Что такое цитокины в крови
Цитокиновый шторм при коронавирусе
Специалисты реабилитационного центра “Лаборатория Движения” помогут в восстановлении после перенесенной коронавирусной инфекции (COVID-19)
Рассказывает специалист РЦ «Лаборатория движения»
Дата публикации: 29 Октября 2021 года
Дата проверки: 30 Ноября 2021 года
Содержание статьи
Цитокиновый шторм при коронавирусе – что это?
Цито шторм или гиперцитокнемия при коронавирусе — патологическая циклоидно развивающаяся форма иммунного ответа на воздействие вируса. Патология ковид-19 сопровождается поражением легких и дисфункцией дыхания. На фоне прогрессирующей пневмонии кининовый шторм вызывает тяжелую легочную недостаточность и летальный исход в 50% клинических случаев.
Лечение цитокинового шторма при коронавирусе возможно исключительно в условиях хорошо оснащенной больницы. Состояние сопряжено высоким риском, требует неотложной реанимационной помощи.
Как возникает
Развитию признаков цитокинового шторма при коронавирусе предшествует высокая интенсивность восприятия рецепторов иммунных клеток. Под влиянием чужеродных антигенов вырабатывается повышенное количество цитокинов — медиаторов воспалительного процесса, выполняющих регуляторные функции. Которые в свою очередь продуцируют повышенное образование интерлейкина-6, активацию Т-лимфоцитов и других иммунных клеток и их миграцию.
При увеличении уровня цитокинов происходит возрастание проницаемости и повреждения сосудистых стенок капилляров, нарушение микроциркуляции крови, тромбообразование и закупорка кровеносных сосудов. Это влечет кислородную недостаточность, упадок сил и энергии, последующую гипоксию.
Причина развития цитокинового шторма досконально не выявлена. По мнению медиков, развитие циклонического генерализованного процесса вызывает генетическая предрасположенность, пониженное содержание в сыворотке крови противовоспалительных цитокинов.
Какие признаки цитокинового шторма?
Как распознать симптомы цитокинового шторма при коронавирусе? Основные проявления включают:
Респираторные симптомы постепенно ухудшаются до острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС), требующего кислородной терапии. В особо тяжелых случаях пациенту необходимо подключение к аппарату искусственной вентиляции легких (ИВЛ).
На какой день возникает цитокиновый шторм при коронавирусе? Обычно это происходит на 8-14 день со времени появления первых симптомов пневмонии.
Пациентам, перенесшим ковид, необходимо следить за показателями давления и пульса. При обнаружении указанных симптомов необходимо обратиться к кардиологу и пройти обследование.
Диагностика
Диагноз устанавливают на основе КТ легких и лабораторных анализов крови.
ПЦР-анализ на обнаружение возбудителя.
Компьютерная томография показывает области затемнения по типу «матового стекла». Общий анализ крови — характерно снижение уровня лейкоцитов.
Биохимический — увеличение показателей печеночных трансаминаз, креатинина, билирубина, мочевины.
Электрохемилюминесцентный анализ — высокая концентрация цитокинов. Коагулограмма, показатели как Д-димера, частичное тромбопластиновое и протромбиновое время.
Газовый анализ крови, выявление снижения парциального давления кислорода, ацидоза.
Чем раньше диагностирован цитокиновый шторм и начато лечение, тем меньше шансов летального исхода.
Можно ли остановить цитокиновый шторм?
Механизм развития цитокинового шторма можно остановить только в условиях клиники. Происходит образование сильных воспалительных процессов — поражения легких, почек, печени, необратимые патологические изменения тканей.
Прогнозировать и предотвратить развитие гиперцитокинемии нельзя, все зависит от индивидуальных особенностей организма, наличия сопутствующих заболеваний, принимаемых при терапии ковида лекарственных средств. Важно выявление ранних предвестников для эффективности медикаментозного лечения. При появлении тревожных симптомов при Covid-19 необходима срочная госпитализация.
В группе риска чаще оказываются молодые мужчины 24-40 лет.
