De eerste verwijzing naar de term cytokine storm in de gepubliceerde medische literatuur lijkt te zijn van James Ferrara in 1993 tijdens een bespreking van graft vs. host disease; een aandoening waarbij de rol van overmatige en zichzelf in stand houdende cytokine-afgifte al vele jaren ter discussie stond. De term dook vervolgens op in een bespreking van pancreatitis in 2002, en in 2003 werd hij voor het eerst gebruikt in verband met een reactie op een infectie.

Aangenomen wordt dat cytokine stormen verantwoordelijk waren voor het onevenredig grote aantal gezonde jongvolwassen sterfgevallen tijdens de grieppandemie van 1918, waarbij 17 tot 50 miljoen mensen omkwamen. In dit geval kan een gezond immuunsysteem een handicap zijn geweest in plaats van een troef. Voorlopige onderzoeksresultaten uit Taiwan wijzen er ook op dat dit de waarschijnlijke reden is voor veel sterfgevallen tijdens de SARS-epidemie in 2003. Bij menselijke sterfgevallen als gevolg van de vogelgriep H5N1 gaat het meestal ook om cytokinestormen. Cytokine stormen zijn ook betrokken bij hantavirus pulmonair syndroom.

In 2006 leidde een studie in het Northwick Park Hospital in Engeland ertoe dat alle 6 de vrijwilligers die het geneesmiddel theralizumab kregen toegediend, ernstig ziek werden, met meervoudig orgaanfalen, hoge koorts, en een systemische ontstekingsreactie. Parexel, een bedrijf dat proeven uitvoert voor farmaceutische bedrijven, schreef in een van haar documenten over de proef en zei dat theralizumab een cytokinestorm kon veroorzaken – de gevaarlijke reactie die de mannen ervoeren.

Verband met COVID-19Edit

Tijdens de COVID-19 pandemie schreven sommige artsen veel sterfgevallen toe aan cytokinestormen. Ernstige symptomen van acuut ademnoodsyndroom (ARDS) met hoge mortaliteit bij COVID-19-patiënten worden veroorzaakt door een cytokinestorm. SARS-CoV-2 activeert het aangeboren immuunsysteem en resulteert in het vrijkomen van een groot aantal cytokines, waaronder IL-6, die de vasculaire permeabiliteit kunnen verhogen en een migratie van vloeistof en bloedcellen naar de alveoli kunnen veroorzaken, alsook de daaruit voortvloeiende symptomen zoals dyspneu en ademhalingsstilstand. De hogere mortaliteit wordt in verband gebracht met de verergering van ARDS en de weefselschade die kan resulteren in orgaanfalen en/of overlijden.

ARDS bleek de doodsoorzaak te zijn in 70% van de COVID-19 sterfgevallen. Bij een analyse van de cytokineniveaus in het plasma bij mensen met een ernstige vorm van Sars-CoV-2 zijn de niveaus van veel interleukines en cytokines extreem verhoogd, wat wijst op een cytokinenstorm bij degenen die het zwaarst getroffen zijn. Bovendien heeft postmortaal onderzoek van patiënten met COVID-19 een grote accumulatie van ontstekingscellen in longweefsels aangetoond, waaronder macrofagen en T-helpercellen.

Vroegtijdige herkenning van deze cytokinestorm bij COVID-19 patiënten is van cruciaal belang om de beste uitkomst te verzekeren, waardoor behandeling met een verscheidenheid aan biologische middelen die zich richten op de cytokinen om hun niveaus te verminderen mogelijk is.

Door de verhoogde niveaus van cytokines en interferonen bij diegenen met ernstige Sars-CoV-2, worden beide onderzocht als potentiële therapieën voor COVID-19. Uit een dierstudie op muizen bleek dat degenen die vroeg sterke interferonreacties produceerden op SARS-CoV, dat ook afkomstig was van vleermuizen, meer kans hadden om te leven, terwijl andere gevallen waarschijnlijk een zeer morbide overactief immuunsysteem zouden ervaren. Het hoge sterftecijfer van COVID-19 bij oudere populaties werd in verband gebracht met de invloed van de leeftijd op de interferonresponsen.

Kortdurend gebruik van dexamethason, een synthetisch corticosteroïd, heeft aangetoond dat het de ernst van de ontsteking en longschade veroorzaakt door de cytokinestorm vermindert; het remt de ernstige cytokinestorm, of de hyperinflammatoire fase bij patiënten met COVID-19.

Proeven gaan door met het identificeren van oorzaken van cytokinestormen in COVID-19-gevallen. Een mogelijke oorzaak is de vertraagde type I INF-respons, omdat deze leidt tot accumulatie van pathogene monocyten. Hoge viremie is ook geassocieerd met een verergerde type I INF-respons en een slechtere prognose. Diabetes, hypertensie en hart- en vaatziekten zijn allemaal risicofactoren voor cytokinestormen bij COVID-19 patiënten.