Patogenesis tuberkulosis

Perkembangan keradangan tuberkulosis bergantung kepada kereaktifan organisma dan keadaan pertahanannya, virulensi mycobacteria tuberculosis dan tempoh kegigihannya di dalam paru-paru. Tindakan pelbagai faktor proses berjangkit boleh menjelaskan kepelbagaian besar tisu dan tindak balas selular jabatan pernafasan, di mana perubahan khusus digabungkan dengan yang tidak spesifik, dalam satu cara atau yang lain mempengaruhi manifestasi dan hasil proses utama.

Setiap peringkat adalah satu set kompleks perubahan struktur dalam pelbagai sistem badan dan organ pernafasan, disertai dengan perubahan mendalam dalam proses metabolik, keamatan tindak balas metabolik jabatan pernafasan, dan dicerminkan dalam keadaan morfofungsi unsur selular dan bukan selularnya. Yang sangat penting ialah kajian mekanisme terawal perkembangan keradangan tuberkulosis, yang ditubuhkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini.

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

Gangguan peredaran mikro dan keadaan halangan aerohematik

Dalam masa 24 jam selepas pentadbiran intravena Mycobacterium tuberculosis ke dalam paru-paru tikus, perubahan ciri dalam katil peredaran mikro berlaku: pengembangan profil rangkaian kapilari vaskular, pembentukan enapcemar eritrosit dengan susunan parietal leukosit polimorfonuklear boleh diperhatikan. Analisis mikroskopik elektron pada lapisan endothelial kapilari pulmonari mendedahkan pengaktifan permukaan luminal sel, tanda-tanda perkembangan edema intraselular dengan tidak teratur vesikel mikropinositosis dan gabungannya ke dalam vakuol besar. Kawasan edematous, sitoplasma yang dibersihkan daripada endotheliocytes di tempat-tempat membentuk protrusi berbentuk layar, berbeza dalam kuantiti dan saiz dalam kapal mikro yang berbeza. Dalam sesetengah kes, pengelupasan tempatan proses sitoplasma mereka dari lapisan basal yang mendasari, longgar dan penebalan yang terakhir diperhatikan.

Terlepas dari kaedah pengenalan mycobacterium tuberkulosis, dalam semua eksperimen model dalam 3-5 hari pertama peningkatan dalam kebolehtelapan halangan aerohematik diperhatikan, seperti yang dibuktikan oleh pengumpulan cecair dalam interstitium, perkembangan edema intrasel bukan sahaja endotheliocytes, tetapi juga jenis alveolosit (A1). Perubahan mempengaruhi proses sitoplasma mereka, di mana kawasan sitoplasma yang jelas dan edematous muncul, mampu membonjol ke dalam ruang intraalveolar.

Di tempat-tempat generalisasi mycobacterium tuberculosis dan perkembangan fokus pneumonik, pembentukan pengumpulan granulomatous utama sel mononuklear dan leukosit polimorfonuklear, A1 ditentukan dengan sangat menebal, di tempat-tempat proses sitoplasma yang dimusnahkan, kawasan membran bawah tanah terdedah. Dalam kebanyakan alveolosit jenis ke-2 (A2), pembengkakan mikrovili apikal berlaku, pengembangan profil mitokondria yang tidak sekata dan retikulum sitoplasma. Hiperhidrasi epitelium alveolar disertai di tempat-tempat dengan pembebasan cecair, protein plasma dan unsur-unsur selular keradangan ke dalam ruang intra-alveolar.

Kajian moden tentang peredaran mikro telah menubuhkan peranan utama sistem vaskular dalam perkembangan fasa awal keradangan. Dirangsang oleh sitokin, endothelium merembeskan bahan aktif secara biologi - molekul pelekat (selectins, integrin). pelbagai mediator (metabolit asid arakidonik) dan faktor pertumbuhan, radikal oksigen, nitrik oksida, dan lain-lain, menyediakan interaksi antara endothelium dan leukosit polimorfonuklear, serta antara unsur-unsur selular lain keradangan. Telah ditetapkan bahawa L-selectin mengantara kesan yang dipanggil "rolling neutrophil", yang merupakan peringkat awal lekatan sel-sel ini ke endothelium. Satu lagi jenis selectin, P-selectin, selepas kesan histamin atau metabolit oksigen pada sel endothelial, dialihkan ke permukaannya, memudahkan lekatan neutrofil. E-selectin juga dikesan pada permukaan sel endothelial yang diaktifkan sitokin; Ia terlibat dalam proses interaksi antara endothelium venula postcapillary dan T-limfosit.

