Що викликає туберкульоз?

Збудником туберкульозу є Mycobacterium tuberculosis. Хоча «сухота» як хвороба була відома ще в давнину, серед різних вчених існувала тривала та наполеглива боротьба думок щодо етіології захворювання, перш ніж було відкрито збудника туберкульозу. Інфекційна природа туберкульозу була експериментально доведена задовго до відкриття збудника захворювання. У 1865 році французький вчений Вільмен заразив кроликів туберкульозом, підшкірно вводячи їм тканини уражених органів та вдихаючи розпилене мокротиння хворих на туберкульоз.

У 1882 році Роберту Коху вдалося виявити паличку в туберкульозних вогнищах при фарбуванні препарату метиленовим синім та отримати чисту культуру збудника. Вчені встановили, що мікобактерії туберкульозу мають високу стійкість до дії будь-яких фізичних, хімічних та біологічних агентів. Опинившись у сприятливих для їхнього розвитку умовах, мікобактерії туберкульозу можуть тривалий час зберігати життєздатність та вірулентність. Вони переносять тривале охолодження та сушіння. У сухому вигляді, при низьких температурах, у темряві, у стічних водах мікобактерії туберкульозу живуть близько 300 днів. У трупах вони залишаються живими до 160 днів, а під впливом сонячного світла гинуть лише за 6-8 годин. За даними Ю.К. Вайсфейлера, мікобактерія туберкульозу розмножується простим поперечним поділом за сприятливих умов, в інших випадках - розпадом на зерна. Так, зі старих кальцифікованих вогнищ М.Б. Аріель виділив зернисті та кислотостійкі форми, а в стінці каверни (найбільш активного туберкульозного вогнища) цей автор відкрив розмноження простим поперечним поділом. У процесі розвитку мікобактерії туберкульозу можуть змінювати свої морфологічні властивості під впливом навколишнього середовища.

На основі сучасних даних створено ціле вчення про збудника туберкульозу, яке значно розширило та багато в чому змінило розуміння його ролі в патогенезі захворювання. Збудник туберкульозу (за сучасною класифікацією) належить до порядку Actinomycetales, родини Mycobacteriaceсae, роду Mycobacterium. Відзначено існування різних морфологічних форм мікобактерії туберкульозу та великий діапазон варіабельності їх біологічних властивостей.

Виходячи з відмінностей у біологічних властивостях, особливо патогенності для людини та різних видів тварин, було диференційовано чотири типи збудників туберкульозу:

• M. tuberculosis, M. bovis – високопатогенні для людини;
• M. avium викликає захворювання у птахів та білих мишей;
• M. microti (штам полівки Оксфордської) є збудником туберкульозу у польових мишей.

M. tuberculosis та M. bovis можуть викликати захворювання як у людей, так і у багатьох видів тварин: великої рогатої худоби, кіз, овець, коней, котів, собак тощо. Ці мікобактерії мають особливість: хворі тварини можуть заразити людину, і навпаки. Туберкульоз органів дихання у дітей найчастіше викликається видом M. tuberculosis. Зараження дітей мікобактеріями великої рогатої худоби відбувається переважно при вживанні сирого молока від хворих тварин.

