Патогенез туберкульозу

Розвиток туберкульозного запалення залежить від реактивності організму і стану його захисних сил, вірулентності мікобактерій туберкульозу та тривалості їх персистирования в легенях. Дією різних факторів інфекційного процесу можна пояснити велику різноманітність тканинних і клітинних реакцій респіраторного відділу, де специфічні зміни поєднуються з неспецифічними, так чи інакше впливають на прояв і результат основного процесу.

Кожен етап представляє собою складний комплекс структурних перебудов різних систем організму і органів дихання, супроводжується глибокими зрушеннями в обмінних процесах, інтенсивності метаболічних реакцій респіраторного відділу, відбивається на морфофункциональном стані його клітинних і неклітинних елементів. Важливе значення має вивчення самих ранніх механізмів розвитку туберкульозного запалення, встановлених в останні роки.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]

Порушення мікроциркуляції та стан аерогематіческого бар'єру

Вже через добу після внутрішньовенного введення мікобактерії туберкульозу в легені мишей відбуваються характерні зміни мікроциркуляторного русла: можна спостерігати розширення профілів судинної капілярної мережі, сладжування еритроцитів з пристінковим розташуванням поліморфноядерних лейкоцитів. При електронно-мікроскопічному аналізі ендотеліальної вистилки легеневих капілярів спостерігають активацію люмінарной поверхні клітин, ознаки розвитку внутрішньоклітинного набряку з дезорганізацією мікропіноцитозних везикул і їх злиттям в великі вакуолі. Ділянки набряку, просвітленої цитоплазми ендотеліоцитів місцями формують парусообразние вибухне, що розрізняються в різних микрососудах кількістю і величиною. В окремих випадках спостерігають локальне відшарування їх цитоплазматичних відростків від що підлягає базального шару, розпушення і потовщення останнього.

Незалежно від способу введення мікобактерії туберкульозу, у всіх модельних експериментах в перші 3-5 діб спостерігають підвищення проникності аерогематіческого бар'єру, про що свідчать накопичення рідини в інтерстиції, розвиток внутрішньоклітинного набряку не тільки ендотеліоцитів, але і альвеолоцитов 1-го типу (А1). Зміни зачіпають їх цитоплазматичні відростки, в яких з'являються ділянки просвітленої, набряклою цитоплазми, здатні вибухати під внутриальвеолярное простір.

У місцях генералізації мікобактерії туберкульозу і розвитку пневмонических фокусів, формування первинних гранулематозних скупчень мононуклеаров і поліморфноядерних лейкоцитів визначають А1 з сильно потовщеними, місцями зруйнованими цитоплазматическими відростками, ділянками оголеною базальної мембрани. У багатьох альвеолоцітах 2-го типу (А2) відбуваються набухання апікальних мікроворсинок. Нерівномірне розширення профілів мітохондрій і цитоплазматичної мережі. Гіпергідратація альвеолярного епітелію місцями супроводжується виходом рідини, білків плазми і клітинних елементів запалення у внутріаль-веолярное простір.

Сучасні дослідження мікроциркуляції дозволили встановити провідну роль судинної системи в розвитку початкових фаз запалення. Стимульований цитокінами ендотелій виділяє біологічно активні речовини - адгезивні молекули (селектіни. Інтегрини). Різні медіатори (метаболіти арахідонової кислоти) і фактори росту, радикали кисню, оксид азоту та ін., що забезпечують взаємодію між ендотелієм і поліморфноядерними лейкоцитами, а також між іншими клітинними елементами запалення. Встановлено, що L-селектин опосередковує так званий ефект «котяться нейтрофілів». Є початковим етапом адгезії цих клітин до ендотелію. Інший вид селектина - Р-селектин - після впливу на ендотеліальні клітини гістаміну або метаболітів кисню транслоціруется на їх поверхню, полегшуючи адгезію нейтрофілів. Е-селектин також виявляють на поверхні цітокінактівірованних ендотеліаль-них клітин; він залучений в процес взаємодії ендотелію посткапілярних венул з Т-лімфоцитами.

Цитокіни. Виділяються моно- і полінуклеарами, викликають структурну перебудову цитоскелету ендотеліальних клітин, що призводить до їх скорочення і підвищення капілярної проникності. У свою чергу, проходження поліморф-ноядерних лейкоцитів через стінку кровоносних судин може супроводжуватися її пошкодженням і посиленням проникності для рідини і плазмових білків, а зміна складу або активності адгезивних молекул призводить до посиленої міграції моноцитів і лімфоцитів, що забезпечують подальший розвиток запальної реакції. Що виникає в органах дихання у відповідь на введення мікобактерії туберкульозу, вона зачіпає всі структури респіраторного відділу.

В період формування і дозрівання туберкульозних гранульом, тобто на другому етапі розвитку специфічного процесу, порушення в структурі міжальвеолярних перегородок наростають. Набряк, клітинна проліферація і фібріллогенезу в інтерстиції значно змінюють морфофункціональний стан респіраторного епітелію, особливо поблизу від фокусів запальної реакції. Порушення умов мікрооточення і життєдіяльності альвеолоцитов негативно відбиваються на функціональному стані аерогематіческого бар'єру і газообміні легенів.

Поряд з уже зазначеними змінами міжальвеолярних перегородок в зоні набряку звертають на себе увагу виражені деструктивні зміни альвеолярного епітелію, які простежуються на значному його протязі. Вони зачіпають обидва типи альвеолоцитов і мають одну спрямованість - набрякла набухання внутрішньоклітинних органел, яке призводить до порушення функції, а потім і загибелі клітин. Фрагменти зруйнованих альвеолоцитов. В тому числі А2, можна виявити в складі внутрішньоальвеолярного вмісту. Тут же розташовуються макрофагальні елементи, поліморфноядерні лейкоцити, а також значна кількість еритроцитів і еозинофілів, що відображають високу проникність капілярної мережі. Серед зруйнованих клітин визначають нитки фібрину і їх конгломерати.

В альвеолах, що зберігають повітря, також можна спостерігати ознаки набряку тканинних і клітинних структур міжальвеолярних перегородок. Крім того, на поверхні альвеолярного епітелію мають місце процеси пузиреобразованія, що відображають початкові етапи деструкції аерогематіческого бар'єру і «затоплення» альвеол. На заключному етапі розвитку туберкульозного запалення спостерігають прогресуюче наростання дистрофічних і деструктивних змін в структурних компонентах термінальних відділів легені, особливо в ділянках легеневої паренхіми, що межують з казеозно-некротичними вогнищами або фокусами туберкульозної пневмонії. Порушення мікроциркуляторного русла носять поширений характер.

