Многие исследователи считают, что высокие уровни цитокинов - сигнальных молекул иммунных клеток - вызывают повреждение легких у людей с COVID-19. Но новое исследование Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе и детской исследовательской больницы Сент-Джуда в Мемфисе, штат Теннесси, говорит об обратном.

Это открытие может изменить подход врачей к лечению тяжелых инфекций, вызванных новым коронавирусом. Это также может объяснить, почему противовоспалительные препараты работают только для небольшой части людей с COVID-19.

«В одной из самых первых статей, опубликованных о пациентах с COVID-19 в Китае, сообщается о высоких уровнях цитокинов у людей, находящихся в отделении интенсивной терапии - о том, что мы можем назвать цитокиновым штормом», - говорит со-ведущий автор исследования доктор Филип Мадд, доктор медицинских наук, доцент кафедры неотложной медицины в больнице Барнс-Еврей.

«Мы обнаружили, что цитокиновый шторм действительно случается, но относительно редко, даже у пациентов с COVID-19, у которых наблюдается дыхательная недостаточность и требуется вентилятор».

Доктор Мадд говорит, что, несмотря на слабые доказательства, ученые установили идею о том, что скачки уровня цитокинов вызывают дыхательную недостаточность при COVID-19. Кроме того, врачи начали назначать противовоспалительные препараты тяжелобольным пациентам с COVID-19 для предотвращения цитокиновых бурь.

«Это меня беспокоит, потому что такое лечение вряд ли поможет большинству пациентов с COVID-19», - говорит он.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances .

Синдром цитокинового шторма и легочная недостаточность

Несколько исследований показывают, что легочная недостаточность, связанная с COVID-19, может быть связана с синдромом цитокинового шторма (CSS). Цитокины - это сигнальные молекулы, которые помогают иммунным клеткам общаться. Они также стимулируют иммунные клетки двигаться к участкам инфекции, воспаления или травмы.

Когда возникает CSS, организм высвобождает чрезмерное количество цитокинов, вызывая чрезмерный иммунный ответ. При инфекциях SARS-CoV-2 CSS может вызывать накопление воспалительных клеток в легких и повреждение.

Эта предложенная ссылка побудила многих врачей назначить тяжелобольным пациентам с COVID-19 высокие дозы противовоспалительных препаратов, в первую очередь стероидов, для блокировки CSS. Кроме того, ограниченные испытания показывают, что высокие дозы стероидов могут снизить вероятность смерти в небольшой группе критически больных людей с COVID-19.

Изучение

Чтобы изучить иммунный ответ на грипп, доктор Мадд начал исследовать образцы крови больных гриппом пациентов в отделении неотложной помощи Еврейской больницы Барнса до начала пандемии COVID-19.

В конце марта доктор Мадд и соавтор исследования Али Эллебеди также начали исследовать образцы крови заболевших на COVID-19 пациентов. Элбеди - доцент кафедры патологии и иммунологии Медицинской школы Вашингтонского университета, Сент-Луис, Мичиган.

Исследователи изучили иммунные клетки и молекулы в образцах крови 168 пациентов с COVID-19, 26 больных гриппом и 16 здоровых людей.

Образцы были получены от пациентов с гриппом в 2019 или 2020 годах и пациентов с COVID-19 и здоровых людей из контрольной группы в 2020 году. Исследователи также отслеживали, требуется ли пациенту интенсивная терапия или искусственная вентиляция легких, и выжили ли они.

Исследователи обнаружили схожие уровни воспалительных клеток в крови пациентов с COVID-19 и гриппом. Всего лишь семь пациентов с COVID-19 (4%) испытали CSS.

Большинство пациентов с COVID-19 с легочной недостаточностью также не имели CSS. Фактически, у них было меньше воспалений, чем у таких же больных гриппом.

Эти результаты подтверждают некоторые предыдущие исследования, которые показали, что лечение стероидами приносит пользу только небольшому проценту тяжелобольных пациентов с COVID-19.

«Может случиться так, что 4% людей, у которых наблюдается цитокиновый шторм, - это те, кто извлекает пользу из стероидов в этих клинических испытаниях», - говорит доктор Мадд. «Я думаю, что наша работа помогает объяснить, почему стероиды помогают некоторым людям. Но по нашим данным, не похоже, что у большинства пациентов с COVID-19 наблюдается дефицит стероидов ».

Он добавляет, что давать стероиды тому, у кого уже есть много стероидов в организме, может быть небезопасно.

Доктор Мадд говорит, что теперь им нужно найти способ определить, какие пациенты с COVID-19 могут испытывать CSS. Таким образом, врачи могут назначать стероиды тем, кто с наибольшей вероятностью получит пользу и получит наименьший вред.

Команда попыталась найти маркеры надвигающегося CSS с помощью обычных лабораторных тестов, но безуспешно. Теперь они используют более глубокий анализ, чтобы узнать, как предсказать, у кого разовьется заболевание.

Изучить сильные стороны и ограничения

Исследователи признали несколько ограничений своей работы.

Исследование было сосредоточено на компартменте циркулирующей периферической крови. Когда началось исследование, не существовало безопасного протокола для взятия проб дыхательных путей или легких у пациентов с COVID-19.

Исследователи также отмечают, что они сосредоточились на первых образцах крови пациентов. В более чем 75% случаев исследователи собирали эти образцы одновременно с постановкой диагноза.

Хотя это ограничивает возможность того, что терапевтические вмешательства использовались до сбора образцов, что устраняет источник вариаций, авторы признают, что для будущих исследований будет важно понять, как текущие методы лечения влияют на иммунные ответы.

Также неизвестны различия между острым гриппом и инфекциями SARS-CoV-2. Одним из важных вариантов может быть продолжительность пре-симптоматики. Временной ход иммунного ответа на обе инфекции также вряд ли будет идентичным.

В исследование также не вошли люди с легкими симптомами COVID-19 или без них, поскольку их было трудно включить.

Связь между CSS и дыхательной недостаточностью при COVID-19 ослабевает, и другие исследования показали аналогичные результаты. Это означает, что истинная причина дыхательной недостаточности у пациентов с COVID-19 остается неизвестной.

«В изученной нами популяции 24% умерли, но только у 4% произошел цитокиновый шторм», - говорит доктор Мадд. «Так что же вызывает отказ их легких? Мы все еще не знаем. Мы пытаемся это выяснить ».