Захворювання розвивається в результаті складної взаємодії мікробного фактора та макроорганізму в певних соціальних та екологічних умовах. Соціальні фактори мають особливе значення в розвитку туберкульозу. За певних умов збудник туберкульозу проникає в організм дитини різними шляхами. Точками входу інфекції найчастіше є слизова оболонка рота, мигдалики, рідше інші органи. Відповідно, первинне вогнище запалення має різну локалізацію. Внутрішньоутробне інфікування туберкульозом також можливе при специфічному пошкодженні плаценти на тлі поширеного туберкульозу у вагітних або під час пологів при ковтанні інфікованої навколоплідної рідини. Шкіра є органом, який найважче інфікувати туберкульозом. Мікобактерії можуть проникати лімфатичними шляхами лише через пошкоджені ділянки шкіри. Такі випадки інфікування описані у медичних працівників під час розтинів померлих від туберкульозу. Інфікування мікобактеріями можливе при використанні погано стерилізованих інструментів (прищеплений первинний туберкульоз). У 1955 році Р. Раданов досліджував стан здоров'я 11 таких дітей у місті Пловдів (Болгарія) після внутрішньом'язового введення бензилпеніциліну за допомогою погано стерилізованих багаторазових шприців, які раніше використовувалися для введення протитуберкульозної вакцини. У 1985 році в Оренбурзькому пологовому будинку 21 новонароджена дитина була інфікована туберкульозом при введенні імуноглобуліну шприцами, якими раніше вводили ін'єкцію дитині з вродженим туберкульозом. У більшості дітей через 3-4 тижні після введення препарату в місці ін'єкції на сідниці розвивався інфільтрат з ураженням регіональних пахвинних лімфатичних вузлів, подібний до типового первинного туберкульозного комплексу. У деяких дітей спостерігалася лімфогематогенна дисемінація, що призводила до розвитку міліарного туберкульозу.

Первинна інфекція найчастіше супроводжується розвитком вогнища у внутрішньогрудних лімфатичних вузлах та легенях. Мікобактерії викликають розвиток некротичного вогнища, навколо якого виникає запальний процес: міграція лейкоцитів, скупчення епітеліоїдних клітин, гігантських клітин Пирогова-Лангханса та лімфоцитів. Таким чином, утворюється епітеліоїдний горбок з некротичним центром. По периферії цієї специфічної ділянки виникає зона неспецифічного запалення. Зворотний розвиток туберкульозного горбка може супроводжуватися повною резорбцією, але часто відбувається фіброзна трансформація та кальцифікація. Такий результат не вважається повним загоєнням, оскільки кальцифікати часто містять живі мікобактерії туберкульозу. За несприятливих умов, особливо у випадках нерівномірної кальцифікації, вогнище може стати джерелом загострення захворювання. Неспецифічні або параспецифічні тканинні процеси характеризуються дифузною та вузлуватим макрофагальним рефлексом, гістіоцитарно-лімфоцитарною інфільтрацією, неспецифічним васкулітом, фібриноїдним некрозом, розвиваючись у легенях, лімфатичних вузлах, серці, нирках, печінці, ендокринних залозах, синовіальних оболонках, нервовій системі та призводячи до розвитку склерозу.

Вже на ранніх стадіях первинного туберкульозу страждає нейроендокринна система, що призводить до глибоких функціональних зрушень, що посилюють дезорганізацію фізіологічних процесів організму. Виникнення вторинного (після первинного) туберкульозу можливе як внаслідок суперінфекції (екзогенний шлях), так і внаслідок реактивації старих вогнищ – залишків первинного туберкульозу (ендогенний шлях). Питання про ендогенний та екзогенний шлях поширення вторинного туберкульозу не може бути вирішене однозначно. У деяких випадках обидва шляхи мають певне значення у виникненні захворювання. При повторному екзогенному інфікуванні створюються умови для загострення та прогресування туберкульозного процесу. При масивному реінфекції можлива дисемінація мікобактерій та утворення множинних вогнищ у легенях та інших органах.

Морфологічним проявом первинного туберкульозу є первинний туберкульозний комплекс, що складається з трьох компонентів:

• ураження в органі – первинне ураження;
• туберкульозне запалення дренуючих лімфатичних судин – лімфангіт;
• туберкульозне запалення регіонарних лімфатичних вузлів – лімфаденіт.

