Гибель клеток и воспалительная реакция — два основных компонента ответа со стороны врожденного иммунитета. Результаты недавнего исследования указывают, что чрезмерная реакция на вирус, которая развивается у пациентов с COVID-19, может оказаться разрушительной для организма.

В условиях текущей пандемии COVID-19 под угрозой оказался каждый. Вирус обладает достаточной силой и в некоторых случаях может привести к смерти. Однако в других случаях он только вызывает заболевание легкой степени тяжести. Это свидетельствует о том, что диапазон реакций врожденной иммунной системы непредсказуем и разнообразен.

При помощи набора сенсоров макрофаги идентифицируют возбудитель и начинают продукцию цитокинов. Они также дают команду адаптивной иммунной системе распознавать возбудитель, а затем начать продукцию антител.  Это вызывает развитие воспаления и привлекает другие клетки врожденной иммунной системы на помощь.

Чтобы выжить в организме хозяина, патогены начинают подавлять воспалительную реакцию. Они фактически подавляют способность макрофагов выделять цитокины и подавать команды остальной части иммунной системы. Чтобы справится с подавляющей активностью вируса, инфицированные живые клетки погибают. Гибель клеток очень важна на уровне всего организма (хотя разрушительна на клеточном уровне), так как помогает остановить пролиферацию возбудителя.

Под влиянием таких цитокинов, как фактор некроза опухоли (ФНО), интерлейкинов (ИЛ-6 и ИЛ-1b), нейтрофилы из кровеносного русла направляются к области инфицированной ткани. Эти цитокины могут оказывать влияние на температуру тела, увеличивать частоту сердечных сокращений, вызывать образование сгустков крови, которые задерживают возбудитель, и стимулировать нейроны мозга, обеспечивая модуляцию физиологических реакций, которые направлены на убийство возбудителя.

Во время цитокинового шторма расширение кровеносных сосудов приводит к понижению артериального давления и значительному повреждению сосудов. Под воздействием цитокинового шторма лейкоциты попадают в легкие. В результате этого иммунные клетки убивают большее число инфицированных вирусом клеток, что приводит к органной недостаточности.

При COVID-19 цитокиновый шторм приводит к разрушительным изменениям в организме хозяина. Если клетки не способны остановить воспалительную реакцию, продукция цитокинов приводит к гиперактивности макрофагов. Такие клетки разрушают стволовые клетки костного мозга, вызывая анемию. Повышение уровня ИЛ-1b может вызвать повышение температуры тела и органную недостаточность. Высокий уровень ФНО приводит к массивной гибели клеток и коагуляции клеток, выстилающих внутреннюю поверхность кровеносных сосудов. В определенный момент цитокиновый шторм принимает необратимый и непреодолимый характер.

При лечении COVID-19 важную роль играет стратегия лечения, позволяющая разорвать замкнутый круг цитокинового шторма. Это можно сделать за счет использования антител, угнетающих основные медиаторы цитокинового шторма, такие как ИЛ-6 или его рецепторы, присутствующие на всех клетках в теле человека.

Ингибирования ФНО можно обеспечить при помощи препаратов на основе антител, одобренных Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA), таких как Хумира и Ремикейд, или растворимого рецептора, например, препарата Энбрел, который связывается с ФНО и предупреждает стимуляцию воспалительной реакции. В настоящее время объем мирового рынка ингибиторов ФНО составляет 22 млрд долларов США. В настоящее время проводятся клинические исследования эффективности лекарственных препаратов, блокирующих различные цитокины, чтобы остановить смертельную спираль COVID-19.