ацетиленовый шторм что это
Цитокиновый шторм: ученые выяснили, почему COVID-19 губит молодых и здоровых
Средний возраст людей, ставших жертвами коронавируса, молодеет, и все чаще в применении к этим случаям звучит выражение «цитокиновый шторм». О том, что это такое, пишет New York Times.
Ирина Зиганшина
Когда организм впервые сталкивается с вирусом или бактерией, иммунная система активизируется и начинает бороться с «захватчиком». Рядовые в этой борьбе – молекулы, называемые цитокинами, благодаря которым клетки получают сигнал о том, что необходима ответная реакция.
Как правило, чем сильнее иммунный ответ, тем больше шансов победить инфекцию, – это отчасти объясняет, почему дети и молодые люди менее уязвимы для коронавируса. Как только враг побежден, иммунная система отключается.
Однако есть пациенты – по некоторым данным, среди тех, кто борется с любой серьезной инфекцией, их бывает до 15%, – чья иммунная система продолжает бороться и после того, как вирус уже обезврежен. Цитокины продолжают высвобождаться, атакуя множество органов, включая легкие и печень, и изнуряя организм.
Иными словами, главную опасность для таких пациентов представляет не вирус, а чрезмерная реакция их организма, и закончиться все это может смертью. Цитокиновый шторм настигает людей любого возраста, однако некоторые ученые считают, что именно этот феномен может объяснить, почему среди жертв эпидемий «испанки», атипичной пневмонии, БВРС и нынешнего COVID-19 так много молодых и здоровых людей.
Этот неконтролируемый всплеск иммунных молекул, зачастую приводящий к фатальному отключению органов, помимо цитокинового шторма, называют также гиперцитокинемией и цитокиновым каскадом. В последние дни эти слова звучат все чаще, однако еще недавно далеко не все врачи были знакомы с этим состоянием и не знали, как его лечить.У пациента, борющегося с цитокиновым штормом, может быть учащенное сердцебиение, лихорадка и падение кровяного давления.
Кроме того, анализ крови может показать повышенные уровни таких маркеров, как интерлейкин-6, интерлейкин-1, С-реактивный белок и фактор некроза опухоли-альфа. Через некоторое время цитокиновый шторм становится очевидным. Но чем раньше врачи поймают его и вылечат, тем больше шансов, что пациент выживет: если начать лечение слишком поздно, состояние может выйти из-под контроля.
Существует относительно простой, быстрый и доступный тест, который может определить, подвергся ли организм пациента цитокиновому шторму, – это биохимический анализ на ферритин. Высокие уровни этого белка могу быть показателем воспалительного заболевания. Если врач имеет основания предполагать, что налицо цитокиновый шторм, он назначает лечение.
Во время нынешней эпидемии коронавируса уже было описано несколько случаев молодых пациентов в Китае и Италии с цитокиновым штормом, иммунную систему которых «успокаивали» препаратом под названием тоцилизумаб.
Классический пример, описанный в журнале Annals of Oncology: после всего лишь двух доз препарата, с интервалом в восемь часов, лихорадка пациента быстро исчезла, уровень кислорода повысился, а сканирование грудной клетки показало, что его легкие очистились, – свидетельствует о том, что тоцилизумаб может быть эффективным противоядием от коронавируса у некоторых людей.
До появления COVID-19 тоцилизумаб использовался для лечения ревматоидного артрита и некоторых видах рака: он приглушает активность специфического цитокина под названием интерлейкин-6, который связан с чрезмерно интенсивным иммунным ответом.Сейчас уже как лекарство от COVID-19 тоцилизумаб проходит клинические испытания в Китае (где его уже одобрили для лечения серьезных случаев) и США.
Также ученые тестируют другие препараты, которые могут быть полезны прицитокиновых бурях, например анакинру, гидроксихлорохин (тот самый препарат от малярии, который на минувшей неделе нам представили как изобретение российских медиков) и кортикостероиды.
Последние, однако, известны тем, что подавляют иммунный ответ целиком, а это опасно, поскольку оставляет пациента беззащитным перед другими инфекциями, а они вероятны, особенно в больнице.
Цель успешного лечения при цитокиновых бурях – установить правильный баланс: подавить чрезмерно буйный иммунный ответ, сохранив при этом иммунитет достаточно сильным, чтобы он мог бороться с вирусом. Как показывает опыт, это достаточно сложно из-за индивидуальных реакций пациентов: например, некоторые больные коронавирусом не показали никаких улучшений от терапии тоцилизумабом. Испытания должны показать, на каких пациентах препараты работают.