Транскапілярний перехід плазмових білків крові сприяє потраплянню в інтерстиції легені циркулюючих імунних комплексів (ЦВК), що сприяють розгортанню в ньому як імунологічних, так і вторинних імунопатологічних реакцій. Роль останніх в патогенезі туберкульозу доведена, і вона обумовлена внутрілёгочной депозіціей ЦВК. Дефектом системи фагоцитів, дисбалансом продукції цитокінів. Регулюють міжклітинні взаємодії.

Площа повітряної легеневої паренхіми скорочується до 30% площі зрізу, її ділянки чергуються з зонами вираженого внутрішньоальвеолярного набряку, дистелектаз і ателектазу, емфізематозного розширення альвеол. Незважаючи на прогресуючий характер розвитку нелеченого туберкульозного запалення, у вільній від вогнищ легеневої паренхіми мають місце компенсаторно-відновні процеси. Як показали наші дослідження, в перифокальною зоні запалення функціональна активність А2 спрямована головним чином на підтримку цілісності альвеолярного епітелію, відновлення популяції А1, найбільш чутливих до дії факторів туберкульозного процесу. Факт участі А2 в процесах регенерації як клітинного джерела респіраторного епітелію сьогодні загальновизнано. Про вираженому підвищенні проліферативної активності А2 в цих зонах свідчить виявлення 6-10 поруч розташованих молодих альвеолоцитов - «нирок зростання» з однотипною добре розвиненою структурою ядра, значним вмістом в цитоплазмі мітохондрій і полірібосом, невеликим числом секреторних гранул. Іноді в цих клітинах можна бачити фігури мітозу. Разом з тим, альвеолоціти проміжного виду, що відображають трансформацію А2 в А1, виявляються вкрай рідко. Підтримка газообменной функції органу відбувається за рахунок гіпертрофії альвеол, формування точок зростання і трансформації А2 в А1 в віддалених ділянках легеневої паренхіми. Тут же спостерігають ультраструктурні ознаки активної секреторної функції А2.

Ці дані корелюють з результатами електронно-мікроскопічного дослідження альвеолярного епітелію в операційному матеріалі. У хворих з загоєнням вогнищ туберкульозної інфекції формуються аденоматозні структури, які нагадують альвеолярні ходи. Вистилають їх клітини мають ультраструктуру А2, які зберігали поодинокі секреторні гранули. Характерно, що трансформації А2 в А1 не відбувається (не виявляються альвеолоціти проміжного типу), що не дозволяє відносити ці структури до знову утворюється альвеол, як це відзначають деякі автори.

Процеси відновлення респіраторного епітелію, формування альвеолоцитов перехідного типу спостерігають тільки в більш віддаленій легеневої паренхіми, де визначають вузлові розростання альвеолоцитов, відповідні «ниркам зростання». Тут же здійснюється основна газообміном функція легенів, клітини аерогематіческого бар'єру мають добре розвинену ультраструктуру з великим числом мікропіноцитозних везикул.

Вивчення різних моделей туберкульозного запалення показало, що розвиток в легенях специфічного запалення пов'язане не тільки з певними деструктивними змінами респіраторного відділу безпосередньо в осередках інфекції, але зачіпає всю легеневу паренхіму, де спостерігають ознаки порушення мікроциркуляції. Підвищення проникності судин міжальвеолярних перегородок. При прогресуванні запального процесу явища набряку наростають, що відбивається на стані альвеолоцитов, особливо А1. Просвіти багатьох альвеол частково або повністю заповнені рідиною і клітинними елементами запалення. Гіпоксія і фіброзні зміни міжальвеолярних перегородок відображаються на газообменной функції аерогематіческого бар'єру, призводять до розвитку дихальної недостатності і загибелі експериментальних тварин.

[7], [8], [9], [10]

Роль макрофагів легень

Макрофаги легень є компонентом єдиної для всього організму системи мононуклеарних фагоцитів, що походять з полипотентной стовбурової клітини кісткового мозку. При діленні стовбурної клітини продукуються попередники моноцитів - монобласти і промоноціти. Моноцити циркулюють в крові і частково виходять в інтерстиціальну тканину легенів, де деякий час можуть перебувати в неактивному стані. При наявності індукторів диференціювання вони активуються, переміщаються на поверхню респіраторного і бронхіального епітелію, де проходять кілька стадій дозрівання, перетворюючись відповідно в альвеолярні і бронхіальні макрофаги. Основна функція цих клітин - поглинальна - пов'язана з їх здатністю до фагоцитозу чужорідного матеріалу. Будучи одним з чинників природної резистентності організму, вони здійснюють захист тих регіонів легких, які першими вступають в контакт з мікробами і абіогенним агентами, тобто підтримують стерильність епітеліального вистилання легких на всьому її протязі. Велика частина чужорідного матеріалу, а також фрагменти зруйнованих клітинних елементів практично повністю перетравлюються після кон'югації фагосомной вакуолі макрофаги (некрофагія, гемосідерофага) з лізосомами, що містять протеолітичні ферменти. Для макрофагів легень характерний високий вміст кислої фосфатази, неспецифічної естерази, катепсинов, фосфоліпази А2, а також ферментів циклу Кребса, особливо сукцинатдегідрогенази. У той же час відомо, що збудники ряду інфекційних захворювань, і перш за все М. Tuberculosis, можуть довго персистувати в цитоплазмі альвеолярнихмакрофагів, так як мають високостійкі клітинні стінки, що протистоять дії лізосомальних ферментів. У модельних експериментах у нелікованих тварин, незважаючи на виражену активацію кислої фосфатази та інших гідролаз, в цитоплазмі альвеолярнихмакрофагів вдається спостерігати певну проліферативну активність мікобактерії туберкульозу і формування збудником невеликих колоніевідних скупчень.

Низька мікробіцидність активність макрофагів легень пов'язана з органоспецифическими особливостями фагоцитів, так як вони функціонують в середовищі з високим вмістом кисню. Енергетичні процеси в їх цитоплазмі підтримуються в основному за рахунок окисного фосфорилювання ліпопротеїдів, з катаболизмом яких пов'язана одна з основних функцій цих клітин, що входять в систему легеневого сурфактанту. Витяг енергії, локалізація окислювальних процесів зачіпають мітохондріальну систему, розвиток якої корелює з функціональним станом фагоцити. Тут же локалізується супероксиддисмутаза - фермент антиоксидантної захисту, що каталізує дисмутації синглетного кисню, що утворюється при проходженні електронів по дихальному ланцюгу. Це докорінно відрізняє макрофагів легень від поліморфноядерних лейкоцитів, які отримують кисень і біоенергію переважно за рахунок гліколізу. В останньому випадку розщеплення субстрату відбувається безпосередньо в цитоплазмі, а активований кисень і утворюється за допомогою мієлопероксидази перекис водню складають головний бактерицидний потенціал впливу на бактерії.