Sitokin yang dirembeskan oleh sel mono- dan polinuklear menyebabkan penyusunan semula struktur sitoskeleton sel endothelial, yang membawa kepada penguncupan dan peningkatan kebolehtelapan kapilari. Sebaliknya, laluan leukosit polimorfonuklear melalui dinding saluran darah boleh disertai dengan kerosakan dan peningkatan kebolehtelapan protein cecair dan plasma, dan perubahan dalam komposisi atau aktiviti molekul pelekat membawa kepada peningkatan penghijrahan monosit dan limfosit, memastikan perkembangan selanjutnya tindak balas keradangan. Timbul dalam organ pernafasan sebagai tindak balas kepada pengenalan Mycobacterium tuberculosis, ia menjejaskan semua struktur bahagian pernafasan.

Semasa pembentukan dan pematangan granuloma tuberkulosis, iaitu pada peringkat kedua perkembangan proses tertentu, gangguan dalam struktur septa interalveolar meningkat. Edema, percambahan sel dan fibrillogenesis dalam interstitium dengan ketara mengubah keadaan morfofungsi epitelium pernafasan, terutamanya berhampiran tumpuan tindak balas keradangan. Gangguan dalam keadaan persekitaran mikro dan aktiviti penting alveolosit memberi kesan negatif kepada keadaan berfungsi penghalang aerohematik dan pertukaran gas dalam paru-paru.

Bersama-sama dengan perubahan yang telah diperhatikan dalam septa interalveolar di zon edema, menyatakan perubahan yang merosakkan dalam epitelium alveolar, yang boleh dikesan pada sebahagian besar daripadanya, menarik perhatian. Mereka menjejaskan kedua-dua jenis alveolosit dan mempunyai satu arah - bengkak edematous organel intraselular, yang membawa kepada disfungsi dan kemudian kematian sel. Serpihan alveolosit yang musnah, termasuk A2, boleh dikesan dalam kandungan intraalveolar. Unsur makrofaj, leukosit polimorfonuklear, serta sejumlah besar eritrosit dan eosinofil, yang mencerminkan kebolehtelapan rangkaian kapilari yang tinggi, juga terletak di sini. Benang fibrin dan konglomeratnya ditentukan di antara sel yang musnah.

Dalam alveoli yang mengekalkan udara, tanda-tanda edema tisu dan struktur selular septa interalveolar juga boleh diperhatikan. Di samping itu, pada permukaan epitelium alveolar, proses pembentukan gelembung berlaku, mencerminkan peringkat awal pemusnahan halangan aerohematik dan "banjir" alveoli. Pada peringkat akhir perkembangan keradangan tuberkulosis, peningkatan progresif dalam perubahan distrofik dan merosakkan dalam komponen struktur bahagian terminal paru-paru diperhatikan, terutamanya di kawasan parenchyma pulmonari yang bersempadan dengan foci caseous-necrotic atau fokus pneumonia tuberkulosis. Gangguan peredaran mikro berleluasa.

Laluan transcapillary protein plasma darah menggalakkan kemasukan kompleks imun yang beredar (CIC) ke dalam interstitium paru-paru, menggalakkan perkembangan kedua-dua tindak balas imunopatologi imunologi dan sekunder di dalamnya. Peranan yang terakhir dalam patogenesis tuberkulosis telah terbukti, dan ia disebabkan oleh pemendapan intrapulmonari CIC, kecacatan dalam sistem fagosit, dan ketidakseimbangan dalam pengeluaran sitokin, mengawal interaksi antara sel.