Гиперцитокинемия и её последствия для здоровья
Тяжелые респираторные инфекции, такие как COVID-2019 или грипп, могут быть смертельно опасными из-за чрезмерной реакции иммунитета. Это состояние называется цитокиновым штормом.
Как возникает цитокиновый шторм
Цитокины – это небольшие пептидные молекулы, которые производятся различными клетками организма, в основном лимфоцитами. Также их умеют выделять макрофаги, гранулоциты и другие иммунные клетки.
Назначение цитокинов – координировать реакцию организма на инфекцию и «сообщать» соседним клеткам о заражении. Поэтому их ещё называют информационными пептидами. Само название «цитокин» происходит от двух древнегреческих слов «цито» (клетка) и «кинос» (движение).
Допустим, в ваш организм вторгся коронавирус SARS-CoV-2. Реакция иммунитета будет однозначной: сражаться насмерть. А для этого ему приходится выделять все больше информационных молекул.
Иными словами, опасность представляет не сам вирус, а слишком сильная реакция иммунитета. В случае с SARS-CoV-2 она связана с тем, что иммунитет до определенного времени не распознает вторжение вируса.
Такое поведение организма тяжело спрогнозировать, однако, оно возникает не только из-за COVID-2019. Причинами могут быть:
Другие коронавирусные инфекции (SARS и MERS) и грипп;
Бактериальные инфекции (например, заражение бактериями Francisella tularensis);
Неинфекционные заболевания, такие как рассеянный склероз, ювенильный артрит (болезнь Стилла) и панкреатит;
Иммунотерапия T-клетками при лечении рака и связанный с ней синдром высвобождения цитокинов (CRS).
Явление цитокинового шторма стало широко известным после вспышки вируса гриппа H5N1 в 2005 году, также известного как «птичий грипп». Тогда высокий уровень смертности среди в целом здоровых пациентов был обусловлен именно неконтролируемым высвобождением цитокинов.
Цитокиновый шторм при коронавирусе объясняет более тяжелую симптоматику у некоторых пациентов. Здесь может крыться объяснение, почему дети страдают от COVID-2019 в значительно меньшей степени или переносят его бессимптомно. Вероятно, из-за менее развитого адаптивного иммунитета у них меньше цитокинов, способных спровоцировать системное воспаление.
Также отмечались случаи цитокинового шторма после приема экспериментальных препаратов. В 2006 году шестеро здоровых молодых мужчин из Великобритании оказались в реанимации с полиорганной недостаточностью после доклинических испытаний нового лекарства. Реакция на него развилась всего через 90 минут после приема назначенной дозы.
Диагностика цитокинового шторма
У этого состояния есть несколько специфических черт. В первую очередь оно развивается очень быстро – буквально за несколько часов. У пациента резко возникают:
Артериальная гипотензия (падение артериального давления);
Похолодание конечностей и кожи;
Нерегулярное сердцебиение (аритмия);
Однако все это неспецифические признаки. Полноценная диагностика цитокинового шторма возможна после изучения анализов крови. Медики отмечают, что у пациента резко подскакивают уровень C-реактивного белка, интерлейкинов-1 и 6, а также фактора некроза опухоли-альфа (ФНО).
Самый надежный способ диагностики гиперцитокинемии – это биохимический анализ крови на ферритин.
Лечение цитокинового шторма
Из-за своей стремительности гиперцитокинемия требует помещения в отделение интенсивной терапии и подключение к аппарату ИВЛ.
Заболевания, вроде COVID-2019, способны спровоцировать серьезные цитокиновые реакции, а за ними по цепочке полиорганную недостаточность и острый респираторный дистресс-синдром. Поэтому успех лечения цитокинового шторма зависит от того, насколько быстро удалось его выявить.
Более подробно варианты лечения цитокинового шторма при COVID-2019 представлены в статье китайский медиков в Journal of Infection:
Введение иммуноглобулина внутривенно;
Препараты-антагонисты интерлейкина-1 и интерлейкина-6;
Ингибиторы интерферона-αβ и др.
Иммунный ответ редко протекает без выраженного воспаления. Воспалительная реакция начинается с распознавания патогена, затем происходит рекрутирование иммунных клеток на борьбу с инфекцией. Как только она устранена, организм восстанавливает поврежденные ткани и возвращается в состояние гомеостаза.
Однако иногда что-то идет не так, и у пациента развивается чрезмерная реакция на возбудитель, и тогда наш иммунитет начинает крушить все подряд. По оценке специалистов, цитокиновый шторм встречается примерно у 20% заболевших COVID-2019. Главная его опасность – резкое ухудшение самочувствия больного с развитием ОРДС. Именно поэтому тяжелую коронавирусную инфекцию следует лечить только под наблюдением квалифицированных врачей.