Низьку біоцидний макрофагів легень можна розглядати як своєрідну плату за адаптацію до аеробних умов функціонування. Очевидно, тому боротьбу з мікобактеріями туберкульозу вони здійснюють разом з поліморфноядерними лейкоцитами і моноцитами ексудату (їх також називають макрофагами запалення). Патогенетично важливо, що не всі макрофаги легень, які захопили мікобактерії туберкульозу, видаляються з легких з дрейфом сурфактанта і бронхіального секрету - частина з них розвивається в інтерстиції, що є пусковим моментом для формування характерних клітинних скупчень - гранульом.

Потрапляючи в інтерстиції, багатий кровоносними судинами, макрофаги легень з незавершеним фагоцитозу починають виробляти запальні цитокіни. Активують прилегла ендотелій. На мембранах останнього зростає експресія імуноглобулінів, за допомогою яких здійснюється виборча адгезія моноцитів. Вийшовши з судинного русла, ці клітини трансформуються в макрофаги ексудату, що виробляють медіатори запалення, які залучають у вогнище не тільки моно-, а й полінуклеари.

Одночасно сигнал до розвитку гранулематозной реакції надходить від сенсибілізованих Т-лімфоцитів - ефекторів гіперчутливості уповільненої типу, Серед лнмфокінов. Які ці клітини починають виробляти, важливе значення для гранулёмогенеза мають фактор, що гальмує міграцію моноцитів, і ІЛ-2. Вони прискорюють приплив і закріплюють моноцити в осередку інфекції, регулюють їх трансформацію в фагоцитирующие, секретирующие і антігенпрезентірующіх макрофаги.

Необхідно підкреслити, що. Будучи механізмом клітинної захисту органів дихання від проникнення збудника, гранулематозная реакція легких при туберкульозному запаленні в кінцевому рахунку відображає неспроможність фагоцитів в боротьбі з мікобактеріями туберкульозу. Тому макрофаги змушені постійно пролиферировать (нарощувати кількість популяцій) і диференціюватися в більші фагоцити (підвищувати якість протеоліеа). Якими є гігантські клітини типу чужорідних тіл. У фагосомах останніх під електронним мікроскопом можна бачити не тільки мікобактерії туберкульозу, але також великі апоптозние клітини, фрагменти зруйнованих поліморфноядерних лейкоцитів. При цьому ультраструктурні ознаки протеолітичної активності (ступінь розвитку лізосомальних апарату) у таких фагоцитів на одиницю площі цитоплазми істотно не відрізняються від одноядерних. У зв'язку з цим макрофаги легень постійно привертають у вогнище поліморфноядерні лейкоцити, що володіють більшою біоцидний. Активація останніх супроводжується виділенням в позаклітинне середовище значної кількості гидролаз і оксидантів, що призводить до розпаду тканин. Формуванню казеозних мас в центрі вогнища.

Найбільш виражені метаболічні порушення спостерігаються у хворих з остропрогрессірующіх формами туберкульозу легенів, що перебігають з переважанням ексудативної і альтеративних запальної реакції, причому протягом прогресуючих форм туберкульозу легенів характеризується, як правило, вираженої Т-клітинної иммунодепрессией. Придушення Т-клітинного імунітету, виражена лімфопенія призводять до порушення міжклітинних взаємодій, пригнічення гранулематозной реакції.

Дефіцит активованих моноцитів і лімфоцитів, що поєднується з їх морфо-функціональною недостатністю, може бути наслідком підвищеного апоптозу. Виникає в таких випадках дисбаланс цитокінів може служити маркером дефекту імунної системи. Процес апоптозу має характерні морфологічні ознаки: конденсацію хроматину у ядерної мембрани, розпад ядерця, утворення клітинних фрагментів (апоптозних тіл) і їх фагоцитоз макрофагами.

З особливостями функціонування макрофагів легень пов'язана здатність їх не тільки до фагоцитозу, але і до вироблення великої кількості цитокінів, необхідних для активації і регуляції багатьох позаклітинних реакцій і процесів, що протікають у вогнищі туберкульозного запалення. З їх допомогою здійснюється саморегуляція поновлення і диференціювання мононуклеаров, будуються міжклітинні взаємодії в умовах специфічного процесу і регенерації.

Універсальним медіатором міжклітинних взаємодій є ІЛ-1, мішенню для якого служать лімфоцити, поліморфноядерні лейкоцити, фібробласти. Ендотеліоцити і інші клітинні елементи. При цьому секреторна функція макрофагів легень будується на принципах саморегуляції, коли одна і та ж клітка виділяє не тільки регулятори позаклітинних процесів, але і інгібітори, блокуючі їх дію. Секреторні макрофаги по своїй ультраструктурной організації істотно відрізняються від фагоцитирующих. Вони рідко містять фагосомние вакуолі і вторинні лізосоми, але мають розвинений везикулярний апарат і інші ультраструктурні ознаки секреції. Особливо добре вони виражені в епітеліоід-них клітинах, які відносяться до гіперактивних секреторне макрофагів.

Певні етапи диференціювання макрофагів легень можна чітко простежити під світловим і особливо електронним мікроскопом в матеріалі бронхоаль-веолярного лаважу. Залежно від структурної організації ядра і цитоплазми серед них визначають молоді активований і біосінтезірующіе мононук-Леар, а також зрілі фагоцитирующие і секретуючі макрофаги. Молоді активований клітини (15-18 мкм в діаметрі) зазвичай складають близько 1/5 всіх макрофагальні елементів. Вони мають округле ядро з гладкими контурами: цитоплазма слабобазофільне, не містить будь-яких включень. Під електронним мікроскопом в цих клітинах видно рідкісні профілі цитоплазматичної мережі і мітохондрій, кілька дрібних лізосомоподобних гранул, вільні рибосоми.

У активованих, біосінтезірующіх макрофагів більші розміри (18-25 мкм в діаметрі), ядро відрізняється хвилястими контурами і чітким ядерцем. Вони мають базофильную цитоплазму, яка містить розвинені довгі канальці гранулярной цитоплазматичної мережі і численні полісоми. Елементи пластинчастого комплексу виявляються одночасно в двох або трьох зонах, де скупчуються первинні лізосоми. Вторинні лізосоми представлені одиничними включеннями; фагосоми виявляються рідко, що відображає готовність клітини до фагоцитарної функції.

Діаметр зрілих макрофагів легень варіює в широких межах (30-55 мкм), що залежить від активності і функціональної спрямованості клітин. Найбільші розміри характерні для макрофагів зі структурними ознаками вираженого фагоцитозу. Поверхня таких клітин утворює численні мікровирости і довгі псевдоподии. Овальне або округле ядро часто розташовується ацентрічно, має хвилясті контури. Значна кількість конденсованого хроматину лежить близько ядерної оболонки, ядерце дрібне (1-1,2 мкм). У цитоплазмі визначаються включення, короткі канальці гранулярной цитоплазматичної мережі, цистерни і вакуолі пластинчастого комплексу, вільні рибосоми. Клітини містять значну кількість мітохондрій, первинних (0,5-1 мкм) і вторинних (1,2-2 мкм) лізосом, а також розрізняються за розміром і кількістю фагосомние вакуолі. Останні містять фрагменти зруйнованих клітинних елементів і мікобактерій туберкульозу ( «некрофаги», «гемосідерофагі»), пластинчасті включення фосфоліпідної природи ( «фосфоліпофагі») і / або гранули нейтрального жиру ( «ліпофагі»), частинки пилу, тютюнової смоли, каоліну ( «кониофаги »,« макрофаги курця »).