Иммунная система Часть 5 Цитокины
Иммунная система Часть 5 Цитокины
Цитокины
Очень значительная группа крупных молекул, секретируемых клетками после их взаимодействия с антигенами и другими цитокинами. Они служат связующим звеном между врожденным и приобретенным иммунитетом, влияют на выраженность воспалительного и иммунного ответа, передают сигналы клеткам через рецепторы на их поверхности. Цитокины и их антагонисты используются в лечении онкологических, воспалительных, инфекционных, аутоиммунных заболеваний и при трансплантации органов и тканей.
Провоспалительные цитокины (ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-12, ФНО-альфа, интерфероны, хемокины, ИЛ-8, и др.) стимулируют воспалительный ответ, разрушают пораженные клетки и вирусы. Высокий уровень этих цитокинов в крови отражает активность и тяжесть воспалительного процесса.
Противовоспалительные цитокины (ИЛ-4, ИЛ-10, ТФР-бета и др.) ограничивают развитие воспаления и завершают иммунный ответ.
Часть цитокинов несут дополнительные функции в активации клеточного или гуморального направления иммунного ответа.
Основные группы цитокинов:
Хемокины
Хемокины стимулируют хемотаксис – направленное движение и перемещение лейкоцитов. Производят хемокины лейкоциты, тромбоциты, эпителиальные и эндотелиальные клетки. Эти клетки расположены в местах наиболее частого проникновения возбудителей (кожа, слизистые оболочки, сосуды) и через хемокины зовут лейкоциты на помощь для быстрого обезвреживания чужеродных антигенов. Из минусов – к хемокиновым рецепторам на поверхности Т-лимфоцитов приспособился вирус иммунодефицита человека, используя их для проникновения в клетку.
Колониестимулирующие факторы
Вырабатываются эндотелиальными клетками, фибробластами, макрофагами, тучными клетками и T-хелперами. Предназначены для стимуляции гемопоэза – роста клеток крови. Выделяют:
Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ) стимулирует рост предшественников нейтрофилов.
Гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) стимулирует рост моноцитов, нейтрофилов, эозинофилов и базофилов, активирует макрофаги.
Макрофагальный колониестимулирующий фактор (М-КСФ) стимулирует рост предшественников моноцитов.
Трансформирующие факторы роста
Трансформирующий фактор роста альфа
Макрофаги, моноциты, эпителиальные клетки, клетки костного мозга
Стимулирует рост и развитие иммунных клеток. Стимулирует выработку слизи.
Трансформирующий фактор роста бета
В-лимфоциты, макрофаги, тучные клетки
Подавляет рост лимфоцитов, отменяет эффекты многих цитокинов, переключает на синтез IgA. Способствует заживлению тканей и росту соединительной ткани в месте воспаления.
Факторы некроза опухоли
Фактор некроза опухоли – альфа
Макрофаги, лимфоциты, нейтрофилы, дендритные клетки, тучные клетки
Вызывает апоптоз, активирует макрофаги, синтез ИЛ-1, ИФН-гамма, ГМ-КСФ. Стимулирует воспаление, повреждает опухолевые клетки, повышает температуру тела.
Фактор некроза опухоли-бета
Лимфоциты, преимущественно Т-клетки
Усиливает фагоцитоз, развитие лимфоидных органов. Повреждает опухолевые клетки.
Выберите город
Годовой абонемент
Годовой абонемент входит в состав первого заказа и дает возможность год Вам и членам Вашей семьи сдавать анализы в два раза дешевле. Результаты всех анализов бессрочно будут храниться в личном кабинете. Подробнее
Цитокины (фактор некроза опухоли, интерлейкин-10, интерлейкин-6) (венозная кровь) в Москве
Комплексный лабораторный анализ трёх важных цитокинов — белков, участвующих во всех воспалительных процессах в организме, — в сыворотке крови. Результат исследования позволяет лечащему врачу оценить текущий иммунный, или цитокиновый, статус пациента.
Что входит в комплекс
Приём и исследование биоматериала
Когда нужно сдавать анализ Цитокины (фактор некроза опухоли, интерлейкин-10, интерлейкин-6)?
