Một cơn bão cytokine

Một cơn bão cytokine đại diện cho một phản ứng viêm dữ dội ngoài tầm kiểm soát của cơ thể chúng ta. Thông thường, phản ứng viêm đối với nhiễm vi-rút, chẳng hạn, là tự giới hạn, nhưng ở một số người, sự hoạt hóa của hệ thống miễn dịch mạnh đến mức có thể gây tổn thương nhiều cơ quan và thậm chí tử vong. Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng bão cytokine là một trong những nguyên nhân chính gây tử vong ở những người bị COVID-19.

Mục lục:

1. Bão Cytokine - nó là gì?
2. Bão Cytokine - cơ chế hình thành của nó
3. Bão Cytokine - nguyên nhân
4. Bão Cytokine - hậu quả
5. Bão Cytokine - các triệu chứng
6. Bão Cytokine - điều trị
7. Bão Cytokine - COVID-19 và các đại dịch khác

Bão Cytokine - nó là gì?

Cơn bão cytokine, hay tăng tế bào máu hoặc dòng thác cytokine, là một phản ứng quá mức và mất kiểm soát của hệ thống miễn dịch, giải phóng một lượng lớn các chất gây viêm. Các cơn bão cytokine không được điều trị có thể dẫn đến các biến chứng nghiêm trọng như nhiễm trùng huyết, sốc, tổn thương mô và suy đa cơ quan, dẫn đến tử vong sau đó.

Bão cytokine không được phân loại là một thực thể bệnh, mà là một tổ hợp các phản ứng miễn dịch có thể xuất hiện trong quá trình của các điều kiện lâm sàng khác nhau, ví dụ như bệnh truyền nhiễm.

Thuật ngữ "bão cytokine" lần đầu tiên được sử dụng vào năm 1993 để mô tả tác động của bệnh ghép so với vật chủ có thể xảy ra trong cơ thể người nhận sau khi cấy ghép nội tạng. Năm 2003, người ta cũng chỉ ra rằng một cơn bão cytokine có thể liên quan đến phản ứng của cơ thể đối với sự nhiễm trùng bởi vi rút, vi khuẩn hoặc nấm.

Thuật ngữ "bão cytokine" dường như được sử dụng lần đầu tiên trong bối cảnh nhiễm vi rút cúm gia cầm H5N1 vào năm 2005. Sau đó, nó bắt đầu được sử dụng ngày càng rộng rãi trong các tài liệu khoa học.

Bão Cytokine - cơ chế hình thành của nó

Sự khởi đầu của một cơn bão cytokine có thể xảy ra, ví dụ, khi bị nhiễm vi rút cúm. Sau khi lây nhiễm, vi rút xâm nhập vào tế bào biểu mô của đường hô hấp trên và dưới thông qua quá trình nội bào. Sau đó, vật liệu di truyền của virus được công nhận bởi cái gọi là Các mô hình phân tử liên quan đến mầm bệnh (viết tắt là PAMP), do đó có thể bắt đầu phản ứng của hệ thống miễn dịch, bao gồm cả một cơn bão cytokine.

Trong một cơn bão cytokine, các tế bào của hệ thống miễn dịch nhanh chóng được kích hoạt. Sự phân chia nhanh chóng của tế bào lympho T và tế bào lympho B, bạch cầu đơn nhân, đại thực bào, tế bào đuôi gai và tế bào NK và sự sản xuất quá mức của chúng trên 150 cytokine khác nhau.

Một đặc điểm của cơn bão cytokine là làm mất đi phản hồi tiêu cực của hệ thống miễn dịch, hệ thống này ức chế sinh lý việc sản xuất quá mức các cytokine gây viêm. Sự giải phóng các cytokine gây ra sự giải phóng các cytokine khác, bắt đầu một phản ứng dây chuyền không thể ngăn cản. Nó đi đến một loại vòng luẩn quẩn tự vận hành.