При наявності постійного об'єкта фагоцитозу з'являються багатоядерні макрофаги (більше 70 мкм в діаметрі) з п'ятьма і більше ядрами. Типові клітини сторонніх тіл - заключний етап диференціювання макрофагів з фагоцитарної функцією - визначають в складі гранульом і грануляційної тканини туберкульозних вогнищ. Макрофаги легень з вираженою секреторною активністю (25-40 мкм в діаметрі) зазвичай не мають типових псевдоподий. Характер поверхні можна порівняти з тонкою мереживною изрезанностью. Утвореної численними, відносно короткими мікровирости. Округле або овальне ядро містить невелику кількість конденсованого хроматину, чітке велике ядерце (1,5-2 мкм). Прозора цитоплазма практично не містить великих включень. Короткі канальці гранулярной цитоплазматичної мережі представлені одиничними профілями, тоді як добре розвинені елементи пластинчастого комплексу - численними вакуолями і везикулами з електронно-прозорим або осміофільние вмістом. Ці ж структури виявляються в ектоплазмі, де вони зливаються безпосередньо з плазмолеммой. Навіть у курців зі стажем, у яких все фагоцитирующие клітини містять характерні включення тютюнової смоли. Секретуючі макрофаги мають невелике число вторинних лізосом і поодинокі фагосомоподобние утворення, тобто практично не поглинають чужорідний матеріал. Макрофаги з ультраструктурнимі ознаками секреторної активності в умовах норми складають в бронхо-альвеолярному лаваже не більше 4-8%. Оскільки функція цих клітин пов'язана з метаболізмом, синтезом і виділенням в позаклітинне середовище безлічі біологічно активних речовин, будь-які порушення механізмів специфічного і неспецифічного захисту призводять до збільшення їх кількості, утворення макрофагів з підвищеним секреторне потенціалом - епітеліоїдних клітин. Вони формують симпласти або в результаті незавершеного мітотичного поділу перетворюються в характерні багатоядерні клітини Пирогова-Лангханса - фінал диференціювання макрофагів з секреторною активністю.

Залежно від опірності організму, природи дії, умов мікрооточення процеси трансформації нарощування фагоцитарної, секреторною або антигенпрезентующими активності мають свої особливості. Показано, що підрахунок відносного процентного вмісту в бронхоальвеолярному лаваже морфофункціональних типів макрофагів (визначення макрофагальной формули) допомагає при проведенні диференціальної діагностики туберкульозу та інших легеневих Гранулематоз, дозволяє оцінити ефективність проведеного етіотропного лікування.

Співвідношення числа активно фагоцитуючих і синтезують макрофагів легень не тільки відображає характер тканинної реакції в зоні туберкульозного запалення, але може служити показником активності патологічного процесу. Зберігає свою актуальність і проблема завершеності фагоцитозу при туберкульозі. Результати наших досліджень експериментального і клінічного матеріалу показують, що результат взаємодії між фагоцитозу і збудником залежить від функціонального стану макрофагів і біологічних властивостей мікроорганізму.

Стан сурфактантної системи

Досягнення експериментально-теоретичного напрямку в дослідженні легеневих поверхнево-активних речовин дозволили сформулювати сучасне уявлення про сурфактант як про багатокомпонентної системі клітинних і неклітинних елементів, структурно-функціональну єдність яких забезпечує нормальну біомеханіку дихання.

До теперішнього часу накопичений певний фактичний матеріал, який свідчить не тільки про значні адаптаційні можливості сурфактантної системи в умовах глибокої перебудови легеневої вентиляції та гемодинаміки, але і вираженою чутливості її компонентів до багатьох несприятливих факторів туберкульозного процесу, специфічний характер якого визначається тривалістю персистування збудника, хвилеподібним перебігом процесу , глибокими порушеннями мікроциркуляторного русла. Спостережувані при цьому зміни зачіпають не тільки зони формування вогнищ інфекції, а й віддалені, активно функціонують ділянки легеневої паренхіми. У зв'язку з цим вкрай важливо оцінити морфо-функціональну повноцінність різних компонентів сурфактантної системи, виділити ті їх зміни, які можуть бути використані для діагностики сурфактантзавісімих порушень дихальної функції і їх своєчасної корекції.

Найбільш ранні ознаки деструкції легеневого сурфактанту можна спостерігати в модельних експериментах із застосуванням спеціальних методів фіксації легені. На початковому етапі розвитку туберкульозного запалення вони носять локальний характер і виражені головним чином в зонах внутрішньоальвеолярного набряку. Під електронним мікроскопом можна спостерігати різні етапи відшаровування і руйнування зовнішньої плівки - мембрани сурфактанта набряклою рідиною. Повною мірою ці зміни проявляються в фокусах туберкульозного запалення, де в складі внутрішньоальвеолярного вмісту повсюдно визначають матеріал зруйнованого сурфактанта.

Зазначені зміни позаклітинної вистилання альвеол мають місце в осередках різних бактеріальних пневмоній. При цьому частина А2. Перш за все в перифокальних альвеолах, здійснює компенсаторну вироблення поверхнево-активних речовин. Іншу картину спостерігають в органах дихання при розвитку туберкульозного запалення, так як збудник справляє негативний вплив на процеси внутрішньоклітинного синтезу сурфактанту. Пряме введення мікобактерій туберкульозу в легке собак (прокол грудної клітини) показало, що дезорганізація профілів цитоплазматичної мережі і мітохондрій спостерігають в А2 вже в перші 15-30 хв; через кілька годин в місці введення інфекції альвеолоціти повністю руйнуються. Швидкий розвиток дефіциту поверхнево-активних речовин призводить до спадання альвеол і стрімкому поширенню запального процесу в навколишнє паренхіму. У прилеглих до вогнищ альвеолах переважають невеликі молоді А2 з одиничними дрібними секреторними гранулами або великі клітини з ознаками вакуолизации внутрішньоклітинних структур, іноді з повністю зруйнованою цитоплазмою. У тих альвеолоцітах, де є розвинені елементи цитоплазматичної мережі і пластинчастого комплексу, виявляються гігантські осміофільние пластинчасті тільця (ОПТ). Що свідчить про затримку (гальмуванні) виведення внутрішньоклітинного сурфактанта на поверхню альвеол.

