Biologi

Hyper-inflammation och coronavirus

publicerad 3 månader sedan av
Ebba Löndahl

Vårt immunförsvar är helt fantastiskt! Tack vare det klarar vi flercelliga organismer att leva i en värld full av främmande mikroorganismer. Du har säkert ifrågasatt huruvida du har ett bra eller dåligt immunförsvar, eller vad det ens innebär egentligen. Kanske har du också någon gång funderat över hur svårt det skulle vara att överleva utan ett sådant skydd? Men, har du någon gång slagits av tanken vad som skulle hända om immunförsvaret plötsligt skulle gå till angrepp mot dig, med dina organ som spelplan? Hyperinflammation och makrofagaktiveringssyndrom är relevanta fenomen, även relaterat till COVID-19 infektion.      

Immunförsvaret är ständigt aktivt och utgör kroppens yttre och inre försvar mot patogena mikroorganismer genom olika funktioner beroende på organism. Människans inre försvar utgörs av vita blodkroppar och är huvudsakligen uppdelat i två nivåer – det nativa och adaptiva försvaret. I ett komplext system interagerar det ospecifika och specifika immunförsvaret i syfte att signalera, angripa och förgöra de patogener som tagit sig in i kroppen. Försvarsmekanismerna inflammation, antikroppar, mördarceller och fagocyterande celler är viktiga komponenter i det samspel att upprätthålla detta skydd, men kan också direkt angripa kroppens egna organ vid störningar i immunförsvaret.  

Schematisk bild över utveckling av immunceller. Illustration: Ebba Löndahl
Schematisk bild över utveckling av immunceller. Illustration: Ebba Löndahl                                       

Histiocytossjukdomar, även kända som makrofagaktiveringssyndrom, är en grupp av ovanliga cancer-liknande inflammatoriska sjukdomar som orsakar okontrollerad rekrytering av immunceller till ett infekterat område till följd av ett överaktivt immunförsvar, ett tillstånd känt som hyperinflammation. Sjukdomarna är generellt svåridentifierade hos patienter på grund av saknad kännedom inom vården, och i många fall hinner de drabbade inte bli diagnostiserade innan sjukdomen expanderat och följden av obehandlade symptom blir därmed att individen avlider.  

Det förekommer flera varianter av histiocytossjukdomar varav Hemofagocyterande Lymfohistiocytos (HLH) är en av de vanligast förekommande histiocyterna. HLH finns i två former; primär och sekundär. Den nedärvda primära formen är alltid autosomalt recessiv och drabbar ungefär 1 av 50 000 nyfödda barn i Sverige varje år på grund av en defekt i immunförsvarets kontrollerade celler. Immunförsvaret förmår inte att stänga av sig själv och komplikationer blir skador på organ varpå dödligheten är 100 % utan HLH inriktad behandling i form av antiinflammatoriska läkemedel och cellgifter för att dämpa immunförsvaret att attackera barnets kropp. Stamcellstransplantation är den enda åtgärden och medför en stor infektionsrisk då immunförsvaret stängs av och barnet induceras nya stamceller med förmågan att producera nya blodkroppar i syfte att återskapa ett fungerande immunförsvar. Men vad är det egentligen som sker i kroppen och som orsakar dessa aggressiva symptom vilka hotar individens liv?