Cytokine là một nhóm đa dạng các phân tử nhỏ chủ yếu được tiết ra bởi các tế bào trong hệ thống miễn dịch để giao tiếp với nhau. Trong số các chức năng quan trọng nhất của cytokine là kiểm soát sự phân chia và biệt hóa của các tế bào miễn dịch và điều hòa phản ứng viêm.

Các cytokine bao gồm các protein như:

• Interferon (IFN) đóng một vai trò quan trọng trong khả năng miễn dịch bẩm sinh đối với vi rút và các vi khuẩn khác
• Interleukins (IL) chủ yếu điều chỉnh sự biệt hóa và kích hoạt các tế bào miễn dịch. Chúng có thể có chức năng chống viêm (kích hoạt phản ứng viêm) hoặc chống viêm (ức chế phản ứng viêm)
• Các chemokine hoạt động như các chất "thu hút" các tế bào của hệ thống miễn dịch và kiểm soát sự di chuyển của chúng đến các vị trí viêm
• Các yếu tố kích thích khuẩn lạc (CSFs) kiểm soát quá trình tạo máu, quá trình sản xuất các tế bào miễn dịch trưởng thành từ tế bào gốc máu
• Yếu tố hoại tử khối u (TNF) có lẽ là cytokine tiền viêm được nghiên cứu nhiều nhất có vai trò trung tâm trong cơn bão cytokine

Bão Cytokine - nguyên nhân

Các yếu tố dẫn đến một cơn bão cytokine có liên quan đến nhiều loại bệnh truyền nhiễm và không lây nhiễm. Các tác nhân truyền nhiễm bao gồm:

• liên cầu khuẩn nhóm A
• vi-rút cự bào
• Virus Epstein-Barr
• vi rút Ebola
• vi-rút cúm
• vi rút đậu mùa
• coronavirus, ví dụ như SARS-CoV, MERS-CoV

Các yếu tố không lây nhiễm bao gồm:

• bệnh ghép so với vật chủ
• bệnh đa xơ cứng
• viêm khớp tự phát thiếu niên
• viêm tuyến tụy
• ung thư ví dụ như u lympho
• liệu pháp sinh học, ví dụ như rituximab
• hội chứng thực bào
• hội chứng hoạt hóa đại thực bào

Một trong những bí ẩn lớn nhất xung quanh cơn bão cytokine là lý do tại sao một số người tỏ ra đặc biệt dễ bị tổn thương và những người khác có khả năng chống lại sự phát triển của một cơn bão cytokine. Điều này có lẽ liên quan đến sự biến đổi di truyền của phản ứng miễn dịch trong quần thể người.

Bão Cytokine - hậu quả

Bão cytokine là nguyên nhân quan trọng gây tử vong ở những bệnh nhân bị nhiễm vi rút như Ebola, Marburg, coronavirus và đại dịch cúm. Tổn thương phổi cấp tính (ALI) là hậu quả phổ biến của cơn bão cytokine đối với các vi rút ảnh hưởng đến phổi, chẳng hạn như SARS-CoV và vi rút cúm.

ALI được đặc trưng bởi phản ứng viêm cấp tính từ mô phổi, sau đó là giai đoạn mãn tính của quá trình lắng đọng và xơ hóa collagen phổi. Theo thời gian, ALI có thể phát triển thành dạng nghiêm trọng hơn, hội chứng suy hô hấp cấp tính (ARDS).

Viêm phổi cục bộ có thể lây lan qua hệ thống tuần hoàn đến phần còn lại của cơ thể, gây tổn thương cho các cơ quan khác. Cuối cùng, một hội chứng lâm sàng nghiêm trọng ở dạng nhiễm trùng huyết có thể được quan sát thấy.