Новости Барнаула
Опросы
Спецпроекты
Прямой эфир
Смертельная опасность. Что такое цитокиновый шторм и как от него спастись?
Пандемия коронавируса пополнила словарный запас людей новыми медицинскими терминами. Один них – цитокиновый шторм. Но на самом деле это понятие связано не только с COVID-19: список причин, которые вызывают это состояние, весьма широк. А врачи называют его «самоубийством организма» и сравнивают с бурей или взрывом. Что такое цитокины и как не умереть во время их шторма, рассказываем в рубрике «Вопрос-ответ».
Цитокины – это так называемые «сигнальные» молекулы, которые выделяют иммунные клетки нашего организма, сражаясь с вирусом. Их предназначение – подавлять инфекцию. К цитокинам в частности относятся интерфероны, интерлейкины, хемокины, факторы некроза опухоли и т. д. Всего сегодня учёным известно более ста цитокинов.
Когда организм находится в опасности, цитокины мобилизуют наш иммунитет на борьбу с угрозой. Начинается процесс, который мы воспринимаем как воспаление. И именно от количества цитокинов зависит, как дальше будет развиваться ситуация. Если цитокинов вырабатывается слишком много, происходит сбой.
В этом случае «взбесившийся» иммунитет перестаёт различать свои и вирусные белки, штурмуя все подряд. Из-за неконтролируемого воспаления повреждаются ткани важнейших органов – это и есть цитокиновый шторм (он же цитокиновый каскад и гиперцитокинемия).
«Цитокиновый шторм в очень упрощенном виде – это избыточно активная реакция организма на заражение, инфицирование. Система иммунитета настолько активно набрасывается на некую постороннюю частицу – в данном случае на вирусную частицу, – что повреждает не только эту вирусную частицу, но и ткани собственного организма», – объясняет доктор Комаровский.
Термин цитокиновый шторм ввёл американский гематолог-онколог Джеймс Феррара в 1993 году при изучении реакции отторжения трансплантата.
На эту тему было проведено много исследований, но однозначного ответа, что именно запускает патологическую реакцию в организме, до сих пор нет. Есть мнение, что свою роль может играть генетическая предрасположенность иммунных клеток.
То, что точно известно, это заболевания и состояния, при которых может возникнуть цитокиновый шторм. Среди них – вирусные инфекции (в том числе грипп и COVID-19), сепсис, рак, аутоиммунные болезни, сепсис, операции по трансплантации органов, тяжёлые черепно-мозговые травмы, экстракорпоральное оплодотворение, острый панкреатит с панкреонекрозом, печёночная энцефалопатия, тяжёлые формы бронхиальной астмы.
Самоубийство организма. Что такое цитокиновый шторм и как от него не умереть
По словам медиков, больных коронавирусной пневмонией убивает именно этот синдром.
Кто такие цитокины и почему нам нужно это знать
С цитокинами стоит познакомиться, потому что из-за них можно умереть. В целом это такие «сигнальные» молекулы, которые в случае опасности для организма начинают бить тревогу и таким образом мобилизуют войска нашего иммунитета на борьбу с угрозой. Начинается то, что мы наблюдаем как воспаление. Но иногда цитокины объявляют чрезвычайное положение настолько громко, что всеобщая мобилизация превращается в хаос. Защитные клетки при этом атакуют не врагов, а своих же соотечественников, то есть разрушают здоровые ткани важнейших для нашей жизни органов. Возникает риск умереть от отёка лёгких, от сердечной недостаточности, могут отказать почки или печень. Это называется «полиорганным» поражением.
В первую очередь опасная для жизни ситуация складывается в дыхательной системе. Поэтому такую ситуацию в медицине именуют острым респираторным дистресс-синдромом. ОРДС. По милости неконтролируемого наплыва цитокинов происходит примерно следующее. Кислород из наших лёгких в кровь попадает через специальные пузырьки — альвеолы. Так вот, чрезмерное воспаление приводит к тому, что эти пузырьки наполняются отёчной жидкостью и разными клетками, которые там совершенно не нужны. В итоге — сами понимаете. Человек может погибнуть от нехватки кислорода.
На видеоролике внизу главный пульмонолог Забайкальского края Сергей Лукьянов показывает лёгкие умершей пациентки. Белые пятна на чёрном фоне — поражённые участки.
