Ученые сообщили о первых тестах датчика пота, который действует как система раннего предупреждения о надвигающемся цитокиновом шторме. В начале пандемии COVID-19 врачи отметили, что пациенты, у которых развился цитокиновый шторм, часто оказывались в реанимации и погибали.

Точного определения понятия «цитокиновый шторм» нет, в широком смысле под ним понимают гипервоспалительную реакцию, при которой активно высвобождаются интерфероны, интерлейкины, факторы некроза опухоли, хемокинов и некоторых других медиаторов. При этом цитокиновый шторм предполагает причинение вреда собственным клеткам организма из-за высвобождения цитокинов.

Цитокиновый шторм легко распознается в гипервоспалительных заболеваниях по повышенному уровню цитокинов в отсутствие патогена, однако при инфекционных заболеваниях его трактовка становится сложной, поскольку воспалительная реакция одновременно и помогает избавиться от патогена, и причиняет вред организму. Кстати, цитокиновый шторм может возникнуть и при других заболеваниях, например, при гриппе.

Датчик пота SWEATSENSER Dx, который действует как система раннего предупреждения о надвигающемся цитокиновом шторме, поможет врачам эффективнее лечить пациентов, – отметили ученые в докладе на весеннем собрании Американского химического общества (ACS).

Хотя анализы крови могут измерять цитокины, их сложно выполнять дома, и они не могут постоянно контролировать уровень белков. Цитокины выделяются с потом в меньшем количестве, чем в крови. Чтобы собрать достаточно пота для тестирования, ученые попросили пациентов заняться физическими упражнениями или приложили небольшой электрический ток к коже пациентов. Однако эти процедуры сами по себе могут изменять уровни цитокинов.

Раннее обнаружение важно. Как только начинается цитокиновый шторм, чрезмерное воспаление может повредить органы, вызывая тяжелое заболевание и смерть. Но если врачи смогут назначать стероидные препараты или другие методы лечения, как только уровни цитокинов начнут повышаться, количество госпитализаций и смертей можно снизить. Поэтому исследователи хотели разработать чрезвычайно чувствительный метод измерения уровня цитокинов в крошечных количествах пота.

При ношении устройства на руке пот попадает на одноразовую сенсорную полоску, прикрепленную к электронному считывающему устройству. Она содержит два электрода и покрыта антителами, которые связываются с двумя белками. Связывание белков с их антителами изменяет электрический ток, протекающий через электронную плату. Затем считыватель по беспроводной сети передает эти данные в приложение для смартфона, которое преобразует электрические измерения в концентрации белка.

Для своего нового сенсора цитокинов исследователи создали сенсорные полоски с антителами против семи провоспалительных белков. SWEATSENSER Dx оказался достаточно чувствительным даже для измерения цитокинов у пациентов, принимающих противовоспалительные препараты. Устройство отслеживало уровни цитокинов в течение 168 часов, прежде чем сенсорную полоску потребовалось заменить.