Kawasan parenchyma pulmonari udara dikurangkan kepada 30% daripada kawasan bahagian, kawasannya bergantian dengan kawasan edema intraalveolar yang jelas, distelectasis dan atelektasis, pengembangan emfisematous alveoli. Walaupun sifat progresif perkembangan keradangan tuberkulosis yang tidak dirawat, proses pampasan dan pemulihan berlaku dalam parenchyma pulmonari tanpa fokus. Seperti yang ditunjukkan oleh kajian kami, dalam zon perifokal keradangan, aktiviti berfungsi A2 bertujuan terutamanya untuk mengekalkan integriti epitelium alveolar, memulihkan populasi A1, yang paling sensitif terhadap tindakan faktor proses tuberkulosis. Fakta penyertaan A2 dalam proses penjanaan semula sebagai sumber selular epitelium pernafasan secara amnya diiktiraf hari ini. Peningkatan ketara dalam aktiviti proliferatif A2 di zon ini ditunjukkan oleh pengesanan 6-10 alveolosit muda yang terletak berdekatan - "tunas pertumbuhan" dengan struktur nuklear yang seragam yang dibangunkan dengan baik, kandungan mitokondria dan poliribosom yang ketara dalam sitoplasma, sebilangan kecil butiran rembesan. Kadangkala angka mitosis boleh dilihat dalam sel-sel ini. Pada masa yang sama, alveolosit jenis perantaraan, yang mencerminkan transformasi A2 kepada A1, sangat jarang berlaku. Fungsi pertukaran gas organ dikekalkan kerana hipertrofi alveolar, pembentukan titik pertumbuhan dan transformasi A2 menjadi A1 di kawasan terpencil parenkim paru-paru. Tanda-tanda ultrastruktur fungsi rembesan aktif A2 juga diperhatikan di sini.

Data ini berkorelasi dengan keputusan pemeriksaan mikroskopik elektron epitelium alveolar dalam bahan pembedahan. Pada pesakit dengan penyembuhan fokus jangkitan tuberkulosis, struktur adenomatous terbentuk yang menyerupai saluran alveolar. Sel-sel yang melapisinya mempunyai ultrastruktur A2, memelihara butiran rembesan tunggal. Adalah menjadi ciri bahawa transformasi A2 kepada A1 tidak berlaku (alveolosit jenis perantaraan tidak dikesan), yang tidak membenarkan struktur ini diklasifikasikan sebagai alveoli yang baru terbentuk, seperti yang dinyatakan oleh beberapa penulis.

Proses pemulihan epitelium pernafasan, pembentukan alveolosit peralihan diperhatikan hanya dalam parenchyma pulmonari yang lebih jauh, di mana pertumbuhan nodular alveolosit yang sepadan dengan "tunas pertumbuhan" ditentukan. Fungsi pertukaran gas utama paru-paru juga dijalankan di sini, sel-sel penghalang aerohematik mempunyai ultrastruktur yang berkembang dengan baik dengan sejumlah besar vesikel mikropinositik.

Kajian pelbagai model keradangan tuberkulosis menunjukkan bahawa perkembangan keradangan khusus dalam paru-paru dikaitkan bukan sahaja dengan perubahan tertentu yang merosakkan dalam bahagian pernafasan secara langsung dalam fokus jangkitan, tetapi menjejaskan keseluruhan parenkim paru-paru, di mana tanda-tanda peredaran mikro terjejas diperhatikan. peningkatan kebolehtelapan kapal septa interalveolar. Dengan perkembangan proses keradangan, fenomena edema meningkat, yang menjejaskan keadaan alveolosit, terutamanya A1. Lumens banyak alveoli terisi sebahagian atau sepenuhnya dengan unsur keradangan cecair dan selular. Hipoksia dan perubahan berserabut dalam septa interalveolar menjejaskan fungsi pertukaran gas penghalang aerohematik, membawa kepada perkembangan kegagalan pernafasan dan kematian haiwan eksperimen.

