Грип і небезпечний цитокіновий шторм: причини і наслідки

Традиційно вважається, що прогностично несприятливий перебіг захворювання на грип визначається в групах ризику, у яких імунна система в силу різних причин не в змозі впоратися з вірусним агентом, що в підсумку завершується або розвитком різних ускладнень, або летальним наслідком.

Однак однією з причин смерті під час грипу є так званий цитокіновий шторм, коли надмірна відповідь імунної системи на потрапляння вірусу фактично «розстрілює зсередини» організм людини. Чому виникає така реакція, які передумови необхідні для реалізації цитокінового шторму при грипі, – розглянемо в статті.

Що таке цитокіновий шторм і причини його виникнення

Розвиток цитокінового шторму пов’язують з надмірною запальною реакцією, зумовленою надлишковою продукцією прозапальних цитокінів, що призводить до масивного пошкодження внутрішніх органів і тканин.

Коли імунна система бореться з патогенами, цитокіни сигналізують імунним клітинам, таким як Т-клітини і макрофаги, переміщатися до місця інфекції. Крім того, активація цих клітин стимулює їх до вироблення більшої кількості цитокінів. Зазвичай цей цикл зворотного зв’язку управляється організмом. Однак в деяких випадках реакція стає неконтрольованою, і в одному місці активується занадто багато імунних клітин. Точна причина цього процесу не зовсім зрозуміла, але він може бути викликаний надмірною реакцією, коли імунна система стикається з новим і високопатогенним загарбником. Цитокінові бурі можуть завдати значної шкоди тканинам і органам тіла. Якщо, наприклад, в легенях відбувається цитокіновий шторм, рідини й імунні клітини, такі як макрофаги, можуть накопичуватися і в кінцевому підсумку блокувати дихальні шляхи, що може привести до смерті.

Читайте також: Особливості інтерфероногенезу у дітей: ефективність застосування противірусної терапії

Причини виникнення цитокінового шторму досі до кінця не з’ясовані. Визначено лише основні патогенетичні механізми розвитку цього феномена і етапи запалення в респіраторному тракті, коли відбувається «розбалансування» в роботі захисних сил, що призводить до його формування. Цитокіновий шторм рідко спостерігається при сезонному, а також легких формах грипу, а високі рівні прозапальних цитокінів корелюють з тяжкістю захворювання.

Основні етапи запального процесу і патогенетичні механізми формування цитокінового шторму

Першими, хто стикається з вірусним агресором і запускає каскад запальних реакцій, є епітеліоцити дихальних шляхів і альвеолярні макрофаги, які є основними мішенями для вірусної агресії. Первинною реакцією організму на проникнення вірусу є гостре запалення, яке проявляється посиленням кровотоку, що дозволяє лейкоцитам крові досягати зони вірусного пошкодження, а також підвищенням локальної температури та появою болю.

Крім того, при гострому запаленні відбувається активація вироблення прозапальних цитокінів, хемокінів, що дозволяє залучити до запальної відповіді клітини імунної системи, які мігрують з крові в зону запалення і, в свою чергу, також виділяють цитокіни, посилюючи запальну реакцію. Слідом за цим відбувається масивна інфільтрація імуноцитами зони запалення і тканинне пошкодження. Одночасно з альтерацією запускаються регенераторні процеси, спрямовані на усунення пошкодження та сприяючі відновленню функціонального стану пошкодженої зони.

Читайте також: Тяжкість грипу та ГРВІ залежить від маси тіла

При важкому запаленні, що обумовлює цитокіновий шторм, спостерігаються більш серйозні патологічні зміни, такі як дифузне пошкодження альвеол, ексудація фібрину і утворення в них гіалінових мембран. Це супроводжується важким пошкодженням капілярів, формуванням імунопатологічного процесу, що призводить до органної дисфункції. Поява прозапальних цитокінів в крові викликає системний цитокіновий шторм, що призводить до поліорганної дисфункції.