Комплексное выявление концентрации ключевых цитокинов у пациентов со следующими патологическими состояниями:
Подробное описание исследования
Воспаление — это защитная реакция организма, которая направлена на ограничение и нейтрализацию повреждения, действия чужеродного агента и др. В норме воспаление является физиологической реакцией. Тем не менее избыточный воспалительный процесс может приводить к вредным для организма метаболическим и гемодинамическим нарушениям, которые способствуют развитию тяжелых и затяжных заболеваний.
Данное комплексное исследование определяет количественные показатели одних из ключевых цитокинов — белков, участвующих в воспалении.
Интерлейкин 6 (ИЛ-6, IL-6) относится к провоспалительным цитокинам, т.е. к белкам, которые увеличивают активность воспаления. Источником ИЛ-6 в организме являются различные клетки: Т-лимфоциты, моноциты, клетки эндотелия и др.
Интерлейкин 6 стимулирует образование острофазных белков — гаптоглобин, С-реактивный белок, гаптоглобулин и др., — которые в свою очередь способствуют усилению воспалительного процесса. Также ИЛ-6 регулирует иммунный ответ и участвует в активации лимфоцитов, которые запускают образование требующихся на текущий момент иммуноглобулинов, или антител.
Интерлейкин 10 (ИЛ-10, IL-10) — это цитокин с выраженными противовоспалительными свойствами. ИЛ-10 играет большую роль в ограничении воспалительного процесса, тем самым предотвращая чрезмерное повреждение тканей. Действие ИЛ-10 способствует уменьшению синтеза других воспалительных цитокинов, включая ФНО-альфа. Нарушение регуляции интерлейкина 10 ассоциировано с развитием аутоиммунных и инфекционных заболеваний, а также воспалением эндотелия сосудов, которое может отягощать течение сахарного диабета, дислипидемии — атеросклероза — и сердечных патологий.
Фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-альфа, TNF-α) — один из ключевых многофункциональных провоспалительных цитокинов, который преимущественно образуется в макрофагах. В физиологических условиях он регулирует множество процессов: обмен липидов; свертывание крови; деление, созревание и гибель клеток.
Уровень ФНО-альфа в сыворотке может повышаться при множестве аутоиммунных, ревматологических и инфекционных заболеваний. Также этот цитокин усугубляет течение хронического воспаления при наличии злокачественных опухолей.
Комплексное определение вышеуказанных цитокинов может быть актуально при дополнительной диагностике следующих патологий:
Последний синдром является наиболее актуальным показанием. «Цитокиновый шторм» — это обобщенный термин, означающий чрезмерную сверхактивную воспалительную реакцию организма, которая сопровождается выработкой избыточного количества цитокинов (включая ИЛ-6, ИЛ-10 и ФНО-альфа).
К причинам «цитокинового шторма» можно отнести:
Анализ на определение данных цитокинов в крови рекомендуется сдавать только при наличии показаний от лечащего врача.
Что такое цитокины в крови
В последние годы открытие цитокинов и изучение их роли в патогенезе широкого круга заболеваний определили приоритеты их исследования при различной патологии, в том числе при инфекционных заболеваниях. В клинической практике исследование цитокинового статуса позволяет оценить характер течения процесса и прогнозировать исход заболевания при многих инфекциях, объективно оценить эффективность терапии, особенно в случаях применения средств с иммуномодулирующей и иммунокоррегирующей активностью, а так же цитокины отражают индивидуальную первичную реакцию на этиотропный агент [2, 3, 5].
Цитокины представляют собой группу полипептидных медиаторов, участвующих в формировании и регуляции защитных реакций организма, они вовлечены фактически в каждое звено иммунитета [4, 5, 7]. Для цитокинов характерен сложный сетевой характер функционирования, при котором продукция одного из них влияет на образование или проявление активности ряда других. В связи с этими особенностями биосинтеза и регуляции цитокинов они не всегда определяются в циркулирующей крови.