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

Peranan makrofaj paru-paru

Makrofaj paru-paru adalah komponen sistem fagosit mononuklear, yang biasa kepada seluruh badan dan berasal dari sel stem pluripotent sumsum tulang. Semasa pembahagian sel stem, prekursor monosit dihasilkan - monoblast dan promonosit. Monosit beredar dalam darah dan sebahagiannya memasuki tisu interstisial paru-paru, di mana mereka boleh kekal tidak aktif untuk beberapa waktu. Dengan kehadiran induktor pembezaan, mereka diaktifkan, bergerak ke permukaan epitelium pernafasan dan bronkial, di mana mereka menjalani beberapa peringkat pematangan, bertukar menjadi makrofaj alveolar dan bronkial, masing-masing. Fungsi utama sel-sel ini - penyerap - dikaitkan dengan keupayaan mereka untuk memfagositosis bahan asing. Sebagai salah satu faktor rintangan semula jadi badan, ia melindungi kawasan paru-paru yang pertama kali bersentuhan dengan mikrob dan agen abiogenik, iaitu ia mengekalkan kemandulan lapisan epitelium paru-paru sepanjang keseluruhan panjangnya. Kebanyakan bahan asing, serta serpihan unsur selular yang musnah, hampir sepenuhnya dicerna selepas konjugasi vakuol fagosom makrofaj (necrophage, hemosiderophage) dengan lisosom yang mengandungi enzim proteolitik. Makrofaj paru-paru dicirikan oleh kandungan asid fosfatase yang tinggi, esterase tidak spesifik, cathepsin, fosfolipase A2, dan enzim kitaran Krebs, terutamanya suksinat dehidrogenase. Pada masa yang sama, diketahui bahawa patogen beberapa penyakit berjangkit, dan di atas semua M. tuberkulosis, boleh bertahan lama dalam sitoplasma makrofaj alveolar, kerana mereka mempunyai dinding sel yang sangat tahan yang menentang tindakan enzim lisosom. Dalam eksperimen model pada haiwan yang tidak dirawat, walaupun pengaktifan asid fosfatase dan hidrolase lain yang ketara, aktiviti proliferatif tertentu Mycobacterium tuberculosis dan pembentukan kelompok kecil seperti koloni oleh patogen boleh diperhatikan dalam sitoplasma makrofaj alveolar.

Aktiviti mikrobisida rendah makrofaj paru-paru dikaitkan dengan ciri khusus organ fagosit, kerana ia berfungsi dalam persekitaran dengan kandungan oksigen yang tinggi. Proses tenaga dalam sitoplasmanya disokong terutamanya oleh fosforilasi oksidatif lipoprotein, dengan katabolisme yang mana salah satu fungsi utama sel-sel ini, yang merupakan sebahagian daripada sistem surfaktan pulmonari, dikaitkan. Pengekstrakan tenaga, penyetempatan proses oksidatif menjejaskan sistem mitokondria, perkembangannya berkorelasi dengan keadaan fungsian fagosit. Superoxide dismutase juga disetempatkan di sini - enzim perlindungan antioksidan yang memangkinkan dismutasi oksigen singlet yang terbentuk semasa laluan elektron di sepanjang rantai pernafasan. Ini secara asasnya membezakan makrofaj paru-paru daripada leukosit polimorfonuklear, yang menerima oksigen dan biotenaga terutamanya disebabkan oleh glikolisis. Dalam kes kedua, pembelahan substrat berlaku secara langsung dalam sitosol, dan oksigen teraktif dan hidrogen peroksida yang terbentuk dengan bantuan myeloperoxidase membentuk potensi bakteria utama untuk bertindak ke atas bakteria.

Biocidaliti rendah makrofaj paru-paru boleh dianggap sebagai sejenis harga untuk penyesuaian kepada keadaan aerobik berfungsi. Nampaknya, oleh itu, mereka melawan mikobakteria tuberkulosis bersama-sama dengan leukosit polimorfonuklear dan monosit eksudat (mereka juga dipanggil makrofaj radang). Patogenetik penting ialah tidak semua makrofaj paru-paru yang telah menangkap mikobakteria tuberkulosis dikeluarkan dari paru-paru dengan hanyutan surfaktan dan rembesan bronkial - sebahagian daripadanya berkembang di interstitium, yang merupakan pencetus pembentukan gugusan sel ciri - granuloma.

Masuk ke interstitium, kaya dengan saluran darah, makrofaj paru-paru dengan fagositosis yang tidak lengkap mula menghasilkan sitokin radang, mengaktifkan endothelium bersebelahan. Pada membran yang terakhir, ekspresi imunoglobulin meningkat, dengan bantuan lekatan terpilih monosit dilakukan. Setelah meninggalkan katil vaskular, sel-sel ini berubah menjadi makrofaj eksudat, menghasilkan mediator radang, menarik bukan sahaja mono-, tetapi juga polinuklear ke fokus.