При цитокіновому штормі відбувається значне підвищення рівнів прозапальних цитокінів, таких як інтерферони, фактор некрозу пухлини-альфа, інтерлейкіни та багато інших медіаторів. Як свідчать експериментальні дані, надлишкова продукція інтерферонів на ранніх стадіях вірусної інфекції може призводити до незворотного пошкодження легеневої тканини. Фактор некрозу пухлини-альфа вважається ключовим цитокіном в формуванні цитокінового шторму і є причиною збільшення ступеня тяжкості перебігу грипозної інфекції. Інтерлейкін-1, який експресується на ранніх стадіях інфекційного захворювання, вважається відповідальним за розвиток гострої імунопатології та несприятливий наслідок грипозної інфекції. При цитокіновому штормі також виявляються підвищеними рівні інтерлейкіну-8, хемоаттрактантного білка моноцитів (MCP), відбувається наростання рівнів інтерферон-індукованого білка-10, запального білка макрофагів (MIP)-1 і монокінів, індукованих інтерфероном-гамма, що також вважається предиктором несприятливого наслідку.

Відповідальність за формування імунної дизрегуляції та летального пошкодження легеневої тканини несуть CD4+ і CD8+ Т-лімфоцити. При важкому ураженні респіраторного тракту на тлі грипу виникає рання секреція цитокінів Th1 і Th17 регуляторними лімфоцитами. Саме регуляторні CD4+ Т-клітини є ключовими менеджерами в контролі ступеня клітинної імунної відповіді на вірусні інфекції.

Таким чином, неконтрольована імунна відповідь на вторгнення вірусного агента стає причиною надмірного наростання рівнів прозапальних цитокінів, що призводить до розвитку при грипі важких органних ушкоджень та смерті.

Цитокіновий шторм – це системний прояв здорової та сильної імунної системи, що викликає вивільнення понад 150 відомих медіаторів запалення (цитокінів, вільних радикалів кисню і факторів згортання крові). На етапі розвитку важкого перебігу грипу, опосередкованого цитокіновою реакцією, вірусне навантаження вже не має визначального значення.

Однак на ранніх етапах активна внутрішньоклітинна вірусна реплікація відіграє ключову роль. Своєчасне призначення пацієнту етіотропної противірусної терапії призводить до пригнічення ферментів розмноження вірусу грипу, що дозволяє знизити кількість інфікованих, а значить залучених до запальної відповіді клітин, тим самим зменшивши вираженість первинної реакції на вірусний агент.

Таку властивість мають прямі противірусні препарати, що містять активну (діючу) речовину – рідкий екстракт  протефлазід, який прямо блокує ключові ферменти вірусу грипу – РНК-полімеразу та нейрамінідазу. Це дозволяє зменшити число вірусних копій і кількість заражених ними клітин, а також поширення вірусу грипу респіраторним трактом. Тому рання діагностика, так само як і адекватне етіотропне лікування захворювання на грип є вкрай важливим для запобігання розвитку цитокінового шторму у цієї категорії пацієнтів.

Під час розвитку цитокінового шторму пацієнту потрібне лікування в умовах відділення інтенсивної терапії із застосуванням таких препаратів, як OX40 IG, інгібіторів АПФ і блокаторів рецепторів ангіотензину II, кортикостероїдів, гемфіброзила, поглиначів вільних радикалів, блокаторів TNF-альфа тощо.

Анатолій Чумак, доктор медичних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України, лікар-імунолог

 

Попередження-угода!
У даній публікації лікарі надають професійну спеціалізовану інформацію про препарати з певною діючою речовиною,зокрема про її, характеристику, лікувальні властивості, можливу побічну дію, та іншу, передбачену законодавством інформацію, виключно спеціалістам галузі охорони здоров’я (особам, що мають вищу або середню спеціальну медичну освіту).


Цією Згодою я приймаю угоду та підтверджую, що я є дипломованим спеціалістом у галузі охорони здоров’я (лікарем, фармацевтом тощо),чим підтверджую свій професійний статус, ознайомлений та підтримую попередження-угоду про користуванням публікаціями і отримання спеціалізованої інформації, запитую та бажаю отримати таку спеціалізовану професійну інформацію.