Patogenesis virus korona baru yang dikenal sebagai sindrom pernafasan akut parah coronavirus 2 (SARS-CoV-2) dan penyakit yang ditimbulkannya COVID-19 sangat bervariasi, karena beberapa individu dengan virus tidak menunjukkan gejala sedangkan yang lain menderita manifestasi parah yang dapat mencakup sindrom gangguan pernapasan akut (ARDS). Seperti jenis virus corona lainnya, khususnya SARS-CoV dan Middle East Respiratory Syndrome coronavirus (MERS-CoV), badai sitokin berbahaya tampaknya berperan langsung dalam menentukan tingkat keparahan SARS-CoV-2.

Apa itu sitokin?

Sitokin adalah glikoprotein kecil yang diproduksi oleh berbagai jenis sel di seluruh tubuh. Setelah dilepaskan, sitokin dapat meningkatkan berbagai fungsi, beberapa di antaranya melibatkan kontrol proses proliferasi dan diferensiasi sel, aktivitas autokrin, parakrin dan / atau endokrin, serta mengatur respons imun dan inflamasi.

Beberapa sitokin yang paling banyak dipelajari termasuk interferon (IFN), interleukin, kemokin, faktor perangsang koloni (CSF), dan faktor nekrosis tumor (TNF).

Apa itu badai sitokin?

Penggunaan terdokumentasi pertama dari istilah "cytokine storm," yang juga dapat disebut sebagai hipersitokinemia, muncul dalam artikel 1993 yang membahas penyakit graft-versus-host. Namun, sejak tahun 2000, badai sitokin telah dirujuk pada berbagai penyakit menular, itulah sebabnya istilah ini paling sering digunakan untuk menggambarkan respons inflamasi yang tidak terkendali oleh sistem kekebalan.

Secara umum, peradangan akut dimulai dengan lima gejala utama termasuk rubor, atau kemerahan, tumor, atau pembengkakan, kalori, atau panas, kehitam-hitaman, atau nyeri dan functio laesa, yang diterjemahkan dari bahasa Latin menjadi hilangnya fungsi.

Terlepas dari di mana peradangan terjadi, peningkatan aliran darah biasanya akan mengikuti gejala ini untuk memungkinkan protein plasma dan leukosit mencapai tempat cedera. Meskipun respons seluler ini bermanfaat untuk pertahanan tubuh terhadap infeksi bakteri, sering kali terjadi dengan mengorbankan fungsi organ lokal.

Selain respons normal terhadap peradangan ini, badai sitokin juga dapat terjadi. Selama badai sitokin, berbagai sitokin inflamasi diproduksi dengan kecepatan yang jauh lebih tinggi dari biasanya. Produksi sitokin yang berlebihan ini menyebabkan terjadinya umpan balik positif pada sel kekebalan lain, yang memungkinkan lebih banyak sel kekebalan untuk direkrut ke tempat cedera yang dapat menyebabkan kerusakan organ.

Salah satu kondisi klinis paling penting yang terkait dengan badai sitokin termasuk sindrom gangguan pernapasan akut (ARDS), yang menyebabkan sejumlah besar kematian akibat SARS-CoV-2.

Apakah ARDS itu?

Patogenesis ARDS dimulai dengan kerusakan inflamasi pada membran alveolo-kapiler. Seperti bentuk peradangan akut lainnya, permeabilitas pembuluh darah di sekitarnya, yang dalam hal ini adalah paru-paru, terjadi. Saat permeabilitas paru meningkat, cairan edema paru yang kaya protein ditarik ke dalam paru-paru, yang pada akhirnya menyebabkan insufisiensi pernapasan.

Mirip dengan apa yang dilaporkan selama infeksi SARS-CoV dan MERS-CoV, ARDS dianggap sebagai konsekuensi klinis ciri dari SARS-CoV-2 oleh sistem kekebalan.

Selain virus tersebut, ARDS juga dapat terjadi akibat pneumonia, sepsis, pankreatitis, dan transfusi darah. ARDS, yang didiagnosis ketika kedua paru-paru bilateral menyusup dan hipoksemia berat terdeteksi, dikaitkan dengan angka kematian yang menghancurkan sekitar 40%.

Badai sitokin pada COVID-19

Studi terbaru pada pasien yang terinfeksi COVID-19 telah menunjukkan bahwa orang-orang ini menunjukkan sitokin pro-inflamasi tingkat tinggi, yang meliputi IFN-g, IL-1B, IL-6 dan IL-2, dan kemokin.

Hubungan antara badai sitokin dan COVID-19 dibuat ketika dokter mengamati bahwa unit perawatan intensif (ICU) yang dirawat pasien memiliki tingkat CXCL10, CCL 2, dan TNF-a yang lebih tinggi dibandingkan dengan pasien COVID-19 yang mengalami gejala yang lebih ringan dan tidak membutuhkan masuk ke ICU.

Seperti banyak virus lainnya, terutama SARS, MERS, dan influenza, badai sitokin telah digunakan sebagai tanda peringatan bagi dokter untuk mengenali peningkatan penyakit. Jika tidak diobati, badai sitokin oleh COVID-19 menghasilkan kerusakan imunopatogenik yang tidak hanya menyebabkan ARDS dalam banyak kasus, tetapi juga dapat berlanjut menjadi kerusakan jaringan yang luas, kegagalan organ, dan kematian.

Mengobati badai sitokin pada COVID-19

Penelitian terbaru menemukan bahwa periode kritis 5-7 hari ada antara waktu diagnosis COVID-19 dan sindrom disfungsi organ ganda (MODS). Sedangkan sekitar 80% pasien cenderung membaik setelah jendela ini, sekitar 20% pasien akan mengalami pneumonia berat dan sekitar 2% pada akhirnya akan menyerah pada virus ini.

Untuk secara langsung mengurangi efek merusak dari badai sitokin pada individu yang dites positif COVID-19, para peneliti merekomendasikan agar imunoterapi diberikan pada saat diagnosis.

Beberapa strategi imunoterapi terkenal yang telah diusulkan untuk tujuan ini termasuk antibodi penetral, yang dapat diperoleh dari plasma pasien yang sebelumnya selamat dari infeksi COVID-19, penghambat IFN, penghambat fosfolipid teroksidasi (OxPL), dan reseptor sphingosine-1-fosfat 1 (S1P1) antagonis.