Диагностическая значимость оценки уровня цитокинов заключается в констатации самого факта его повышения или понижения у данного больного с конкретным заболеванием, причем для оценки тяжести и прогнозирования течения заболевания целесообразно определять концентрацию как про- так и противовоспалительных цитокинов в динамике развития патологии.
Кроме исследования содержания цитокинов в сыворотке крови и других биологических жидкостях (слюне, моче, бронхоальвеолярной жидкости, конденсате выдыхаемого воздуха, жидкости пародонтального кармана, слезной и стекловидной жидкостях, синовиальной жидкости и др.), дополнительную информацию получают при изучении способности клеток к продукции цитокинов.
Среди воспалительных цитокинов важнейшее значение имеют фактор некроза опухоли–альфа (ФНО-a), интерлейкин–1 (ИЛ–1), ИЛ-6, ИЛ-8 и ИЛ-12, которым «противостоят» противовоспалительные цитокины ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-11, ИЛ-13. Лекарственные средства, направленные на подавление провоспалительных цитокинов, теоретически должны восстанавливать баланс между про– и противовоспалительными цитокинами [7, 8].
К настоящему времени накоплено достаточно фактов, свидетельствующих о наличии тесного взаимодействия между уровнем содержания цитокинов в сыворотке крови и других биологических жидкостях и клиническими характеристиками инфекционного процесса. В связи с этим постоянно расширяется диапазон инфекционной патологии, при котором изучается уровень и динамика цитокинов методом иммуноферментного анализа (ИФА) или биотестов [1, 4, 6]. Изучение цитокинового статуса позволит оценить характер течения инфекционного процесса, прогнозировать исход заболевания и оценить эффективность терапии.
На кафедре инфекционных болезней ВГМА им. Н.Н. Бурденко проведены исследования по изучению цитокинового статуса и динамики его показателей при ряде инфекционных заболеваний.
Цель исследования: изучение динамики показателей цитокинового профиля в сыворотке крови и супернатантах гепатобиоптатов у больных хроническим гепатитом В (ХГВ), хроническим гепатитом С (ХГС); исследование местного цитокинового статуса носоглоточного секрета и слюны у пациентов с гриппом; анализ уровня цитокинов в буллезном экссудате у больных рецидивирующей рожей.
Материалы и методы исследования
В исследование включены 268 человек, которые были разделены на четыре группы. Первую группу – 17 больных – составили пациенты с диагнозом «Хронический вирусный гепатит В средней тяжести» – 12 мужчин и 5 женщин в возрасте от 25 до 63 лет.
Вторую группу составили пациенты с диагнозом «Хронический вирусный гепатит С средней тяжести» – 25 больных (18 мужчин и 7женщин в возрасте от 19 до 58 лет).
В третью группу включены 132 человека (89 мужчин и 43 женщины, возраст обследуемых варьировал от 18 до 65 лет ) с диагнозом «Грипп А (H1N1)swl».
Четвертую группу составили 94 пациента в возрасте от 48 до 64 лет (59 женщины и 35 мужчины) с диагнозом «Рецидивирующая рожа эритематозно-буллезной формы, среднетяжелое течение».
Контрольную группу составили 89 пациента (60женщин и 29 мужчин).
Пациентам первой группы с диагнозом ХВГВ проводилось лечение телбивудином (Себиво) 600 мг в сутки в течение 60 недель. До момента обследования больные не получали противовирусной терапии (ПВТ).
Во второй группе пациентов с диагнозом «ХВГС средней тяжести» проводили общепринятую базисную терапию, на фоне которой больные получали пегасис в сочетании с ребетолом (рибаверин) в терапевтических дозах в зависимости от массы тела в течение 12 недель (3 месяцев).
Всем больным проводилось исследование цитокинового профиля на системном (в сыворотке крови) и локальном (в супернатантах гепатобиоптатов) уровнях. С помощью иммуноферментного анализа (ИФА) определялся уровень провоспалительных цитокинов, таких как ФНО-α, ИЛ- 2, и противовоспалительных цитокинов – ИЛ-10, ИЛ-4. Для определения уровня цитокинов на локальном уровне использовались гепатобиоптаты, полученные после проведения пункционной биопсии печени.