Математичне моделювання секреторною функції А2 у вільній від вогнищ легеневої паренхіми з підвищеною функціональним навантаженням показало, що незважаючи на збільшення об'ємної і чисельної щільності зрілих секреторних гранул, резервний потенціал популяції істотно не змінювався. Було встановлено. Що в умовах підвищеної судинної проникності, розвитку гіпоксії і фіброзних змін міжальвеолярних перегородок порушується збалансованість процесів закладки та дозрівання ГУРТ в бік переважання останнього. Прискорене дозрівання ГУРТ часто призводить до збільшення в складі секреторних гранул електронно-прозорого речовини матриксу, тоді як вміст у них осміофільние матеріалу сурфактанту може бути незначним; пластинчастий матеріал поверхнево-активних речовин пухко упакований, займає лише 1 / 3-1 / 5 обсягу секреторною гранули. Порушенням початкових етапів формування секрету можна пояснити появу великої кількості А2 з вакуолізірована ГУРТ. Такі клітини зазвичай мають ультраструктурні ознаки деструкції (просвітлення цитоплазматического матриксу, набрякла набухання мітохондрій, канальців цитоплазматичної мережі і пластинчастого комплексу), що вказує на затухання процесів внутрішньоклітинної вироблення сурфактанта.

Характерно, що зниження синтезу поверхнево-активних фосфоліпідів супроводжується появою в цитоплазмі А2 гранул нейтральних ліпідів. Адекватним віддзеркаленням порушень ліпідного обміну в ураженому туберкульозом легкому експериментальних тварин і людини є накопичення в альвеолах і матеріалі брон-хоальвеолярного лаважу макрофагів-ліпофагі (пінистих клітин) різного ступеня зрілості. Паралельно спостерігають достовірне підвищення в лаважной рідини змісту нейтральних ліпідів і зменшення частки загальних фосфоліпідів.

Одним з ранніх ознак деструкції сурфактанту в експерименті та клініці туберкульозу органів дихання є втрата здатності його мембран формувати структури резервного матеріалу. Замість нього на поверхні альвеол, в фагосомах альвеолярнихмакрофагів і безпосередньо в матеріалі бронхоальвеолярного го лаважу можна бачити закручені в клубки мембрани ( «гігантські шаруваті кулі») без характерної тривимірної організації. Про глибину деструктивних змін системи сурфактанта, крім того, свідчить частота виявлення в змиві спущених А2. Ці дані корелюють з результатами біохімічного та фізико-хімічного досліджень легеневих поверхнево-активних речовин.

З урахуванням всіх виявлених особливостей для характеристики стану сурфактантної системи в даний час виділені три ступені її порушень: незначні, виражені, поширені. Остання відображає підвищений ризик розвитку сурфактантзавісімой дихальної недостатності у хворих з поширеними деструктивними формами захворювання.

Результати досліджень показують, що в основі порушень, що виникають в сурфактантної системи легенів при туберкульозі, знаходяться процеси, пов'язані з підвищенням проникності бар'єру повітря-кров:

• ушкодження сурфактанту на альвеолярної поверхні;
• зміна метаболізму і пошкодження А2;
• порушення механізмів видалення з альвеол відпрацьованого сурфактанту.

Разом з тим, дослідження дозволили встановити, що основним цитологічним механізмом, що підтримує функціональний потенціал сурфактантної системи в зміненому туберкульозним запаленням легкому є збільшення числа гіпертрофованих А2. Головним чином у віддаленій від специфічного фокуса легеневої паренхіми.

[11], [12], [13], [14], [15]

Генетичні аспекти сприйнятливості до туберкульозу

Перш ніж почати аналіз сучасного стану досліджень в області механізмів протитуберкульозного імунітету і імуногенетики туберкульозу, вважаємо за необхідне зупинитися на деяких загальних позиціях.

• Перше - мікобактерії, як відомо, розмножуються і руйнуються головним чином в макрофагах. Дуже мало даних (і вони суперечливі) свідчить про те. Що існують якісь фактори, здатні руйнувати мікобактерії внеклеточно.
• Друге - немає вагомих доказів того, що система нейтрофільних фагоцитів грає істотну роль в захисті від туберкульозної інфекції.
• Третє - немає вагомих доказів того, що протитуберкульозні антитіла можуть або внеклеточно руйнувати мікобактерії, або сприяти внутрішньоклітинного їх руйнування в макрофагах або будь-яких інших типах клітин.
• Четверте - існує велика кількість фактів, що підтримують положення про те. Що центральною ланкою протитуберкульозного імунітету є Т-лімфоцити і що своє що регулює вплив вони надають через систему фагоцитів.
• П'яте - існує цілий ряд доказів того, що спадкові чинники грають істотну роль при туберкульозної інфекції.

Дані, що свідчать про важливу роль генетичних факторів в сприйнятливості до туберкульозу у людини, досить переконливі. Перш за все на це вказує той факт, що при надзвичайно високій інфікованості М. Tuberculosis (приблизно третя частина дорослого населення планети) захворювання розвивається лише у малій частині людей. Про це ж говорять різний рівень сприйнятливості до інфекції у різних етнічних груп і характер успадкування сприйнятливості і резистентності до туберкульозу в сім'ях з множинними випадками захворювання. Нарешті, доказом цього положення є достовірно підвищена конкордантность виникнення клінічно вираженого туберкульозу у монозиготних (однояйцевих) близнюків в порівнянні з дизиготних.

Традиційні генетичні дослідження при туберкульозі

Роль головного комплексу гістосумісності і NRAMP *

Ідентифікація генів і їх алелів, від експресії яких залежить чутливість або стійкість до туберкульозу, дозволила б не тільки глибоко проникнути в фундаментальні механізми імунітету і розвитку патологічного процесу при туберкульозі, а й наблизила б до реальності використання методів генетичного типування для виявлення серед здорових людей осіб з генетично підвищеним ризиком зараження на туберкульоз, які потребують першочергових заходів профілактики, зокрема - особливого підходу до вакцинації.

* - Natural resistance-associated macrophage protein - мокрофагальний протеїн, асоційований з природною стійкістю.

Є значна кількість експериментальних робіт, в яких показана роль ряду генетичних систем і окремих генів (Н2, BCG1, Tbc1, xid і ін.) В стійкості (чутливості) до туберкульозу у мишей. У людей до найбільш вивченим відносять гени головного комплексу гістосумісності (МНС) класу II, серед яких комплекс алелей сімейства HLA-DR2 (людини) виявляє досить високу ступінь асоціації з підвищеною захворюваністю в декількох етнічно далеких один від одного популяціях, а аллели локусу HLA-DQ впливають на клінічну картину туберкульозу. Нещодавно вдалося досягти перших успіхів в аналізі зв'язку з туберкульозом у людей гена NRAMP1. Ці дані особливо примітні, оскільки цей ген має високу ступінь гомології з селективно експресується в макрофагах миші геном NRAMP1 (стара назва - BCG 1, так як він контролює чутливість до М. BovisBCG), який безперечно впливає на сприйнятливість до внутрішньоклітинних патогенів (в тому числі мікобактерій).

