Badai sitokin

Badai sitokin mewakili respons peradangan yang hebat yang di luar kendali tubuh kita. Biasanya, respon inflamasi terhadap infeksi virus, misalnya, sembuh sendiri, tetapi pada beberapa orang aktivasi sistem kekebalan sangat kuat sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada banyak organ dan bahkan kematian. Studi terbaru membuktikan bahwa cytokine storm adalah salah satu penyebab utama kematian pada orang yang menderita COVID-19.

Daftar Isi:

1. Badai sitokin - apa itu?
2. Badai sitokin - mekanisme pembentukannya
3. Badai sitokin - penyebab
4. Badai sitokin - konsekuensi
5. Badai sitokin - gejala
6. Badai sitokin - pengobatan
7. Badai Sitokin - COVID-19 dan Pandemi Lainnya

Badai sitokin - apa itu?

Badai sitokin, atau hipersitokinemia atau kaskade sitokin, adalah reaksi berlebihan dan tidak terkontrol dari sistem kekebalan yang melepaskan zat pro-inflamasi dalam jumlah besar. Badai sitokin yang tidak diobati dapat menyebabkan komplikasi serius seperti sepsis, syok, kerusakan jaringan, dan kegagalan banyak organ, dengan kematian berikutnya.

Badai sitokin tidak diklasifikasikan sebagai entitas penyakit, tetapi sebagai kompleks respons imun yang mungkin muncul dalam berbagai kondisi klinis, misalnya penyakit menular.

Istilah "cytokine storm" pertama kali digunakan pada tahun 1993 untuk menggambarkan efek penyakit cangkok versus inang yang dapat terjadi di tubuh penerima setelah transplantasi organ. Pada tahun 2003, juga ditunjukkan bahwa badai sitokin mungkin terkait dengan respons tubuh terhadap infeksi oleh virus, bakteri, atau jamur.

Istilah "cytokine storm" sepertinya pertama kali digunakan dalam konteks infeksi virus avian influenza H5N1 pada tahun 2005. Kemudian itu mulai digunakan lebih dan lebih luas dalam literatur ilmiah.

Badai sitokin - mekanisme pembentukannya

Permulaan badai sitokin dapat terjadi, misalnya, selama infeksi virus influenza. Setelah infeksi, virus memasuki sel epitel saluran pernapasan bagian atas dan bawah melalui proses endositosis. Kemudian materi genetik virus dikenali oleh apa yang disebut pola molekuler terkait patogen (disingkat PAMP), yang pada gilirannya dapat memulai respons sistem kekebalan, termasuk badai sitokin.

Selama badai sitokin, sel-sel sistem kekebalan diaktifkan dengan cepat. Pembelahan cepat limfosit T dan limfosit B, monosit, makrofag, sel dendritik dan sel NK dan produksi berlebih mereka lebih dari 150 sitokin yang berbeda.

Ciri dari badai sitokin adalah hilangnya umpan balik negatif oleh sistem kekebalan, yang secara fisiologis menghambat produksi sitokin pro-inflamasi yang berlebihan. Pelepasan sitokin menginduksi pelepasan sitokin lebih lanjut, yang memulai reaksi berantai yang tak terhentikan. Itu datang ke semacam lingkaran setan yang bergerak sendiri.

Sitokin adalah kelompok molekul kecil yang beragam yang terutama disekresikan oleh sel dalam sistem kekebalan untuk berkomunikasi satu sama lain. Di antara fungsi terpenting dari sitokin adalah kontrol pembelahan dan diferensiasi sel kekebalan dan pengaturan respons inflamasi.

Sitokin termasuk protein seperti:

• Interferon (IFNs) yang berperan besar dalam imunitas bawaan terhadap virus dan mikroba lainnya
• Interleukin (IL) yang terutama mengatur diferensiasi dan aktivasi sel imun. Mereka bisa bersifat pro-inflamasi (mengaktifkan respons inflamasi) atau anti-inflamasi (menghambat respons inflamasi)
• Kemokin bertindak sebagai zat yang "menarik" sel-sel sistem kekebalan dan mengontrol pergerakannya ke tempat peradangan
• Colony Stimulating Factor (CSF) mengontrol hematopoiesis, proses memproduksi sel imun yang matang dari sel induk darah
• Faktor nekrosis tumor (TNF) mungkin merupakan sitokin pro-inflamasi yang paling banyak dipelajari yang memainkan peran sentral dalam badai sitokin.