Liknande bakgrundsmekanismer till sjukdom förekommer vid förvärvad sekundär HLH som drabbar äldre personer, ofta som en reaktion på annan sjukdom eller virusinfektion. Liksom hos spädbarn är diagnosen svår att fastställa och utan adekvat behandling leder sjukdomstillståndet till döden. Vad som gemensamt initierar sjukdomsmekanismerna är okontrollerad aktivering och expansion av cytotoxiska T-lymfocyter – specifika mördarceller som förgör specifikt patogen – och defekta makrofager – felaktigt ospecialiserade celler som har förmågan att innesluta döda celldelar samt bakterier genom fagocytos och rekrytera andra immunceller till det infekterade området. De cytotoxiska T-lymfocyterna påbörjar en nedbrytning av kroppens egna celler genom apoptos samtidigt som defekta makrofager fagocyterar andra blodkroppar – röda blodkroppar samt blodplättar. Skeendena orsakar tillståndet hypercytokemi – en potentiellt dödlig immunrespons bestående av positiv återkoppling mellan immunceller och cytokiner med mycket förhöjda, resulterande nivåer cytokiner, som rekryterar ytterligare immunceller till det infekterade området – samt en minskning av blodkroppar i blodet. Den överaktiva immunresponsen leder därmed till blodbrist och påverkar hela kroppen varav viktiga organ som lungorna, hjärtat, hjärnan, levern och njurarna inte fungerar som de ska. Dessutom orsakas koagulopati som liknar spridd intravaskulär koagulering av blod, däribland koagulation av blod i lungorna vilket leder till andningsbesvär och ett livshotande tillstånd som vid COVID-19.  

Positiv återkoppling mellan immunceller (A) och cytokiner (B) ger upphov till hyperinflammation då stora mängder immunceller och cytokiner rekryteras till det infekterade området. Illustration: Ebba Löndahl
Positiv återkoppling mellan immunceller (A) och cytokiner (B) ger upphov till hyperinflammation då stora mängder immunceller och cytokiner rekryteras till det infekterade området. Illustration: Ebba Löndahl

Allvarlig och potentiellt dödlig lunginflammation som komplikation vid COVID-19 uppvisar egenskaper i enlighet med hyperinflammation under paraplytermen makrofagaktiveringssyndrom och “cytokin-strom”. Laboratoriska parametrar visar att patienter med COVID-19 har stereotypiska markörer associerade med HLH inklusive koagulopati, blodbrist och nedsatt leverfunktion, med avvikelse att dysfunktionen i immunförsvaret huvudsakligen är centrerad kring lungor och bröstkorg. Till följd av hyperinflammationen påverkas lungornas funktion drastiskt negativt och personer i olika åldrar avlider bland annat till följd av symtom i enlighet med makrofagaktiveringssyndrom.

Jämförelse mellan orsak och responderande immunologisk mekanism vid förvärvad sekundär Hemofagocyterande Lymfohistiocytos och vid COVID-19 infektion inkulderat nativa och adaptiva immunförsvaret. Illustration: Ebba Löndahl
Jämförelse mellan orsak och responderande immunologisk mekanism vid förvärvad sekundär Hemofagocyterande Lymfohistiocytos och vid COVID-19 infektion inkulderat nativa och adaptiva immunförsvaret. Illustration: Ebba Löndahl

Sammanfattningsvis utgör makrofagaktiveringssyndrom och hyperinflammation en ovanlig men livshotande komplikation till COVID-19 infektion. Ett i vanliga fall finstämt och komplext immunförsvar triggas av ett virus till immunologisk överkompensation med livshotande konsekvenser som följd. Detta visar på hur immunförsvaret kräver korrekt samspel för att vara gynnsamt för individen. Vårt immunförsvar är helt fantastiskt, när det fungerar!

Källor som användes i den här artikeln

Jan-Inge Henter . Hemofagocyterande syndrom . Socislstyrelsen . 2014-06-09 . <https://www.socialstyrelsen.se/stod-i-arbetet/sallsynta-halsotillstand/hemofagocyteran> (Hämtad 2020-04-02)

Johan Vaktnäs . Hemofagocyterande lymfohistiocytos . Internetmedicin . 2020-02-13 . <https://www.internetmedicin.se/page.aspx?id=2300 > (Hämtad 2020-04-02)

Kassem Sharif . Interleukin-6 Use in COVID-19 Pneumonia Related Macrophage Activation Syndrome . Researchgate . Okänt publiceringsdatum . < https://www.researchgate.net/publication> (Hämtad 2020-04-02)