Такое лёгкое не может принимать участие в газообмене, человек задыхается. Так называемый синдром булыжной мостовой — двусторонняя субтотальная пневмония, и мы видим, что в задних отделах лёгкие поражены тотально. Человек с такими лёгкими не может жить, не может дышать
Главный пульмонолог Забайкальского края
По данным медиков, цитокиновый шторм бывает в среднем у 75 человек на каждые 100 тысяч населения. И это считается довольно высоким показателем для такого опасного синдрома. При этом летальный исход по статистике — в 40–60%, то есть в половине случаев.
Когда бывает цитокиновый шторм
Список того, что может спровоцировать такую неконтролируемую реакцию иммунитета, довольно обширен. На первом месте в нём, конечно же, инфекции. И вирусные, и бактериальные. Кстати, известно, что вирусные часто сопровождаются бактериальными. Кроме того, цитокины могут сойти с ума в результате черепно-мозговой или какой-то другой серьёзной травмы, шокового состояния.
На сегодняшний день самый первый важный вопрос — как выявить этот дистресс-синдром до того, как он достигнет угрожающих масштабов. То есть на ранних стадиях. К примеру, на рентгеновских снимках не всегда видны его первые «значки». Симптомы ОРДС такие: одышка, частота дыхания от 20 дыхательных движений в минуту, пульс от 90 ударов в минуту, повышенная или, наоборот, пониженная температура. Считается, что если есть хотя бы два из этих признаков, можно уже подозревать надвигающийся цитокиновый шторм. Только это уже не ранняя стадия.
То, что мы знаем о цитокиновом шторме, хорошо согласуется с тем, что пишут о своём опыте врачи, работающие с ковидными больными: очень важно вовремя его «поймать», потому что, если в ответ на гиперпродукцию интерлейкина-6 (разновидность цитокинов. — Прим. Лайфа) начали выделяться другие цитокины, его блокировка уже не помогает
Главный научный сотрудник Института молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН
Как рассказал в своей лекции профессор МГМСУ им. А.И. Евдокимова Андрей Малявин, лучший способ вовремя заметить неадекватное поведение цитокинов — регулярно измерять уровень насыщения крови кислородом. Для этого есть специальный прибор — пульсоксиметр. По словам учёного, если аппарат показывает меньше 95% — это основание для госпитализации.
Чем лечат цитокиновый шторм
Профессор Малявин считает самой правильной следующую тактику. Первое — метилпреднизолон. Это гормональный препарат с противовоспалительным, противошоковым, антиаллергическим и иммунодепрессивным действием, то есть он подавляет иммунитет.
Я плохо представляю себе терапию ОРДС без гормональных препаратов
Профессор кафедры пульмонологии МГМСУ им. А.И. Евдокимова
Далее — вентиляция лёгких. При этом учёный подчеркнул, что выступает за неинвазивную вентиляцию, то есть за мобильные аппараты для поддержки дыхания. Он считает, что прибегать к помощи аппаратов ИВЛ нужно только в самом крайнем случае.
Надо сказать, что метилпреднизолон часто назначают при артритах. И всё больше медиков склоняются к тому, что именно такие лекарства могут оказаться полезными для борьбы с CoViD-19. Глава Минздрава Михаил Мурашко в эфире Первого канала упомянул, что в России зарегистрировали и начали применять новый отечественный препарат для профилактики цитокинового шторма. Правда, какой именно — не уточняется.
Один из препаратов, который профилактирует цитокиновый шторм, поражение лёгких, зарегистрирован на прошлой неделе и уже вошёл в клиническую практику, причём это отечественный препарат. Ещё один препарат противовирусный, я воздержусь просто пока называть, на этой неделе завершат исследование
Министр здравоохранения РФ
Однако ранее российская биотехнологическая компания «Биокад» сообщила, что министерство дало разрешение на клинические испытания «Левилимаба» — препарата, изначально разработанного для лечения ревматоидного артрита.
Из публикации на сайте компании
Между тем в Институте молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН рассказали о работе над комплексной терапией цитокинового шторма. Учёные намерены испытать её на генно-модифицированных («гуманизированных») лабораторных мышах — некоторые их гены заменены на человеческие. По словам учёных, с помощью грызунов они пытаются найти эффективный способ блокировать действие интерлейкина-6 — это один из главных цитокинов.
На них коллеги видят совместный эффект антиинтерлейкина-6 (тоцилизумаба) и анти-ФНО (аналог инфликсимаба, лекарства от ревматоидного артрита) при лечении экспериментального воспаления лёгких при астме. Но там не доходит дело до цитокинового шторма, эту модель надо ещё доработать. В частности, если думать о коронавирусе, то нужно «гуманизировать» также рецептор ACE2 — таких мышей коллеги и за границей планируют купить, и своих сделать, но это всё займёт ещё довольно много времени
Главный научный сотрудник Института молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН
Вышеупомянутый тоцилизумаб — это иммунодепрессант, который тоже назначают при артритах. Сейчас его по всему миру исследуют как лекарство от цитокинового шторма на фоне коронавируса.
