О цитокиновом шторме активно заговорили с началом пандемии Covid-19, ведь именно он повышает риск развития тяжелых осложнений и летальных исходов у многих пациентов с коронавирусной инфекцией. Однако само по себе это явление не новое и достаточно неоднозначное: оно показывает, как иммунная система вместо того, чтобы бороться со злом, примыкает к нему и помогает возбудителям болезни уничтожать макроорганизм, вверенный ей для охраны и обороны. Naked Science попробовал разобраться, что представляет собой цитокиновый шторм и какие способы его терапии существуют.
Основа основ
Прежде чем говорить о слишком мощной и явно патологической воспалительной реакции, нужно понять, как вообще работает воспаление. Это сложная биологическая реакция на любое повреждение наших клеток или вторжение инфекционных агентов. Она неспецифическая, то есть воспалительный ответ будет и на солнечный ожог, и на ушиб, и на занозу, и на вирус.
Но как тогда организм узнает, что пора реагировать? За ответ на этот вопрос шведские биохимики Суне Бергстрём и Бенгт Самуэльсон, а также британский фармаколог Джон Вейн в 1982 году получили Нобелевскую премию по физиологии или медицине.
Арахидоновая кислота. С нее все начинается. Она присутствует в клеточной мембране и высвобождается, если клетка гибнет. Причина не важна: это может быть и следствие механического воздействия, и разрыв при выходе размножившихся в клетке вирусных частиц.
Свободная арахидоновая кислота начинает окисляться, запускается знаменитый каскад, который сегодня знают все студенты-медики. При содействии ферментов-циклооксигеназ синтезируются тромбоксаны, лейкотриены и простагландины.
Эффекты именно этих медиаторов воспаления проявляются в виде классической пятерки признаков: повышение температуры (причем не только локально, в месте повреждения, но и глобально, во всем организме), боль, покраснение, отек и нарушение функции клеток. Затем к воспалению подключаются клетки иммунной системы, между собой они «переговариваются» при помощи специальных сигнальных молекул — интерлейкинов. В итоге в водоворот событий оказываются вовлечены десятки молекул и клеток.
Цель воспаления — не только устранить спровоцировавший его фактор, но и восстановить целостность клеток. Мало того, это процесс саморегулирующийся, в каскаде арахидоновой кислоты образуются как провоспалительные, так и противовоспалительные агенты.
Все прекращается, когда устанавливается динамическое равновесие: поврежденные клетки зачищены, на их месте образовались новые, патогенов в организме нет, жизнь продолжается.
Иногда воспаление может затягиваться и превращаться из блага в проблему. Что интересно, и недостаточно выраженное воспаление, и гиперреакция одинаково опасны для организма. В первом случае возбудитель будет чувствовать себя слишком вольготно, массово размножится и навредит человеку. Во втором — навредит уже иммунная система, «решившая» применить внутри собственного организма оружие массового поражения. Цитокиновый шторм — яркий пример второго сценария.
