Une tempête de cytokines

Une tempête de cytokines représente une violente réponse inflammatoire qui échappe au contrôle de notre corps. Normalement, la réponse inflammatoire à une infection virale, par exemple, est spontanément résolutive, mais chez certaines personnes, l'activation du système immunitaire est si forte qu'elle peut endommager de nombreux organes et même entraîner la mort. Des études récentes ont prouvé que la tempête de cytokines est l'une des principales causes de décès chez les personnes souffrant de COVID-19.

Table des matières:

1. Tempête de cytokines - qu'est-ce que c'est?
2. Tempête de cytokines - le mécanisme de sa formation
3. Tempête de cytokines - causes
4. Tempête de cytokines - conséquences
5. Tempête de cytokines - symptômes
6. Cytokine Storm - Traitement
7. Tempête de cytokines - COVID-19 et autres pandémies

Tempête de cytokines - qu'est-ce que c'est?

Une tempête de cytokines, ou hypercytokinéémie ou cascade de cytokines, est une réaction excessive et incontrôlée du système immunitaire qui libère des quantités massives de substances pro-inflammatoires. Les tempêtes de cytokines non traitées peuvent entraîner de graves complications telles qu'une septicémie, un choc, des lésions tissulaires et une défaillance de plusieurs organes, avec la mort ultérieure.

La tempête de cytokines n'est pas classée comme une entité pathologique, mais comme un complexe de réponses immunitaires qui peuvent apparaître au cours de diverses conditions cliniques, par exemple des maladies infectieuses.

Le terme «tempête de cytokines» a été utilisé pour la première fois en 1993 pour décrire les effets de la maladie du greffon contre l'hôte qui peuvent survenir dans le corps du receveur après une transplantation d'organe. En 2003, il a également été démontré qu'une tempête de cytokines pouvait être liée à la réponse du corps à une infection par des virus, des bactéries ou des champignons.

Le terme «tempête de cytokines» semble être utilisé pour la première fois dans le contexte de l 'infection par le virus de la grippe aviaire H5N1 en 2005. Ensuite, il a commencé à être utilisé de plus en plus largement dans la littérature scientifique.

Tempête de cytokines - le mécanisme de sa formation

Le déclenchement d'une tempête de cytokines peut survenir, par exemple, lors d'une infection par un virus grippal. Après l'infection, le virus pénètre dans les cellules épithéliales des voies respiratoires supérieures et inférieures par le processus d'endocytose. Ensuite, le matériel génétique viral est reconnu par le soi-disant les modèles moléculaires liés aux agents pathogènes (PAMP pour faire court), qui à leur tour peuvent déclencher une réponse du système immunitaire, y compris une tempête de cytokines.

Lors d'une tempête de cytokines, les cellules du système immunitaire sont rapidement activées. Division rapide des lymphocytes T et lymphocytes B, monocytes, macrophages, cellules dendritiques et cellules NK et leur surproduction de plus de 150 cytokines différentes.

Une caractéristique de la tempête de cytokines est la perte de rétroaction négative par le système immunitaire, qui inhibe physiologiquement la production excessive de cytokines pro-inflammatoires. La libération de cytokines induit la libération de cytokines supplémentaires, ce qui déclenche une réaction en chaîne imparable. Il s'agit d'une sorte de cercle vicieux auto-propulsé.

Les cytokines sont un groupe diversifié de petites molécules qui sont principalement sécrétées par les cellules du système immunitaire pour communiquer entre elles. Parmi les fonctions les plus importantes des cytokines figurent le contrôle de la division et de la différenciation des cellules immunitaires et la régulation de la réponse inflammatoire.

Les cytokines comprennent des protéines telles que:

• Interférons (IFN) qui jouent un rôle majeur dans l'immunité innée aux virus et autres microbes
• Interleukines (IL) qui régulent principalement la différenciation et l'activation des cellules immunitaires. Ils peuvent avoir des fonctions pro-inflammatoires (activant la réponse inflammatoire) ou anti-inflammatoires (inhibant la réponse inflammatoire)
• Les chimiokines agissent comme des substances qui «attirent» les cellules du système immunitaire et contrôlent leur mouvement vers les sites d'inflammation
• Les facteurs de stimulation des colonies (LCR) contrôlent l'hématopoïèse, le processus de production de cellules immunitaires matures à partir de cellules souches sanguines
• Le facteur de nécrose tumorale (TNF) est peut-être la cytokine pro-inflammatoire la plus étudiée qui joue un rôle central dans la tempête de cytokines

Tempête de cytokines - causes

Les facteurs menant à une tempête de cytokines sont associés à une grande variété de maladies infectieuses et non infectieuses. Les agents infectieux comprennent:

• streptocoques du groupe A
• cytomégalovirus
• Virus d'Epstein-Barr
• Virus Ebola
• virus de la grippe
• virus de la variole
• coronavirus, par exemple SRAS-CoV, MERS-CoV

Les facteurs non infectieux comprennent:

• maladie du greffon contre l'hôte
• sclérose en plaques
• arthrite idiopathique juvénile
• inflammation du pancréas
• cancers, par exemple lymphomes
• thérapies biologiques, p. ex. rituximab
• syndrome hémophagocytaire
• syndrome d'activation des macrophages

L'un des plus grands mystères entourant une tempête de cytokines est la raison pour laquelle certaines personnes semblent être particulièrement vulnérables et d'autres résistantes au développement d'une tempête de cytokines. Ceci est probablement lié à la variabilité génétique de la réponse immunitaire dans la population humaine.