Третья группа больных – пациенты с диагнозом «Грипп А (H1N1)swl»- получали новую схему противовирусной терапии гриппа А (Н1N1): сочетали противовирусные средства (Ингавирин® внутрь (по 90 мг (1 капсула) 1 раз в день, курс лечения – 5 дней) и Эргоферон (таблетки для рассасывания)). Эргоферон®, включенный в комплексную схему, назначали по 2 таблетки 4 раза в день (в первый день), со второго по пятый дни – по 1 таблетке 3 раза в день. Для характеристики местного цитокинового статуса количественно определяли в слюне и носоглоточном секрете ФНО-α, ИНФ-γ, ИНФ-α, ИЛ-2 и ИЛ-10 методом ИФА.
Четвертая группа наблюдаемых пациентов с рецидивирующей рожей эритематозно – буллезной формы среднетяжелого течения была разделена на две подгруппы в зависимости от варианта проводимой терапии. Первая подгруппа – 56 пациентов – получали на фоне традиционного лечения озонированный физиологический раствор ежедневно в течение 5 дней в сочетании с низкоинтенсивной лазеротерапией на воспалительный очаг, магистральный сосудистый пучок и регионарные лимфатические узлы, один раз в сутки, курс – 10 процедур.
Всем пациентам обеих подгрупп с диагнозом «Рецидивирующая рожа эритематозно-буллезная форма» проводилось определение уровня цитокинов (ФНО-α, ИЛ-1β, ИЛ-10) в буллезном экссудате до начала лечения и на фоне проводимой терапии. Концентрация цитокинов (ФНО-α, ИЛ-1β, ИЛ-10) в содержимом булл определялась методом ИФА.
При анализе полученных результатов использовались описательные методы математической статистики с применением пакета программ Microsoft Excel 2010. В процессе обработки полученных результатов применялся также метод корреляционного анализа с выявлением прямых достоверных корреляционных связей и определения коэффициента корреляции (К). Достоверность различий оценивалась методами непараметрической статистики, критический уровень значимости (р) при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Динамика показателей цитокинового профиля в сыворотке крови и супернатантах гепатобиоптатов у больных ХГВ были следующими.
Значения цитокинов TNO-α, IL–10 и IL-4 в сыворотке крови больных после 3-х месяцев проведенного лечения снизились в 3,3-4,3 раза, IL-2 повысились в 1,9-2,2 раза от исходного уровня. Через 6 месяцев противовирусной терапии уровень данных показателей улучшился в 3,9–4,7 раз, 2,0–2,7 раз соответственно. Через 9 месяцев терапии исследуемые показатели имели нормальные значения у 82,4 % больных. Уровень TNO-α, IL–10 и IL-4 в супернатантах гепатобиоптатов после проведенного курса противовирусной терапии снизился в 2,8–3,7 раз от исходных значений, напротив, концентрация IL-2 повысилась в 2,6–3,8 раза. После базисной терапии уровень цитокинового профиля претерпевал положительные изменения только после 9 месяцев лечения.
Таким образом, дополнительным методом оценки эффективности противовирусной терапии больных ХГВ могут быть показатели, отражающие дисбаланс цитокинового профиля в сыворотке крови и биоптатах печени.
При изучении показателей цитокинового профиля в сыворотке крови и супернатантах гепатобиоптатов у больных ХГС на фоне проводимой противовирусной терапии получены следующие данные. Содержание цитокинов TNO-α, IL–10 и IL-4 в сыворотке крови больных после проведенного лечения снизилось в 2,5-4 раза, IL-2 повысился в 1,5-2 раза от исходного уровня. Уровень TNO-α, IL–10 и IL-4 в супернатантах гепатобиоптатов снизился в 3,5–4,5 раза от исходных значений, а концентрация IL-2 повысилась в 1,5–2 раза. После базисной терапии уровень цитокинового профиля претерпевал такие же изменения только после 6-ти месяцев лечения.
Проведенные исследования демонстрируют, что дополнительным критерием эффективности противовирусной терапии больных ХГС является динамика уровней TNO-α, IL–10, IL-4, IL-2 в сыворотке крови и гепатобиоптах печени.