Тоцилизумаб и другие блокаторы интерлейкина-6 при правильном применении дают очень хорошие результаты
Главный научный сотрудник Института молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН
У микробиологов есть и другие предложения. К примеру, в Университете Джонса Хопкинса заинтересовались празозином — это препарат для лечения сердечной недостаточности, он расширяет кровеносные сосуды. Учёные заявили, что в эксперименте на мышах средство показало эффективность в предотвращении чрезмерного воспаления и, как следствие, цитокинового шторма.
По поводу празозина, по-моему, пока очень мало данных. Сами авторы статьи говорят (совершенно справедливо), что сначала нужно посмотреть на пациентов, которые уже принимали этот препарат по другим показаниям и потом подхватили коронавирус. Вот если у них вероятность тяжёлого течения будет снижена, тогда можно начинать клинические испытания. Причём делать это осторожно, потому что коронавирус активно взаимодействует с сердечно-сосудистой системой, с лекарством от давления можно напороться на самые разные неприятные побочные явления
Главный научный сотрудник Института молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН
Тем временем команда учёных из Франции и Бразилии попыталась остановить цитокины с помощью сочетания наночастиц природного антиоксиданта альфа-токоферола, иммуномодулятора и ещё одного натурального соединения — сквалена. А их китайские коллеги обратили внимание, что у большинства больных CoViD-19 снижено количество Т-лимфоцитов — это иммунные клетки. Причём чем хуже состояние пациента, тем их меньше. Исследователи надеются найти способ наладить их выработку. То есть, с одной стороны, мы имеем дело с избыточной защитной реакцией организма, а с другой — должны позаботиться о клетках, которые отвечают за иммунитет.
Японские исследователи в свою очередь заявили, что поняли механизм цитокиновой стихии при коронавирусе: по их словам, проникновение SARS-CoV-2 в клетку организма заражённого вызывает повышенную выработку особого гормона, который и вызывает воспаление в кровеносных сосудах и других тканях. Так что они призывают создать лекарство против этого гормона. Однако все эти варианты, к сожалению, пока существуют лишь гипотетически.
Больше интересного из мира науки и технологий — в телеграм-канале автора.
Самоубийство организма: врач из красной зоны объяснил, как предсказать цитокиновый шторм
Цитокиновый шторм — одна из главных причин гибели пациентов с COVID-19. Взбесивший иммунитет перестает различать родные и чужие белки, штурмуя все подряд. Но можно ли поймать «первую волну» и предотвратить дальнейшую катастрофу?
Что такое цитокиновый шторм
Анализ крови может показать повышенные уровни таких маркеров, как интерлейкин-6, интерлейкин-1, С-реактивный белок и фактор некроза опухоли-альфа. Чем раньше врачи поймают цитокиновый шторм и начнут его лечить, тем больше шансов, что пациент выживет.
Участковый терапевт: «Мне это не нужно»
Елена и ее муж заболели ковидом в середине мая. Оба лежали в Покровской городской больнице. Муж Елены — здоровый спортивный 47-летний мужчина — на кислородном концентраторе с сатурацией 77 (при норме 98). 42-летняя Елена считалась более тяжелой пациенткой, так как находилась в состоянии цитокинового шторма. Оба, к счастью, остались живы. Из больницы домой — к единственному 12-летнему сыну — они приехали только в середине июня.
Сейчас, спустя почти месяц после выписки, Елена анализирует события, предшествующие госпитализации, пытаясь понять, можно ли было как-то предупредить тяжесть заболевания. Ведь, как оказалось, анализ крови, которые она сдала в начале болезни, уже сигнализировал о сильном воспалительном процессе.
«Вот мне интересно, если бы в поликлиниках сразу же брали анализ крови на С-реактивный белок, можно ли было бы обойтись без подавления иммунитета и дорогостоящего препарата, который в дальнейшем используют в больницах?», — также задается вопросом Нэлли Вавилина, глава муниципального округа «Гавань», к которой Елена обратилась с проблемой.
Еще когда я лечилась дома, ко мне приезжал врач по ДМС и назначил анализ на С-реактивный белок. Когда пришли результаты, я увидела, что показатели завышены, причем сильно — при норме 5 было 83. Я показала их участковому терапевту, но она их просто отложила в сторону со словами: «Мне это не нужно».