Мутації, що ведуть до втрати функції

Було ідентифіковано кілька генів, при змінах яких, що ведуть до повної втрати здатності кодувати функціонально активний продукт ( «нокаут» гена), особливо страждала здатність мишей розвивати протектівний імунну відповідь при зараженні мікобактеріями. Це гени, що кодують ІФН-γ. ІЛ-12, ФНО, а також рецептори клітин імунної системи до перерахованих цитокінів. З іншого боку, при «нокауті» генів, що кодують ІЛ-4 і ІЛ-10, перебіг туберкульозної інфекції практично не відрізнялося від такого у мишей дикого (вихідного) типу Ці дані підтвердили на генетичному рівні першорядну протективногороль при туберкульозі здатності імунної системи (в першу чергу, Т1-лімфоцитів) відповідати на інфекцію, продукуючи цитокіни типу 1, але не типу 2.

Була продемонстрована можливість застосування цих даних і до мікобактеріальних інфекцій у людини. У вельми рідкісних сім'ях, в яких діти з самого раннього віку страждали рецидивирующими мікобактеріальних інфекцій і сальмонельозами. Надвисока сприйнятливість обумовлена гомозиготними неконсервативний мутаціями в генах, що кодують рецептори клітин до ІФН-γ і ІЛ-12, успадкованими від гетерозиготних за цими мутацій батьків; як і слід було очікувати, при такому спадкуванні рідкісних мутацій шлюби виявилися близькородинними. Однак такі грубі порушення призводять до такої високої сприйнятливості до інфекцій, що практично не дозволяють вижити дитині довше декількох років. Та й то в майже стерильних умовах.

Ці ж міркування викликають кілька скептичну оцінку самого підходу моделювання інфекцій на тварин з нокаут-мутаціями по генам, що грає першорядну роль в захисті від цих інфекцій. Такі мутації призводять до експресії фенотипів, які не мають шансів на виживання в звичайних умовах і були б швидко елімінувати відбором. Так. Миші, які не експресують продукти МНС класу II і внаслідок цього не мають нормального пулу лімфоцитів CD4. Після зараження М. Tuberculosis в короткі терміни гинуть від дисемінований інфекції. Дуже схоже протягом туберкульозу у людини спостерігають при сильно вираженому падінні числа клітин CD4 на пізніх стадіях СНІДу. При вирішенні ж питань генетичного визначення груп ризику і взагалі для розуміння генетичних причин підвищеної сприйнятливості в межах нормального популяційного розподілу дослідник має справу хоча і не з оптимальними (за цією ознакою), але цілком життєздатними індивідами. Цей аспект проблеми говорить на користь використання для генетичного аналізу більш традиційних експериментальних моделей, наприклад міжлінійних відмінностей перебігу туберкульозу у мишей.

Скринінг генома і раніше невідомі гени чутливості до туберкульозу

Ще в 1950-1960-і роки було показано, що успадкування ознак сприйнятливості і стійкості до туберкульозу у лабораторних тварин носить складний, полігенні характер. У цій ситуації, по-перше, необхідно вибрати чітко виражені, «екстремально відрізняються» між чутливими і резистентними тваринами або індивідуумами фенотип, тобто характеристики захворювання, і потім досліджувати характер їх успадкування. По-друге, необхідно враховувати, що апріорі ми не маємо уявлення про те. Скільки генів бере участь в контролі захворювання і як вони розташовані в геномі. Тому слід або за допомогою генетичних прийомів заздалегідь зменшити генетичну різноманітність в досліджуваній популяції, розщеплюється по досліджуваному ознакою (що можливо тільки в експериментах на тваринах), або проводити скринінг всього генома, використовуючи статистичні методи не менделевской, а кількісної генетики, або комбінувати ці прийоми. Після того як були розроблені методи скінірованія генома з використанням ПЛР для мікросателітних ділянок ДНК і статистичної обробки та інтерпретації результатів, почався генетичний аналіз сприйнятливості до туберкульозу на новому рівні.

Згадані вище підходи були недавно успішно застосовані в генетичних експериментах на лінійних мишах двома групами дослідників. Група авторів з ЦНІІТ РАМН спільно з колегами з Центру по вивченню резистентності господаря в університеті Макгілла (Монреаль, Канада) і Королівського Стокгольмського інституту першими провели геномної скринінг на спадкування у мишей тяжкості захворювання, викликаного внутрішньовенним введенням високої дози М. Tuberculosis штаму H37Rv. Як батьківських ліній з оппозитной чутливістю до туберкульозу були взяті лінії A / Sn (стійка) і I / St (чутлива). Було виявлено достовірне зчеплення чутливості у самок щонайменше з трьома різними локусами, розташованими в хромосомах 3, 9 і 17. Зовсім недавно зчеплення з локусами в проксимальної частини хромосоми 9 і центральної частини хромосоми 17 було показано і для самців. Найбільш сильне зчеплення з чутливістю виявив локус хромосоми 9. Інша група дослідників в США провела скринінг генома миші для визначення характеру успадкування ознаки сприйнятливості М. Tuberculosa штаму Erdman. У комбінації ліній мишей C57BL / 6J (резистентна в їх моделі) і C3HeB / FeJ (чутлива) при аналізі гібридів F2. А потім і нащадків ВС1 був картирован локус в центральній частині хромосоми 1. Контролюючий тяжкість перебігу захворювання. Після первинного картування більш точна локалізація локусу була досягнута за допомогою рекомбінаційного аналізу, а вплив його на такий важливий фенотипічних ознака, як тяжкість гранулематозного ураження легеневої тканини, було встановлено на мишах поворотного схрещування (покоління ВС3), тобто після того, як генетична різноманітність серед досліджуваних тварин було значно знижено за допомогою генетичних прийомів. Важливо відзначити, що картірован локус. Що одержав позначення sst1 (susceptibility to tuberculosis 1), хоча і розташований в хромосомі 1, безсумнівно не збігається з локусом NRAMP1. Про це свідчить як його локалізація на хромосомі, так і той факт, що миші C57BL / 6 несуть аллель чутливості до БЦЖ по гену NRAMP1, але аллель резистентності до М tuberculosis по локусу sst1.

Опубліковані за останні роки дані про присутність в геномі миші локусів, принципово впливають на характер перебігу туберкульозного процесу, дозволяють сподіватися на значний прогрес в цій області і при аналізі генетичної сприйнятливості у людини. Фантастично швидкий прогрес в геномном аналізі швидше за все дозволить зробити перехід від генетики туберкульозу миші до генетики туберкульозу людини дуже швидким, так як повна послідовність генома як людини, так і миші практично розшифрована.

Взаємодія макрофаг-мікобактерія

Макрофаги відіграють надзвичайно важливу роль у захисті від туберкульозної інфекції як на фазі розпізнавання антигену, так і елімінації мікобактерії.