Những người bị nhiễm trùng huyết nặng do nhiễm trùng có cấu hình cytokine trong máu đặc trưng thay đổi theo thời gian. Các cytokine đáp ứng cấp tính là TNF, interleukin-1 và 8, xuất hiện sớm vài phút hoặc vài giờ sau khi nhiễm trùng, sau đó là sự gia tăng rõ rệt mức interleukin-6. Interleukin-10 chống viêm xuất hiện muộn hơn một chút khi cơ thể cố gắng kiểm soát phản ứng viêm toàn thân cấp tính.

Ngoài nhiễm trùng phổi, bão cytokine là hậu quả của nhiễm trùng nặng đường tiêu hóa, đường tiết niệu, hệ thần kinh trung ương, da và các khoang khớp.

Bão Cytokine - các triệu chứng

• sốt
• mệt mỏi
• ăn mất ngon
• đau cơ và khớp
• buồn nôn và ói mửa
• bệnh tiêu chảy
• tụt huyết áp
• tim đập nhanh
• co giật
• Đau đầu
• mê sảng và ảo giác
• vướng víu
• phát ban

Tuy nhiên, các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy mức độ cao của:

• hợp chất nitơ trong máu
• D-dimers
• aminotransferase
• ferritin
• Protein CRP
• interleukin-6
• lactate dehydrogenase
• thời gian prothrombin kéo dài
• số lượng tiểu cầu trong máu thấp

Bão Cytokine - điều trị

Hiện tại, không có liệu pháp bão hòa cytokine đơn lẻ và các loại thuốc được thiết kế đặc biệt để điều trị nó. Cách tiếp cận chính trong điều trị hội chứng này là gây ức chế miễn dịch, tức là làm giảm khả năng đáp ứng của hệ thống miễn dịch. Vì mục đích này, các loại thuốc như:

• thuốc corticosteroid
• chất ức chế cytokine, ví dụ như tocilizumab

Bão Cytokine - COVID-19 và các đại dịch khác

Tích lũy bằng chứng lâm sàng cho thấy phân nhóm bệnh nhân COVID-19 nặng do virus SARS-CoV-2 gây ra có thể biểu hiện hội chứng bão cytokine.

Một nghiên cứu hồi cứu đa trung tâm được công bố bởi Ruan và cộng sự, trong đó 150 trường hợp được xác nhận COVID-19 đã được phân tích, cho thấy tỷ lệ tử vong do COVID-19 có thể là do một cơn bão cytokine được kích hoạt bởi virus. Ở những bệnh nhân này, nồng độ ferritin và interleukin-6 trong máu tăng lên được quan sát thấy. Điều này có thể có ý nghĩa quan trọng trong việc điều trị bệnh, vì hiện tại điều trị bằng COVID-19 chỉ mang tính chất hỗ trợ.

Do đó, những bệnh nhân bị COVID-19 nặng nên được sàng lọc các cơn bão cytokine (ví dụ bằng cách đo ferritin) để xác định một nhóm nhỏ bệnh nhân mà liệu pháp ức chế miễn dịch sẽ có hiệu quả. Phương pháp điều trị mới này đang được thử nghiệm tại Khoa Truyền nhiễm của Bệnh viện Lâm sàng Công cộng Độc lập số 1 ở Lublin.

Một cơn bão cytokine có thể giải thích tỷ lệ tử vong ở những người trẻ tuổi do COVID-19, như một tình huống tương tự đã được quan sát vào năm 1918 trong đại dịch cúm Tây Ban Nha. Vào thời điểm đó, hơn một nửa số ca tử vong xảy ra ở những đối tượng khỏe mạnh trong độ tuổi từ 18 đến 40 và là do cơn bão cytokine dẫn đến hội chứng suy hô hấp cấp.

Mặt khác, hiện tượng một cơn bão cytokine giải thích tại sao trẻ em nhẹ hơn khi bị nhiễm vi rút SARS-CoV-2. Hệ thống miễn dịch của họ đơn giản là kém phát triển hơn và không phản ứng dữ dội với sự hiện diện của vi rút.