При повітряно-крапельному зараженні легень первинне туберкульозне вогнище (афект) виникає субплеврально в найкраще аерованих сегментах, найчастіше правій легені – III, VIII, IX, X (особливо часто в III сегменті). Він представлений вогнищем ексудативного запалення, причому ексудат швидко зазнає некрозу. Утворюється вогнище казеозної пневмонії, оточене зоною перифокального запалення. Розміри афекту варіюються: іноді це альвеоліт, ледь помітний мікроскопічно, але частіше запалення охоплює ацинус або часточку, рідше сегмент, а в дуже рідкісних випадках всю частку. Постійно виявляється залучення плеври до запального процесу з розвитком фібринозного або серозно-фібринозного плевриту.

Дуже швидко специфічний запальний процес поширюється на лімфатичні судини, що прилягають до первинного вогнища – розвивається туберкульозний лімфангіт. Він представлений лімфостазом та утворенням туберкульозних горбків у периваскулярній набряковій тканині вздовж лімфатичних судин. Утворюється шлях від первинного вогнища до базальних лімфатичних вузлів.

У разі аліментарного інфікування первинний туберкульозний комплекс розвивається в кишечнику і також складається з трьох компонентів. У лімфоїдній тканині нижньої частини порожньої та сліпої кишки формуються туберкульозні горбки з некрозом та подальшим утворенням виразки на слизовій оболонці, що розглядається як первинний афект. Потім виникає туберкульозний лімфангіт з появою горбків по ходу лімфатичних судин та казеозного лімфаденіту регіональних лімфатичних вузлів до первинного афекту.

Існує три можливі перебіги первинного туберкульозу:

• затухання первинного туберкульозу та загоєння вогнищ первинного комплексу;
• прогресування первинного туберкульозу з генералізацією процесу;
• хронічний перебіг (хронічно поточний первинний туберкульоз).

Теоретичні та методологічні досягнення в імунології дозволили дослідникам досить повно охарактеризувати системні та локальні зміни імунологічної реактивності в туберкульозному процесі. Первинна туберкульозна інфекція викликає імунологічну перебудову – організм стає чутливим до туберкуліну, і розвивається гіперчутливість до туберкуліну уповільненого типу. Зараз визнано, що гіперчутливість уповільненого типу, основний компонент клітинної імунної відповіді, є провідним фактором імунних механізмів при туберкульозі.

Результат зустрічі мікобактерій туберкульозу з макроорганізмом залежить від масивності інфекції, вірулентності інфекції, а також стану імунної системи організму, його природної резистентності. У більшості випадків під час первинного інфікування відбувається пригнічення росту мікобактерій та їх знищення. Mycobacterium tuberculosis – факультативний внутрішньоклітинний паразит; в організмі він переважно локалізується у фагосомах макрофагів. Складність антигенної структури мікобактерій (виявлено понад 100 антигенних структур) та зміна її складу протягом життєвого циклу дозволяють мікобактеріям ефективно адаптуватися до співіснування з клітинами імунної системи організму-хазяїна, до тривалого перебування в організмі зі зміною фаз поза- та внутрішньоклітинного паразитизму. Мікобактерії не тільки адаптуються до співіснування з клітинами імунної системи, але й негативно впливають на неї. Встановлено, що мікобактерії туберкульозу синтезують фермент, який пригнічує злиття фагосом з лізосомами. Виявлено здатність мікобактерій знижувати експресію антигенів 1-го та 2-го класів системи HLA, знижувати адгезивні та проліферативні властивості клітинних елементів.

Клінічний період первинної туберкульозної інфекції триває 6-12 місяців з моменту зараження туберкульозом, протягом якого ризик розвитку захворювання найвищий. Зазвичай розрізняють безсимптомний передалергічний період – час від проникнення мікобактерій туберкульозу в організм дитини до появи позитивної туберкулінової реакції (в середньому 6-8 тижнів), а також поворот туберкулінових реакцій – перехід негативної реакції в позитивну. Згодом взаємозв'язок між мікро- та макроорганізмом визначається багатьма факторами, найважливішим з яких є стан організму дитини.