Після проникнення мікобактерій в легені ситуація може розвиватися відповідно до чотирма основними схемами:

• первинна реакція господаря може виявитися достатньої для повної елімінації всіх мікобактерій, виключаючи тим самим можливість захворювання на туберкульоз;
• в разі швидкого зростання і розмноження мікроорганізмів розвивається захворювання, відоме як первинний туберкульоз;
• при латентної інфекції захворювання не розвивається, але мікобактерії персистируют в організмі в так званому стані, що покоїться, і їх присутність виявляється лише у вигляді позитивної шкірної реакції на туберкулін;
• в деяких випадках мікобактерії здатні переходити зі стану спокою в фазу зростання, і латентна інфекція змінюється реактивацией туберкульозу.

Першою лінією захисту проти інфекції, після того як мікобактерії досягли нижнього відділу респіраторного шляху, служать альвеолярнімакрофаги. Ці клітини здатні безпосередньо пригнічувати ріст бактерій, фагоцітіруя їх. А також брати участь в широкому спектрі реакцій клітинного протитуберкульозного імунітету - через презентацію антигену, стимуляцію накопичення Т-лімфоцитів у вогнищі запалення і ін. Важливо відзначити, що специфічні механізми зв'язування вірулентних і щодо авірулентних штамів мікобактерій з фагоцитами можуть відрізнятися.

Є достатні дані, які свідчать про те, що процес формування вакуолі або фагосоми при взаємодії М. Tuberculosis з фагоцитів опосередкований прикріпленням мікроорганізму до рецепторів комплементу (CR1, CR3, CR4). Маннозним рецепторів або іншими рецепторами клітинної поверхні. Взаємодія між маннознимі рецепторами фагоцитуючих клітин і мікобактеріями опосередковано, мабуть, глікопротеїном клітинної стінки мікобактерій - ліпоарабіноманнаном.

Цитокіни Т-хелперів типу 2 - простагландин Е2 і ІЛ-4 - стимулюють експресію CR і МР, а ІФН-γ, навпаки, пригнічує експресію і функцію цих рецепторів, що призводить до зниження прилипання мікобактерій до макрофагів. Продовжують також накопичуватися дані про участь в приєднанні бактерій до клітин рецепторів для білків сурфактанту.

Роль молекули CD14 (маркер фагоцитів) була продемонстрована на моделі взаємодії мікобактерій з мікроглією - резидентними фагоцитами мозкової тканини. Встановлено, що антитіла до CD14 перешкоджають зараженню клітин мікроглії вірулентним лабораторним штамом H37Rv. Оскільки молекула CD14 НЕ пронизує мембрану клітини наскрізь і не має тим самим безпосереднього контакту з цитоплазмою, вона нездатна здійснювати передачу індукованого липопротеинами сигналу самостійно, а потребує корецептор для активації внутрішньоклітинних шляхів передачі сигналу. Найбільш ймовірними кандидатами в такі корецептор виглядають представники сімейства Toll-подібних рецепторів. Ліпопротеїни мікроорганізмів через активацію цих рецепторів з одного боку можуть потенціювати захисні механізми організму-господаря, а з іншого - через індукцію апоптозу призводити до пошкодження тканин. У той же час апоптоз здатний гальмувати імунну відповідь шляхом усунення беруть участь в імунних реакціях клітин, зменшуючи тим самим наноситься тканинам шкоди.

На додаток до вищеописаного видається цілком ймовірним, що істотну роль в процесі прикріплення мікобактерій до фагоцитуючі клітини грають так звані «скавенджер» рецептори. Які розташовані на поверхні макрофагів і мають аффинностью по відношенню до цілого ряду лігандів.

Доля М. Tuberculosis після фагоцитозу - придушення її зростання макрофагами. Після потрапляння в фагосому патогенні бактерії виявляються під впливом ряду факторів, спрямованих на їх знищення. До таких факторів можна віднести злиття фагосоми з лізосомами, синтез реактивних радикалів кисню і синтез реактивних радикалів азоту, особливо оксиду азоту. Загибель мікобактерії всередині макрофагів може здійснюватися за кількома механізмам в результаті складних, опосередкованих цитокінами взаємодій між лімфоцитами і фагоцитами. Можливо, що вміння мікобактерій уникати токсичної дії реактивних радикалів кисню та азоту є ключовим етапом переходу до латентної стадії інфекції. Здатність макрофагів пригнічувати ріст М. Tuberculosis істотно залежить від стадії активації клітини (по крайней мере, частково) і від балансу цитокінів (в першу чергу, ймовірно, тромбоцитарний фактор росту альфа (TGF-α) і ІФН-γ).

Важливим компонентом механізму антимікобактеріальною активності макрофагів є, мабуть, апоптоз (програмована загибель клітин). На моделі культивування M.bovis BCG в моноцитах показано, що апоптоз (але не некроз) макрофагів супроводжується зниженням життєздатності фагоцитованих мікобактерій.

Роль Т-лімфоцитів в протитуберкульозному імунітет

Т-лімфоцити, як відомо, є основним компонентом придбаного імунітету при туберкульозної інфекції. Імунізація експериментальних тварин мікобактеріальній антигенами, а також перебіг туберкульозної інфекції супроводжуються генерацією антигенспецифических лімфоцитів CD4 ⁺ і CD8 ⁺.