Pada masa yang sama, isyarat untuk perkembangan tindak balas granulomatous datang daripada T-limfosit yang tersensitisasi - pengesan hipersensitiviti jenis tertunda. Di antara limfokin yang mula dihasilkan oleh sel-sel ini, faktor yang menghalang penghijrahan monosit dan IL-2 adalah sangat penting untuk granulomatogenesis. Mereka mempercepatkan kemasukan dan membetulkan monosit di tapak jangkitan, mengawal transformasinya menjadi makrofaj fagositik, rembesan dan pembentangan antigen.

Perlu ditekankan bahawa, sebagai mekanisme perlindungan selular organ pernafasan daripada penembusan patogen, tindak balas granulomatosa paru-paru dalam keradangan tuberkulosis akhirnya mencerminkan kegagalan fagosit mononuklear untuk melawan mikobakteria tuberkulosis. Oleh itu, makrofaj dipaksa untuk sentiasa membiak (meningkatkan bilangan populasi) dan membezakan kepada fagosit yang lebih besar (meningkatkan kualiti proteolisis). yang merupakan sel gergasi daripada jenis badan asing. Dalam fagosom yang terakhir, di bawah mikroskop elektron, seseorang dapat melihat bukan sahaja mikobakteria tuberkulosis, tetapi juga sel apoptosis besar, serpihan leukosit polimorfonuklear yang dimusnahkan. Pada masa yang sama, tanda ultrastruktur aktiviti proteolitik (tahap perkembangan radas lisosom) dalam fagosit tersebut per unit luas sitoplasma tidak berbeza dengan ketara daripada yang mononuklear. Dalam hal ini, makrofaj paru-paru sentiasa menarik leukosit polimorfonuklear, yang mempunyai sifat biosidal yang lebih besar, kepada lesi. Pengaktifan yang terakhir disertai dengan pembebasan sejumlah besar hidrolase dan oksidan ke dalam persekitaran ekstraselular, yang membawa kepada kerosakan tisu dan pembentukan jisim caseous di tengah-tengah lesi.

Gangguan metabolik yang paling ketara diperhatikan pada pesakit dengan bentuk tuberkulosis pulmonari yang progresif akut, yang berlaku dengan dominasi tindak balas keradangan eksudatif dan alteratif, dan perjalanan bentuk tuberkulosis pulmonari yang progresif dicirikan, sebagai peraturan, oleh imunodepresi sel T yang diucapkan. Penindasan imuniti sel T, limfopenia yang dinyatakan membawa kepada gangguan interaksi antara sel, perencatan tindak balas granulomatous.

Kekurangan monosit dan limfosit yang diaktifkan, digabungkan dengan ketidakcukupan morfo-fungsinya, mungkin akibat daripada peningkatan apoptosis. Ketidakseimbangan sitokin yang berlaku dalam kes sedemikian mungkin berfungsi sebagai penanda kecacatan dalam sistem imun. Proses apoptosis mempunyai ciri morfologi ciri: pemeluwapan kromatin pada membran nuklear, perpecahan nukleolus, pembentukan serpihan selular (badan apoptosis) dan fagositosisnya oleh makrofaj.

Keanehan fungsi makrofaj paru-paru dikaitkan dengan keupayaan mereka bukan sahaja untuk fagositosis, tetapi juga untuk menghasilkan sejumlah besar sitokin yang diperlukan untuk pengaktifan dan pengawalan banyak tindak balas dan proses ekstraselular yang berlaku dalam fokus keradangan tuberkulosis. Dengan bantuan mereka, regulasi kendiri pembaharuan dan pembezaan sel mononuklear dijalankan, interaksi antara sel dibina di bawah syarat proses dan penjanaan semula tertentu.

Pengantara universal interaksi antara sel ialah IL-1, sasarannya adalah limfosit, leukosit polimorfonuklear, fibroblas, endotheliosit dan unsur selular lain. Pada masa yang sama, fungsi rembesan makrofaj paru-paru adalah berdasarkan prinsip pengawalseliaan diri, apabila sel yang sama merembeskan bukan sahaja pengawal selia proses ekstraselular, tetapi juga perencat yang menghalang tindakan mereka. Makrofaj rahsia berbeza dengan ketara daripada yang fagositik dalam organisasi ultrastruktur mereka. Ia jarang mengandungi vakuol fagosom dan lisosom sekunder, tetapi mempunyai radas vesikular yang maju dan tanda-tanda rembesan ultrastruktur lain. Mereka sangat baik dinyatakan dalam sel epitelioid, yang merupakan makrofaj rembesan hiperaktif.