Badai sitokin - penyebab

Faktor-faktor yang menyebabkan badai sitokin dikaitkan dengan berbagai macam penyakit menular dan tidak menular. Agen infeksius meliputi:

• grup A. streptokokus
• sitomegalovirus
• Virus Epstein-Barr
• Virus Ebola
• virus flu
• virus cacar
• virus korona misalnya SARS-CoV, MERS-CoV

Faktor non infeksi meliputi:

• penyakit graft versus host
• sklerosis ganda
• artritis idiopatik juvenil
• radang pankreas
• kanker misalnya limfoma
• terapi biologis misalnya rituximab
• sindrom hemofagositik
• sindrom aktivasi makrofag

Salah satu misteri terbesar seputar badai sitokin adalah mengapa beberapa orang tampak sangat rentan dan yang lain tahan terhadap perkembangan badai sitokin. Ini mungkin terkait dengan variabilitas genetik dari respon imun pada populasi manusia.

Badai sitokin - konsekuensi

Badai sitokin merupakan penyebab penting kematian pada pasien yang terinfeksi virus seperti Ebola, Marburg, coronavirus, dan pandemi flu. Cedera paru-paru akut (ALI) adalah konsekuensi umum dari badai sitokin pada virus yang memengaruhi paru-paru, seperti SARS-CoV dan virus influenza.

ALI ditandai dengan respons inflamasi akut dari jaringan paru-paru yang diikuti oleh fase kronis pengendapan kolagen paru dan fibrosis. Seiring waktu, ALI dapat berkembang menjadi bentuk yang lebih parah, sindrom gangguan pernapasan akut (ARDS).

Pneumonia lokal dapat menyebar melalui sistem peredaran darah ke seluruh tubuh, menyebabkan kerusakan pada organ lain. Akhirnya, sindrom klinis yang parah dalam bentuk sepsis dapat diamati.

Orang dengan sepsis akibat infeksi yang parah memiliki karakteristik profil sitokin darah yang berubah seiring waktu. Sitokin respon akut adalah TNF, interleukin-1 dan 8, yang muncul beberapa menit atau beberapa jam setelah infeksi, diikuti dengan peningkatan yang nyata pada level interleukin-6. Interleukin-10 anti-inflamasi muncul beberapa saat kemudian ketika tubuh mencoba untuk mengontrol respon inflamasi sistemik akut.

Selain infeksi paru-paru, cytokine storm adalah konsekuensi dari infeksi parah pada saluran pencernaan, saluran kemih, sistem saraf pusat, kulit, dan ruang sendi.

Badai sitokin - gejala

• demam
• kelelahan
• kehilangan selera makan
• nyeri pada otot dan persendian
• mual dan muntah
• diare
• penurunan tekanan darah
• detak jantung cepat
• kejang
• Sakit kepala
• delirium dan halusinasi
• belitan
• ruam

Namun, tes laboratorium menunjukkan tingkat tinggi:

• senyawa nitrogen dalam darah
• D-dimer
• aminotransferases
• feritin
• Protein CRP
• interleukin-6
• dehidrogenase laktat
• waktu protrombin yang berkepanjangan
• jumlah trombosit darah rendah

Badai sitokin - pengobatan

Saat ini, tidak ada terapi badai sitokin tunggal dan obat yang dirancang khusus untuk mengobatinya. Pendekatan utama dalam mengobati sindrom ini adalah menginduksi imunosupresi, yaitu mengurangi daya tanggap sistem kekebalan. Untuk tujuan ini, obat-obatan seperti:

• kortikosteroid
• inhibitor sitokin misalnya tocilizumab

Badai Sitokin - COVID-19 dan Pandemi Lainnya

Bukti klinis yang terkumpul menunjukkan bahwa subkelompok yang diinduksi virus SARS-CoV-2 dari pasien COVID-19 parah dapat menunjukkan sindrom badai sitokin.

Sebuah studi retrospektif multisenter yang diterbitkan oleh Ruan dkk. Di mana 150 kasus COVID-19 yang dikonfirmasi dianalisis, ditemukan bahwa kematian COVID-19 mungkin disebabkan oleh badai sitokin yang diaktifkan oleh virus. Pada pasien ini, peningkatan kadar feritin dan interleukin-6 dalam darah diamati. Ini mungkin memiliki implikasi penting untuk pengobatan penyakit, karena pengobatan COVID-19 saat ini mendukung.