Дефіцит лімфоцитів CD4 і в меншій мірі CD8, що спостерігається у мишей-нокаутів по генам CD4, CD8, MHCII, MHCI, а також при введенні антитіл, специфічних до антигенів CD4 або CD8, призводить до значного зниження резистентності мишей до інфекції М. Tuberculosis. Відомо, що у хворих на СНІД, для яких характерний дефіцит лімфоцитів CD4 ⁺, відзначають вкрай високу чувствітельностα до туберкульозу. Відносний внесок лімфоцитів CD4 ⁺ і CD8 ⁺ в протектівний імунна відповідь може змінюватися на різних стадіях інфекції. Так, в Гранулема легкого мишей, заражених М. BovisBCG, на ранніх стадіях інфекції (2-3 тижнів) переважають Т-лімфоцити CD4 ⁺. А на більш пізніх стадіях збільшується вміст лімфоцитів CD8 ⁺. При адоптівная перенесення лімфоцити CD8 ⁺, особливо їх субпопуляція CD44 ^hl, мають високу протектнвной активністю. Крім лімфоцитів CD4 ⁺ і CD8 ⁺, інші субпопуляції лімфоцитів, зокрема лімфоцити γδ і CD4 ⁺ CD8 ⁺, рестріктірованние по неполіморфним молекулам МНС класу CD1. Також, мабуть, вносять вклад в протективний імунітет щодо туберкульозної інфекції. Механізми ефекторних дії Т-лімфоцитів зводяться в основному або до продукції розчинних факторів (цитокінів, хемокінів), або до цитотоксичності. При мікобактеріальних інфекціях відбувається переважне утворення Т1, характерними рисами яких є продукція цитокінів ІФН-γ та ФНП-α. Обидва цитокина здатні стимулювати антимікобактеріальна активність макрофагів, ніж. В першу чергу, і обумовлений протективний ефект лімфоцитів CD4. Крім цього, ІФН-γ здатний пригнічувати ступінь вираженості запальних реакцій в легенях і тим самим зменшувати тяжкість перебігу туберкульозної інфекції. ФНО-α необхідний для гранулёмообразованія, повноцінної кооперації макрофагів і лімфоцитів і протекції тканин від некротичних змін. Поряд з протективного дією, ФНП-α має і «патологічним» ефектом. Його продукція може призводити до лихоманки, втрати маси тіла і пошкодження тканин - симптомів, характерних для туберкульозної інфекції. Т-лімфоцити є не єдиним джерелом ФНО-α. Його основні продуценти - макрофаги. Ефект ФНО-α багато в чому визначається рівнем продукції інших цитокінів типу 1 і 2 у вогнищі запалення. В умовах переважної продукції цитокінів типу 1 і відсутності продукції цитокінів типу 2 ФНО-α має протективний дією, а при одночасній продукції цитокінів типу 1 і 2 - деструктивним. Оскільки, як зазначалося вище, мікобактерії стимулюють переважно лімфоцити Т1, протягом мікобактеріальних інфекцій зазвичай не супроводжується збільшенням продукції ІЛ-4 і ІЛ-5. У той же час при важких формах інфекції, а також на її пізніх стадіях може бути локальне і системне підвищення продукції ІЛ-4 і ІЛ-5. Чи є підвищена продукція цитокінів типу 2 причиною більш важкого перебігу туберкульозної інфекції або її наслідком, неясно.

Цитотоксичність по відношенню до заражених клітин-мішеней мають клітини CD8 ⁺ а також «некласичні» лімфоцити CD8 ⁺, рестріктірованние по молекулам CDlb, лімфоцити CD4 ⁺ CD8 ⁺, лімфоцити CD4 ⁺. На значення цитотоксичности в протекції при туберкульозі вказує зниження цитотоксичної активності лімфоцитів CD8 ⁺ і змісту перфорина у хворих на туберкульоз в порівнянні зі здоровими донорами. Істотним є відповідь на питання про те, як лізис інфікованих клітин-мішеней може впливати на перебіг інфекційного процесу призводить він до зниження інтенсивності розмноження мікобактерій, є внутрішньоклітинними паразитами, або ж навпаки, сприяє виходу мікобактерій із заражених макрофагів і інфікування все нових клітин. Дані S. Stronger (1997). Схоже, можуть сприяти розумінню цієї проблеми. Автори показали. Що в цитотоксичних лімфоцитах містяться молекули гранулізіна, який має бактерицидну дію на мікобактерії. Для проникнення гранулізіна в інфіковані клітини необхідна секреція лімфоцитами протеїнів, що утворюють пори в мембрані клітин-мішеней. Таким чином, вперше були отримані дані про безпосередній деструкції мікобактерій (в макрофагах) Т-лімфоцити-ми і тим самим показана можливість безпосередньої участі Т-лімфоцитів в протекції при мікобактеріальних інфекціях.

Регуляція Т-клітинної імунної відповіді

Відповідь Т-лімфоцитів і продукція ними ефекторних цитокінів регулюються цитокінами, що продукуються антигенпрезентуючими клітинами, в тому числі інфікованими макрофагами. ІЛ-12 зрушує диференціювання Т-лімфоцитів в бік утворення клітин Thl і стимулює продукцію ІФН-γ. Зараження мишей ІЛ-12 ^% M.bovis BCG призводить до прогресуючого розвитку інфекції, підвищеною дисемінації мікобактерій і супроводжується відсутністю гранулёмообразованія в легенях. У мишей ІЛ-12р40 ^% заражених М. Tuberculosis, відзначають неконтрольований ріст мікобактерій, пов'язаний з порушенням як природної резистентності, так і набутого імунітету і обумовлений істотним зниженням продукції прозапальних цитокінів ІФН-γ та ФНП-β. Навпаки, введення мишам рекомбінантного ІЛ-12 з подальшим зараженням М. Tuberculosis Erdmann призводить до збільшення їх резистентності до інфекції.

ІЛ-10 є регуляторним цитокіном, що стимулює розвиток реакцій гуморального імунітету і переважною багато реакції клітинного імунітету. Як вважають, вплив ІЛ-10 на Т-клітинну відповідь може бути опосередковано його дією на макрофаги: ІЛ-10 інгібує презентацію макрофагами антигенів і пригнічує синтез макрофагами прозапальних цитокінів ФНП-α, ІЛ-1, ІЛ-6, ІЛ-8 та ІЛ -12, GM-CSF, G-CSF. ІЛ-10 також має антиапоптотическое дію. Такий спектр дії, здавалося б, повинен обумовлювати істотний вплив ІЛ-10 на інтенсивність протитуберкульозного імунітету, однак дані про залежність протективного імунітету від продукції ІЛ-10 вкрай суперечливі.

TGF-β є унікальним чинником супресії клітинного імунітету. Рівень його продукції корелює зі ступенем тяжкості туберкульозу, а введення мишам, зараженим М. Tuberculosis, анти-TGF-β антитіл або природних інгібіторів TGF-β коригує знижений Т-клітинну відповідь.

Слід зазначити, що ефекторна роль Т-лімфоцитів не обмежується продукцією цитокінів та клітинної цитотоксичність. Інші процеси, що відбуваються при встановленні безпосереднього контакту Т-лімфоцит-макрофаг, а також продукція Т-лімфоцитами хемокинов можуть вносити істотний внесок в розвиток місцевих запальних реакцій. Останні, в свою чергу, обумовлені не тільки відповіддю макрофагів і Т-лімфоцитів. Нейтрофіли, еозинофіли, фібробласти, епітеліальні та інші клітини можуть бути активними учасниками процесів, що відбуваються в легенях при туберкульозної інфекції.

Морфологічні дослідження процесу утворення гранульом, а також результати визначення динаміки формування специфічного Т-клітинної відповіді дозволяють, на наш погляд, виділити кілька стадій взаємодії мікобактерій з макроорганизмом. Перша характеризується прогресуючим розмноженням мікобактерій без спеціального відповіді Т-лімфоцитів і триває близько 2-3 тижнів. Друга настає після формування зрілих Т-лімфоцитів і характеризуються стабілізацією росту мікобактерій. Як правило, після цього настає стадія декомпенсації, за часом збігається з деструктуризація лімфоїдних утворень і появою некротичних змін в легенях. Вакцинний ефект може бути обумовлений скороченням першої фази відповіді.