Tahap tertentu pembezaan makrofaj paru-paru boleh dikesan dengan jelas di bawah cahaya dan terutamanya mikroskop elektron dalam bahan lavage bronchoalveolar. Bergantung pada organisasi struktur nukleus dan sitoplasma, mononuklear muda yang tidak diaktifkan dan biosintetik, serta makrofaj fagositik dan rembesan matang ditentukan di kalangan mereka. Sel muda yang tidak diaktifkan (diameter 15-18 μm) biasanya membentuk kira-kira 1/5 daripada semua unsur makrofaj. Mereka mempunyai nukleus bulat dengan kontur licin: sitoplasma adalah basofilik yang lemah, tidak mengandungi sebarang kemasukan. Di bawah mikroskop elektron, profil jarang retikulum sitoplasma dan mitokondria, beberapa butiran kecil seperti lisosom, dan ribosom bebas kelihatan dalam sel-sel ini.

Makrofaj biosintetik yang diaktifkan lebih besar dalam saiz (diameter 18-25 μm), nukleus dibezakan oleh kontur beralun dan nukleolus yang berbeza. Mereka mempunyai sitoplasma basofilik, yang mengandungi saluran panjang rangkaian sitoplasma berbutir dan banyak polisom. Unsur-unsur kompleks lamellar dikesan serentak dalam dua atau tiga zon, di mana lisosom primer terkumpul. Lisosom sekunder diwakili oleh kemasukan tunggal; fagosom jarang dikesan, yang mencerminkan kesediaan sel untuk fungsi fagosit.

Diameter makrofaj paru-paru matang berbeza-beza secara meluas (30-55 μm), bergantung kepada aktiviti dan orientasi fungsi sel. Saiz terbesar adalah ciri makrofaj dengan tanda-tanda struktur fagositosis yang jelas. Permukaan sel tersebut membentuk banyak pertumbuhan mikro dan pseudopodia panjang. Nukleus bujur atau bulat selalunya terletak secara asentrik, mempunyai kontur beralun. Sejumlah besar kromatin pekat terletak berhampiran membran nuklear, nukleolusnya kecil (1-1.2 μm). Kemasukan, saluran pendek retikulum sitoplasma berbutir, tangki dan vakuol kompleks lamellar, dan ribosom bebas ditentukan dalam sitoplasma. Sel-sel mengandungi sejumlah besar mitokondria, lisosom primer (0.5-1 μm) dan sekunder (1.2-2 μm), serta vakuol fagosom yang berbeza dalam saiz dan bilangan. Yang terakhir mengandungi serpihan unsur selular yang dimusnahkan dan mikobakteria tuberkulosis ("necrophages", "hemosiderophages"), kemasukan lamelar sifat fosfolipid ("phospholipophages") dan/atau butiran lemak neutral ("lipophages"), zarah habuk, resin tembakau, kaolin ("coniophages", "makrofaj").

Dengan kehadiran objek fagositosis yang berterusan, makrofaj multinuklear (diameter lebih daripada 70 μm) dengan lima atau lebih nukleus muncul. Sel badan asing biasa - peringkat akhir pembezaan makrofaj dengan fungsi fagositik - ditentukan dalam granuloma dan tisu granulasi fokus tuberkulosis. Makrofaj paru-paru dengan aktiviti rembesan yang ketara (diameter 25-40 μm) biasanya tidak mempunyai pseudopodia tipikal. Sifat permukaan boleh dibandingkan dengan lekukan renda nipis yang dibentuk oleh banyak, pertumbuhan mikro yang agak pendek. Nukleus bulat atau bujur mengandungi sejumlah kecil kromatin pekat, nukleolus besar yang jelas (1.5-2 μm). Sitoplasma lutsinar boleh dikatakan tidak mengandungi kemasukan besar. Terusan pendek rangkaian sitoplasma berbutir diwakili oleh profil tunggal, manakala unsur kompleks lamellar yang dibangunkan dengan baik ialah banyak vakuol dan vesikel dengan kandungan telus elektron atau osmiofilik. Struktur yang sama dikesan dalam ektoplasma, di mana ia bergabung terus dengan plasmalemma. Walaupun dalam perokok jangka panjang, di mana semua sel fagositik mengandungi kemasukan ciri tar tembakau, makrofaj yang merembes mempunyai sebilangan kecil lisosom sekunder dan pembentukan seperti fagosom tunggal, iaitu secara praktikalnya tidak menyerap bahan asing. Makrofaj dengan tanda ultrastruktur aktiviti rembesan dalam keadaan normal membentuk tidak lebih daripada 4-8% daripada lavage bronchoalveolar. Oleh kerana fungsi sel-sel ini dikaitkan dengan metabolisme, sintesis dan pembebasan banyak bahan aktif biologi ke dalam persekitaran ekstraselular, sebarang gangguan dalam mekanisme perlindungan khusus dan tidak spesifik membawa kepada peningkatan bilangan mereka, pembentukan makrofaj dengan potensi rembesan yang meningkat - sel epitelioid. Mereka membentuk simplas atau, akibat pembahagian mitosis yang tidak lengkap, berubah menjadi sel Pirogov-Langhans multinuklear ciri - pembezaan akhir makrofaj dengan aktiviti penyembunyian.