Oleh karena itu, disarankan agar pasien dengan COVID-19 yang parah harus diskrining terhadap badai sitokin (misalnya dengan mengukur feritin) untuk mengidentifikasi sebagian pasien yang terapi imunosupresifnya akan efektif. Pendekatan terapeutik baru ini sedang diuji di Departemen Penyakit Menular Rumah Sakit Klinik Umum Independen No. 1 di Lublin.

Badai sitokin dapat menjelaskan tingkat kematian di kalangan anak muda akibat COVID-19, karena situasi serupa diamati pada tahun 1918 selama pandemi flu Spanyol. Saat itu, lebih dari separuh kematian terjadi pada subyek sehat berusia antara 18 dan 40 tahun dan disebabkan oleh badai sitokin yang menyebabkan sindrom gangguan pernapasan akut.

Di sisi lain, fenomena badai sitokin menjelaskan mengapa anak-anak menjadi lebih ringan karena terinfeksi virus SARS-CoV-2. Sistem kekebalan mereka kurang berkembang dan tidak bereaksi begitu keras terhadap keberadaan virus.

Baca juga:

• Bagaimana infeksi virus corona SARS CoV-2 berkembang? Pengaturan baru!
  
• Coronavirus berbahaya bagi lansia - bagaimana cara melindungi lansia?
• Mengapa virus corona membunuh kaum muda?
• Dokter menunjukkan bagaimana virus corona merusak paru-paru anak muda
• Kematian pada orang yang terinfeksi virus corona

Literatur:

1. Tisoncik J. R. dkk. Ke Mata Badai Sitokin. Microbiol Mol Biol Rev. 2012 Mar; 76 (1): 16–32. - akses online
2. Mehta P. dkk. COVID-19: pertimbangkan sindrom badai sitokin dan imunosupresi. Lanset. 2020 Mar 28; 395 (10229): 1033-1034. - akses online
3. Osterholm M.T. Mempersiapkan pandemi berikutnya. N Engl J Med. 2005 5 Mei; 352 (18): 1839-42. akses online
4. Lee D.W. dkk. Konsep terkini dalam diagnosis dan pengelolaan sindrom pelepasan sitokin. Darah. 2014 Juli 10; 124 (2): 188–195. - akses online
5. Behrens E.M. dan Koretzky G.A. Ulasan: Sindrom Badai Sitokin: Menuju Era Pengobatan yang Presisi. Arthritis Rheumatol. 2017 Juni; 69 (6): 1135-1143. - akses online
6. Ruan Q. dkk. Prediktor klinis kematian akibat COVID-19 berdasarkan analisis data 150 pasien dari Wuhan, China. Intensive Care Med 2020. - akses online
7. Metode inovatif pengobatan virus korona diuji di Lublin - akses online

Tentang Penulis

Karolina Karabin, MD, PhD, ahli biologi molekuler, ahli diagnosa laboratorium, Polska Diagnostik Cambridge Seorang ahli biologi dengan spesialisasi dalam mikrobiologi dan seorang ahli diagnosa laboratorium dengan lebih dari 10 tahun pengalaman dalam pekerjaan laboratorium. Lulusan Fakultas Kedokteran Molekuler dan anggota Masyarakat Genetika Manusia Polandia. Kepala dana penelitian di Laboratorium Diagnostik Molekuler di Departemen Hematologi, Onkologi, dan Penyakit Dalam dari Universitas Kedokteran Warsawa. Dia mempertahankan gelar doktor ilmu kedokteran di bidang biologi medis di Fakultas Kedokteran Pertama Universitas Kedokteran Warsawa. Penulis banyak karya ilmiah dan sains populer di bidang diagnostik laboratorium, biologi molekuler dan nutrisi. Sehari-hari, sebagai spesialis di bidang diagnostik laboratorium, ia menjalankan departemen substantif di Cambridge Diagnostics Polska dan bekerja sama dengan tim ahli gizi di CD Dietary Clinic. Dia berbagi pengetahuan praktisnya tentang diagnostik dan terapi diet penyakit dengan spesialis di konferensi, pelatihan, dan di majalah serta situs web. Dia sangat tertarik pada pengaruh gaya hidup modern pada proses molekuler dalam tubuh.

Baca lebih banyak teks dari penulis ini