Une tempête de cytokines signifie une violente réaction inflammatoire qui échappe au contrôle de notre corps. Normalement, la réponse inflammatoire à une infection virale, par exemple, se limite d'elle-même, mais chez certaines personnes, l'activation du système immunitaire est si forte qu'elle peut endommager de nombreux organes et même mourir. 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.

Contenu :

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

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

Tempête de cytokinesaliashypercytokinémie , ou cascade de cytokines, est une réponse excessive et incontrôlée du système immunitaire qui libère des quantités massives de pro-inflammatoires substances. Les tempêtes de cytokines non traitées peuvent entraîner de graves complications telles qu'une septicémie, un choc, des lésions tissulaires et une défaillance multiviscérale, entraînant la mort.

La tempête de cytokines n'est pas classée comme une entité pathologique, mais comme un complexe de réponses immunitaires pouvant 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 peut 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 de l'organisme 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 d'une infection par le virus de la grippe aviaire H5N1 en 2005. Ensuite, il a commencé à être utilisé de plus en plus couramment dans la littérature scientifique.

Tempête de cytokines - mécanisme de formation

L'initiation d'une tempête de cytokines peut se produire, par exemple, lors d'une infection par un virus de la grippe. 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 en abrégé), qui à leur tour peuvent initier une réponse du systèmesystème 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 des lymphocytes B, des monocytes, des macrophages, des cellules dendritiques et des 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 d'autres cytokines, ce qui déclenche une réaction en chaîne imparable. Cela aboutit à une sorte de cercle vicieux autopropulsé.

Les cytokines sont un groupe diversifié de petites molécules qui sont principalement sécrétées par les cellules du système immunitaire pour communiquer entre elles. Les fonctions les plus importantes des cytokines sont 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 :

  • Les interférons (IFN) qui jouent un rôle majeur dans l'immunité innée contre les virus et autres microbes
  • Interleukines (IL), qui régulent principalement la différenciation et l'activation des cellules immunitaires. Ils peuvent être 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 ainsi leur mouvement vers les sites de réaction inflammatoire
  • Les facteurs de stimulation des colonies (CSF) 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 conduisant à une tempête de cytokines sont associés à une grande variété de maladies infectieuses et non transmissibles. 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 incluent :

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

L'un des plus grands mystères entourant la tempête de cytokines estpourquoi certaines personnes semblent 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 que Ebola, Marburg, les coronavirus et la grippe pandémique. Les lésions pulmonaires aiguës (ALI) sont une conséquence courante d'une tempête de cytokines dans les virus affectant les poumons, tels que le SRAS-CoV et les 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 grave, c'est-à-dire le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA).

La pneumonie locale peut se propager à travers le système circulatoire vers le reste du corps, faisant des ravages dans d'autres organes. Finalement, on peut observer un syndrome clinique sévère sous forme de septicémie.

Les personnes atteintes d'une septicémie sévère induite par une infection ont des profils caractéristiques de cytokines sanguines qui changent avec le temps. Les cytokines de réponse aiguë sont le TNF, l'interleukine-1 et 8, qui apparaissent quelques minutes ou heures après l'infection, suivies d'une augmentation marquée des taux d'interleukine-6. L'interleukine-10 anti-inflammatoire apparaît un peu plus tard lorsque 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
  • douleurs musculaires et articulaires
  • nausées et vomissements
  • diarrhée
  • baisse de la tension artérielle
  • rythme cardiaque accéléré
  • convulsions
  • maux de tête
  • délires et hallucinations
  • enchevêtrement
  • téméraire

D'autre part, des niveaux élevés sont trouvés dans les tests de laboratoire :

  • composés azotés dans le sang
  • D-dimères
  • aminotransféraz
  • ferritine
  • Protéines CRP
  • interleukines-6
  • lactate déshydrogénase
  • temps de prothrombine prolongé
  • diminution du nombre de plaquettes

Tempête de cytokines - traitement

Actuellement, il n'y a pas de thérapie de tempête de cytokines unique et de médicaments spécifiquement conçus pour la traiter. L'approche principale dans le traitement de ce syndrome consiste à induire une immunosuppression, c'est-à-direune diminution de la réactivité du système immunitaire. A cet effet, 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 qu'un sous-ensemble de patients atteints de COVID-19 sévère induits par le virus du SRAS-CoV-2 peut présenter un syndrome de tempête de cytokines.

Une étude rétrospective multicentrique publiée par Ruan et al., qui a analysé 150 cas confirmés de COVID-19, a révélé que la mortalité liée au COVID-19 pourrait être due à une tempête de cytokines activée par un virus. Chez ces patients, des taux accrus de ferritine et d'interleukine-6 ​​dans le sang ont été observés. 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 soumis à un dépistage des 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 de 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 sains 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 de la tempête de cytokines explique pourquoi les enfants subissent une infection plus bénigne par le virus SARS-CoV-2. Leur système immunitaire est juste sous-développé et ne réagit pas aussi violemment à la présence du virus.

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A propos de l'auteurKarolina Karabin, MD, PhD, biologiste moléculaire, diagnosticienne de laboratoire, Cambridge Diagnostics PolskaBiologiste de profession, spécialisé en microbiologie et diagnosticien de laboratoire avec plus de 10 ans d'expérience en laboratoire. Diplômé du Collège de Médecine Moléculaire et membre de la Société Polonaise de Génétique Humaine Responsable des bourses de recherche au LaboratoireDiagnostic moléculaire au 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 ouvrages scientifiques et de vulgarisation scientifique 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 de fond de Cambridge Diagnostics Polska et coopère avec une équipe de nutritionnistes à 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 sessions de formation, de magazines et de sites Web. Elle s'intéresse particulièrement à l'influence du mode de vie moderne sur les processus moléculaires dans le corps.

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Système immunitaire