Cũng đọc:

• Nhiễm coronavirus SARS CoV-2 được thực hiện như thế nào? Sắp xếp mới!
  
• Coronavirus nguy hiểm cho người cao tuổi - Làm thế nào để bảo vệ người cao tuổi?
• Tại sao coronavirus lại giết chết những người trẻ tuổi?
• Bác sĩ chỉ cách coronavirus phá hủy phổi của những người trẻ tuổi
• Tử vong ở những người bị nhiễm coronavirus

Văn chương:

1. Tisoncik J. R. et al. Into the Eye of the Cytokine Storm. Microbiol Mol Biol Rev. 2012 tháng 3; 76 (1): 16–32. - Truy cập trực tuyến
2. Mehta P. và cộng sự COVID-19: xem xét các hội chứng bão cytokine và ức chế miễn dịch. Lancet. 2020 ngày 28 tháng 3; 395 (10229): 1033-1034. - Truy cập trực tuyến
3. Osterholm M.T. Chuẩn bị cho đại dịch tiếp theo. N Engl J Med. 2005 Ngày 5 tháng 5; 352 (18): 1839-42. Truy cập trực tuyến
4. Lee D.W. et al. Các khái niệm hiện tại trong chẩn đoán và quản lý hội chứng giải phóng cytokine. Máu. 2014 Tháng Bảy 10; 124 (2): 188–195. - Truy cập trực tuyến
5. Behrens E.M. và Koretzky G.A. Đánh giá: Hội chứng Bão Cytokine: Hướng tới Kỷ nguyên Y học Chính xác. Viêm khớp Rheumatol. 2017 Tháng 6; 69 (6): 1135-1143. - Truy cập trực tuyến
6. Ruan Q. và các cộng sự. Các yếu tố dự báo lâm sàng về tỷ lệ tử vong do COVID-19 dựa trên phân tích dữ liệu của 150 bệnh nhân từ Vũ Hán, Trung Quốc. Intensive Care Med 2020. - truy cập trực tuyến
7. Một phương pháp điều trị coronavirus sáng tạo đã được thử nghiệm trong Lublin - truy cập trực tuyến

Giới thiệu về tác giả

Karolina Karabin, MD, PhD, nhà sinh học phân tử, nhà chẩn đoán phòng thí nghiệm, Cambridge Diagnostics Polska Một nhà sinh vật học có chuyên môn về vi sinh và một nhà chẩn đoán phòng thí nghiệm với hơn 10 năm kinh nghiệm trong phòng thí nghiệm. Tốt nghiệp Trường Y học Phân tử và là thành viên của Hiệp hội Di truyền Người Ba Lan. Trưởng nhóm nghiên cứu được cấp bằng tại Phòng thí nghiệm Chẩn đoán Phân tử thuộc Khoa Huyết học, Ung thư và Bệnh nội của Đại học Y Warsaw. Bà đã bảo vệ danh hiệu tiến sĩ khoa học y tế ngành sinh học y học tại Khoa Y 1 của Đại học Y Warszawa. Tác giả của nhiều công trình khoa học đại chúng và khoa học trong lĩnh vực chẩn đoán trong phòng thí nghiệm, sinh học phân tử và dinh dưỡng. Hàng ngày, với tư cách là chuyên gia trong lĩnh vực chẩn đoán trong phòng thí nghiệm, ông điều hành bộ phận chuyên sâu tại Cambridge Diagnostics Polska và hợp tác với một nhóm chuyên gia dinh dưỡng tại CD Dietary Clinic. Anh ấy chia sẻ kiến ​​thức thực tế của mình về chẩn đoán và điều trị bệnh bằng chế độ ăn uống với các bác sĩ chuyên khoa tại các hội nghị, khóa đào tạo và trên các tạp chí và trang web. Cô đặc biệt quan tâm đến ảnh hưởng của lối sống hiện đại đến các quá trình phân tử trong cơ thể.

Đọc thêm văn bản của tác giả này