При изучении цитокинового статуса носоглоточного секрета и слюны у пациентов с гриппом были установлены следующие показатели. В дебюте заболевания установлена активация местных провоспалительных процессов в слизистой полости рта и носа, что демонстрируют высокие уровни ИЛ-2 в слюне (1047,83±19,24 пг/мл) и носоглоточном секрете (1360,45±25,66 пг/мл). В сыворотке крови при этом отмечается меньший в 6,5 раз уровень провоспалительного ИЛ-2 (370,40±21,14) относительно концентрации в секретах. Прямую корреляционную связь имеют ИЛ-2 и ИНФ-γ с концентрацией противовоспалительного ИЛ-10 в слюне и крови, т.е. локальное возрастание концентраций агрессивных прововоспалительных факторов (ИЛ-2 и ИНФ-γ) при гриппе сопровождается системным увеличением противовоспалительных агентов. Также получена корреляция между содержанием ИЛ-10 и ИНФ-α в сыворотке крови и слюнной жидкости. Статистически значимые различия уровня ИНФ-α в слюне и носоглоточной секрете не выявлены. Автономный иммунный ответ показал корригирующее влияние этиотропной терапии.
Таким образом, учет динамики показателей про- и противовоспалительных профилей цитокинов в слюне у больных гриппом дает возможность характеризовать реакцию иммунной системы при данной патологии, прогнозировать течение заболевания, проводить адресную коррекцию лечения. Результаты изучения динамики показателей цитокинового профиля буллезного экссудата у пациентов с рецидивирующей рожей на фоне лазеро- и озонотерапии были следующими.
У больных на фоне традиционной терапии наблюдалось незначительное статистически недостоверное снижение от исходного уровня концентрации провоспалительных цитокинов ФНО-α с 32,17±3,19 до 23,78±2,07 пг/мл, ИЛ-1β с 129,48±13,64 до 109,56±12,34 пг/мл и статистически недостоверное повышение ИЛ-10 с 77,13±16,37 до 98,32±16,31 пг/мл, (р
Что такое цитокины в крови
Результаты исследований характеризуют роль цитокинов в развитии ревматических, аутоиммунных процессах, патологических синдромов при инфекционных заболеваниях. Выявлено повышение синтеза, содержания в крови и особенно в синовиальной жидкости интерлейкинов- 1, 6 (ИЛ-1, 6) и фактора некроза опухоли (ФНО-a) у больных ревматоидным артритом. Установлена корреляция концентрации ИЛ-6 в крови и синовиальной жидкости с активностью аутоиммунного процесса, выраженностью клинической симптоматики и рядом лабораторных показателей.
От баланса цитокинов зависит течение локального воспалительного процесса. Повышение уровня ИЛ-1, 6 характерно также для системной красной волчанки, аутоиммунного гломерулонефрита, псориаза, рассеянного склероза и других аутоиммунных заболеваний, сопровождающихся воспалением. Показана роль ИЛ-1 в повышении проницаемости капилляров бронхов. При аутоиммунной патологии щитовидной железы происходит продукция ИЛ-1, 6 в ткани этого органа. Синтез аутоантител В-лимфоцитами усиливают ИЛ-5, 10. В развитии реакций гиперчувствительности замедленного типа при разных заболеваниях важное значение принадлежит ИЛ-12. Установлено, что ИЛ-1 и ФНО-a играют ключевую патогенетическую роль при септическом шоке. Антитела к этим цитокинам значительно снижают выраженность клинической симптоматики. Эти же цитокины и ИЛ-6 участвуют в патогенезе развития кахексии. Показано, что содержание ИЛ-1, 6 и ФНО-a повышается при различных травмах, а также после хирургических операций. Выявлено, что развитие аллергических реакций связано с повышенной выработкой ИЛ-4, усиливающего продукцию иммуноглобулина Е, а также ИЛ-3 как фактора роста тучных клеток и ИЛ-5, способствующего росту и дифференцировке эозинофилов.