Citokin vihar és a bélflóra kapcsolata

2021.04.07

A covid 19 fertőzéssel és az oltással  kapcsolatosan, talán már te is hallottál a citokin vihar kifejezésről, amihez heves tünetek illetve végzetes következmény is társul. Ezt szeretném érthetően megvilágítani a számodra, a saját pályámon belül, ami a bélflóra ebben az esetben!

Ezt a jelenséget/tünetet a szervezetben már évekkel ezelőtt is vizsgálták és mivel egy immunfolyamatról van szó, természetes, hogy a microbiome vizsgálata előtérbe került ezzel kapcsolatban.


A kép rendkívül jól szemlélteti, hogy a vírusok (nem csak a covid 19-re értendő, hanem az influenzára is, ami szintén a koronavírusok közé tartozik) bejutásával a légutakon keresztül, mely típusú citokinekhez (interleukin-IL) csoportokhoz köthető és hol, mely szerveknél szabályoznak majd immun-, és gyulladásos válasz folyamatokat.

Mit azok a citokineknek?

A citokinek kis fehérjék, amelyeket az immunrendszer aktivált sejtjei választanak ki, hogy más sejteket befolyásolhassanak. Egyszerűsítve: jelző és jelölő funkciójuk van.
Lehetnek polipeptidek vagy glikoproteinek is. A citokinek fő feladata az immunválasz jellegének, intenzitásának és időtartamának a szabályozása a célsejtekre mutató receptorokhoz való kötés révén. A citokinek a vérképzést is szabályozzák, továbbá kaszkádhatása révén képes indukálni egy második citokin termelését is.

Ábra: Influenza vírus által kiváltott citokin vihar
Ábra: Influenza vírus által kiváltott citokin vihar

Citokinek legfontosabb sajátságai

Az indirekt sejtkommunikáció legfontosabb közvetítői az immunrendszerben, amelyeket az immunrendszer 'hormonjainak' is neveznek.

Citokinek az őket termelő sejtekre autokrin, a közeli sejtekre parakrin, a távol eső sejtekre endokrin módon hatnak és ezáltal sokféle sejt működésére befolyásolják - pleiotróp hatás.

Ma már több mint 100 különböző citokint ismerünk, melyek többségét leukociták termelik. A limfocitákból származó citokineket limfokineknek is nevezik, míg a monociták által termelteket monokineknek.  Az általánosan használt interleukin (IL) elnevezés a leukociták közötti kapcsolat létesítésére utal, és a különböző molekulák a rövidítést követő szám alapján azonosíthatók (pl. IL-1, IL-2). Az általában sejtmembránhoz kötött formában, kostimulációs molekulaként is működő tumor nekrózis faktor (TNF) családba tartozó citokineket és receptoraikat a TNF szuperfamíliába (TNFSF), illetve a TNF receptor szuperfamíliába (TNFRSF) soroljuk. A szerkezetileg hasonló, elsősorban kemotaktikus hatású mediátorok a kemokinek családjába tartoznak.


I típusú interferonok (IFN-α, IFN-β):

  • természetes immunitás elemei
  • vírusellenes védelemben játszanak szerepet

II típusú interferonok (IFN-γ) vagy immuninterferon, hatása sokrétű:

  • aktivált T-limfociták termelik

Kemokinek:

  • fokozzák az adhéziót
  • leukociták (fehérvérsejtek) aktiválása


Kapcsolódó kutatások és eredmények

Dr. Melanie Schirmer által vezetett kutatócsoport, 500 egészséges ember székletmintáját gyűjtötte be, hogy mikrobiális taxonómiai (kik vannak odabent) és funkcionális (mit csinálnak odabent) profilokat hozzanak létre. Vérmintákat is levettek ezzel egyidejűleg, hogy a citokin választ is mérhessék majd. 3 féle baktériumot használtak a stimulációban, amik jellemzően a diszbiózis során leggyakrabban szerepet játszanak a gyulladásos folyamatok kialakulásában és gombás eredetűeket is. Ezek az E.coli (LPS folyamtok),  Gram-negatív baktériumokat képviselő Bacteroides fragilis és a Gram-pozitív baktériumokat képviselő Staphylococcus aureus, a két pedig gombás eredetű: Candida albicans hyphae és a conidia élesztő.

Továbbá a vizsgálat alapját képezte:

  1.  a vizsgált személy neme, életkora, évszak és az ehhez kapcsolódó környezeti hatások
  2. Genetika
  3. Bélflóra


Megállapítotások:

  1. A gazdatest általános jellemzői, mint például az életkor és a nem, fontos hatással vannak a gyulladásra. A férfiaknál magasabb a monocita eredetű proinflammatorikus citokinek termelése, míg a nőknél nagyobb a Th17 válasz. Ezek a különbségek részben magyarázatot adhatnak a férfiak és a nők közötti patológiák különbségeire: a férfiak hajlamosabbak az anyagcsere és a szív- és érrendszeri betegségekre, míg a nők gyakrabban szenvednek autoimmun betegségekben. Ezenkívül az idős embereknél hibás IFNγ termelési kapacitást figyeltek meg, ami megmagyarázhatja a fertőzések iránti fokozott hajlamot.
  2. A HFGP (Human Functional Genomics Project) genomi megközelítései megmutatják a gazda genetikájának fontosságát a citokin válaszok meghatározásában.
  3. Fontos tapasztalata/következtetése a vizsgálatnak, hogy mind a genetikai, mind a mikrobiom faktorok azok a tényezők, amelyek legfőképpen fejtenek ki stimulus- és citokin-specifikus hatást, amelyre érdekes új minták alakultak ki: a TNFα és az IFNγ termelési kapacitását a mikrobiom erőteljesebben befolyásolja, míg más citokinek, például az IL- Az 1β, IL-6 és Th17-eredetű IL-17 és IL-22 kevésbé, de specifikusabban asszociál a bél mikrobiotájával. Érthetőbben megfogalmazva, az immunrendszer védekező képessége nagyban függ a genetikától és a bélflórát alkotó baktériumoktól!

Összefoglalva:
Ezeknek a megállapításoknak fontos következményei lehetnek az immunválasz megváltoztatására irányuló specifikus citokineket célzó immunterápia megközelítései szempontjából: míg a mikrobiom által nagymértékben befolyásolt citokinek gátlása potenciálisan modulálható étrenddel, specifikus fajok eltávolításával vagy a széklet mikrobiota transzplantációjával, a gazda genomikájával modulálva a citokinek hatékonyabban célozhatók meg gátló farmakológiai megközelítések révén (pl. semlegesítő monoklonális antitestek).