Tempête de cytokines - conséquences

La tempête de cytokines est une cause importante de décès chez les patients infectés par des virus tels qu'Ebola, Marburg, les coronavirus et la grippe pandémique. La lésion pulmonaire aiguë (ALI) est une conséquence courante d'une tempête de cytokines dans les virus affectant les poumons, tels que le SRAS-CoV et le virus de la grippe.

L'ALI est caractérisée par une réponse inflammatoire aiguë du tissu pulmonaire suivie d'une phase chronique de dépôt de collagène pulmonaire et de fibrose. Au fil du temps, l'ALI peut évoluer vers sa forme la plus sévère, le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA).

La pneumonie locale peut se propager à travers le système circulatoire au reste du corps, causant des dommages à d'autres organes. Finalement, un syndrome clinique sévère sous forme de septicémie peut être observé.

Les personnes atteintes de septicémie sévère induite par une infection ont des profils de cytokines sanguines caractéristiques qui changent avec le temps. Les cytokines à réponse aiguë sont le TNF, l'interleukine-1 et 8, qui apparaissent quelques minutes ou quelques heures après l'infection, suivies d'une augmentation marquée des taux d'interleukine-6. L'interleukine-10 anti-inflammatoire apparaît un peu plus tard alors que le corps tente de contrôler la réponse inflammatoire systémique aiguë.

En plus des infections pulmonaires, la tempête de cytokines est une conséquence d'infections graves du tractus gastro-intestinal, des voies urinaires, du système nerveux central, de la peau et des espaces articulaires.

Tempête de cytokines - symptômes

• fièvre
• fatigue
• perte d'appétit
• douleur dans les muscles et les articulations
• nausée et vomissements
• la diarrhée
• baisse de la pression artérielle
• pouls rapide
• saisies
• Mal de crâne
• délire et hallucinations
• enchevêtrement
• téméraire

Cependant, les tests de laboratoire montrent un niveau élevé de:

• composés azotés dans le sang
• D-dimères
• aminotransférases
• ferritine
• Protéines CRP
• interleukine-6
• lactate déshydrogénase
• temps de prothrombine prolongé
• faible numération plaquettaire

Cytokine Storm - Traitement

À l'heure actuelle, il n'existe pas de thérapie par tempête de cytokines unique ni de médicaments spécifiquement conçus pour la traiter. La principale approche dans le traitement de ce syndrome est l'induction d'une immunosuppression, c'est-à-dire la réduction de la réactivité du système immunitaire. À cette fin, des médicaments tels que:

• corticostéroïdes
• inhibiteurs de cytokines, par exemple tocilizumab

Tempête de cytokines - COVID-19 et autres pandémies

L'accumulation de preuves cliniques suggère que le sous-groupe induit par le virus SRAS-CoV-2 des patients COVID-19 sévères peut présenter un syndrome de tempête de cytokines.

Une étude rétrospective multicentrique publiée par Ruan et al.Dans laquelle 150 cas confirmés de COVID-19 ont été analysés, a révélé que la mortalité par COVID-19 pouvait être due à une tempête de cytokines activée par le virus. Chez ces patients, une augmentation des taux de ferritine et d'interleukine-6 ​​dans le sang a été observée. Cela peut avoir des implications importantes pour le traitement de la maladie, car actuellement le traitement COVID-19 est de soutien.

Par conséquent, il est suggéré que les patients atteints de COVID-19 sévère soient dépistés pour les tempêtes de cytokines (par exemple en mesurant la ferritine) afin d'identifier un sous-ensemble de patients pour lesquels un traitement immunosuppresseur serait efficace. Cette nouvelle approche thérapeutique est testée au département des maladies infectieuses de l'hôpital clinique public indépendant n ° 1 de Lublin.

Une tempête de cytokines peut expliquer le taux de mortalité chez les jeunes du COVID-19, car une situation similaire a été observée en 1918 lors de la pandémie de grippe espagnole. À l'époque, plus de la moitié des décès survenaient chez des sujets en bonne santé âgés de 18 à 40 ans et étaient causés par la tempête de cytokines qui a conduit au syndrome de détresse respiratoire aiguë.

D'autre part, le phénomène d'une tempête de cytokines explique pourquoi les enfants sont moins sévères à cause de l'infection par le SRAS-CoV-2. Leur système immunitaire est tout simplement moins développé et ne réagit pas aussi violemment à la présence du virus.

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Littérature:

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7. Une méthode innovante de traitement des coronavirus testée à Lublin - accès en ligne

A propos de l'auteur

Karolina Karabin, MD, PhD, biologiste moléculaire, diagnosticienne de laboratoire, Cambridge Diagnostics Polska Biologiste avec une spécialisation en microbiologie et diagnosticienne de laboratoire avec plus de 10 ans d'expérience en laboratoire. Diplômé de l'École de médecine moléculaire et membre de la Société polonaise de génétique humaine, responsable des bourses de recherche au Laboratoire de diagnostic moléculaire du Département d'hématologie, d'oncologie et de maladies internes de l'Université de médecine de Varsovie. Elle a défendu le titre de docteur en sciences médicales dans le domaine de la biologie médicale à la 1ère faculté de médecine de l'Université de médecine de Varsovie. Auteur de nombreux travaux scientifiques et populaires dans le domaine du diagnostic de laboratoire, de la biologie moléculaire et de la nutrition. Au quotidien, en tant que spécialiste dans le domaine du diagnostic de laboratoire, il dirige le département fonctionnel de Cambridge Diagnostics Polska et coopère avec une équipe de diététiciens de la CD Dietary Clinic. Il partage ses connaissances pratiques sur le diagnostic et la thérapie diététique des maladies avec des spécialistes lors de conférences, de formations, de magazines et de sites Web. Elle s'intéresse particulièrement à l'influence du mode de vie moderne sur les processus moléculaires du corps.

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