Die erste Erwähnung des Begriffs Zytokinsturm in der medizinischen Fachliteratur stammt von James Ferrara aus dem Jahr 1993 im Rahmen einer Diskussion über die Transplantat-gegen-Wirt-Krankheit; eine Erkrankung, bei der die Rolle einer übermäßigen und sich selbst erhaltenden Zytokinfreisetzung bereits seit vielen Jahren diskutiert wurde. Der Begriff tauchte 2002 in einer Diskussion über Pankreatitis auf, und 2003 wurde er zum ersten Mal in Bezug auf eine Reaktion auf eine Infektion verwendet.

Es wird angenommen, dass Zytokinstürme für die unverhältnismäßig hohe Zahl gesunder junger Erwachsener verantwortlich waren, die während der Grippepandemie von 1918 starben, die 17 bis 50 Millionen Menschen tötete. In diesem Fall könnte ein gesundes Immunsystem eher eine Belastung als ein Vorteil gewesen sein. Vorläufige Forschungsergebnisse aus Taiwan deuten ebenfalls darauf hin, dass dies der wahrscheinliche Grund für viele Todesfälle während der SARS-Epidemie im Jahr 2003 war. Bei menschlichen Todesfällen durch die Vogelgrippe H5N1 kommt es in der Regel ebenfalls zu Zytokinstürmen. Ein Zytokinsturm wurde auch mit dem Hantavirus-Lungensyndrom in Verbindung gebracht.

Im Jahr 2006 führte eine Studie am Northwick Park Hospital in England dazu, dass alle sechs Probanden, denen das Medikament Theralizumab verabreicht wurde, schwer erkrankten, mit multiplem Organversagen, hohem Fieber und einer systemischen Entzündungsreaktion. Parexel, ein Unternehmen, das Studien für pharmazeutische Unternehmen durchführt, schrieb in einem seiner Dokumente über die Studie, Theralizumab könne einen Zytokinsturm verursachen – die gefährliche Reaktion, die die Männer erlebten.

Beziehung zu COVID-19Edit

Während der COVID-19-Pandemie führten einige Ärzte viele Todesfälle auf Zytokinstürme zurück. Schwere Symptome des akuten Atemnotsyndroms (ARDS) mit hoher Sterblichkeit bei COVID-19-Patienten werden durch einen Zytokinsturm verursacht. SARS-CoV-2 aktiviert das angeborene Immunsystem und führt zur Freisetzung zahlreicher Zytokine, darunter IL-6, die die Durchlässigkeit der Gefäße erhöhen und eine Migration von Flüssigkeit und Blutzellen in die Alveolen sowie die daraus resultierenden Symptome wie Atemnot und Atemversagen verursachen können. Die höhere Sterblichkeit wird mit der Verschlimmerung des ARDS und den Gewebeschäden in Verbindung gebracht, die zu Organversagen und/oder Tod führen können.

ARDS war nachweislich die Ursache für die Sterblichkeit bei 70 % der COVID-19-Todesfälle. Bei einer Analyse der Zytokinplasmaspiegel von Patienten mit schwerer Sars-CoV-2-Erkrankung sind die Werte vieler Interleukine und Zytokine extrem erhöht, was auf einen Zytokinsturm bei den am stärksten Betroffenen hindeutet. Darüber hinaus hat die postmortale Untersuchung von Patienten mit COVID-19 eine große Ansammlung von Entzündungszellen im Lungengewebe gezeigt, darunter Makrophagen und T-Helfer-Zellen.

Die frühzeitige Erkennung dieses Zytokinsturms bei COVID-19-Patienten ist entscheidend, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen und eine Behandlung mit verschiedenen biologischen Wirkstoffen zu ermöglichen, die auf die Zytokine abzielen, um deren Spiegel zu senken.

Aufgrund der erhöhten Zytokin- und Interferonspiegel bei Patienten mit schwerer Sars-CoV-2-Infektion werden beide als mögliche Therapien für COVID-19 untersucht. In einer Tierstudie an Mäusen wurde festgestellt, dass diejenigen, die frühzeitig eine starke Interferonreaktion auf das ebenfalls von Fledermäusen stammende SARS-CoV zeigten, mit größerer Wahrscheinlichkeit überlebten, während bei anderen Fällen ein stark krankhaftes, überaktives Immunsystem auftrat. Die hohe Sterblichkeitsrate von COVID-19 in älteren Bevölkerungsgruppen wurde mit den Auswirkungen des Alters auf die Interferonreaktionen in Verbindung gebracht.

Die kurzzeitige Einnahme von Dexamethason, einem synthetischen Kortikosteroid, verringert nachweislich den Schweregrad der durch den Zytokinsturm ausgelösten Entzündung und Lungenschädigung; es hemmt den schweren Zytokinsturm oder die hyperinflammatorische Phase bei Patienten mit COVID-19.

In Studien wird weiterhin nach den Ursachen des Zytokinsturms bei COVID-19-Fällen gesucht. Eine mögliche Ursache ist die verzögerte Typ-I-INF-Antwort, da sie zu einer Anhäufung von pathogenen Monozyten führt. Eine hohe Virämie ist ebenfalls mit einer verstärkten Typ-I-INF-Reaktion und einer schlechteren Prognose verbunden. Diabetes, Bluthochdruck und kardiovaskuläre Erkrankungen sind allesamt Risikofaktoren für Zytokinstürme bei COVID-19-Patienten.