Bergantung pada rintangan badan, sifat tindakan, dan keadaan persekitaran mikro, proses transformasi pembentukan aktiviti fagositik, rembesan, atau pembentangan antigen mempunyai ciri tersendiri. Telah ditunjukkan bahawa mengira peratusan relatif jenis morfofungsi makrofaj dalam lavage bronchoalveolar (menentukan formula makrofaj) membantu dalam diagnosis pembezaan tuberkulosis dan granulomatosis pulmonari lain, dan membolehkan seseorang menilai keberkesanan rawatan etiotropik.

Nisbah bilangan makrofaj paru-paru fagositik dan mensintesis secara aktif bukan sahaja mencerminkan sifat tindak balas tisu di kawasan keradangan tuberkulosis, tetapi boleh berfungsi sebagai penunjuk aktiviti proses patologi. Masalah penyiapan fagositosis dalam tuberkulosis juga kekal relevan. Hasil kajian kami terhadap bahan eksperimen dan klinikal menunjukkan bahawa hasil interaksi antara fagositosis dan patogen bergantung pada keadaan fungsi makrofaj dan sifat biologi mikroorganisma.

Status sistem surfaktan

Pencapaian arah eksperimen dan teori dalam kajian surfaktan pulmonari telah memungkinkan untuk merumuskan konsep moden surfaktan sebagai sistem multikomponen unsur selular dan bukan selular, kesatuan struktur dan fungsi yang memastikan biomekanik pernafasan normal.

Pada masa ini, sejumlah bahan fakta telah terkumpul, yang membuktikan bukan sahaja keupayaan penyesuaian yang ketara dalam sistem surfaktan dalam keadaan penstrukturan semula pengudaraan paru-paru dan hemodinamik yang mendalam, tetapi juga kepada kepekaan ketara komponennya terhadap banyak faktor yang tidak menguntungkan proses tuberkulosis, sifat tertentu dari perjalanan seperti gelombang yang ditentukan oleh patogen. proses, dan gangguan mendalam pada katil peredaran mikro. Perubahan yang diperhatikan dalam kes ini memberi kesan bukan sahaja pada zon pembentukan fokus jangkitan, tetapi juga kawasan terpencil yang berfungsi secara aktif parenchyma pulmonari. Dalam hal ini, adalah sangat penting untuk menilai kegunaan morfo-fungsi pelbagai komponen sistem surfaktan, untuk menyerlahkan perubahan yang boleh digunakan untuk mendiagnosis gangguan bergantung kepada surfaktan bagi fungsi pernafasan dan pembetulan tepat pada masanya.

Tanda-tanda awal pemusnahan surfaktan pulmonari boleh diperhatikan dalam eksperimen model menggunakan kaedah penetapan paru-paru khas. Pada peringkat awal perkembangan keradangan tuberkulosis, mereka bersifat tempatan dan dinyatakan terutamanya di zon edema intra-alveolar. Di bawah mikroskop elektron, pelbagai peringkat pengelupasan dan pemusnahan filem luar - membran surfaktan oleh cecair edematous boleh diperhatikan. Perubahan ini ditunjukkan sepenuhnya dalam fokus keradangan tuberkulosis, di mana bahan surfaktan yang dimusnahkan ditentukan di mana-mana dalam komposisi kandungan intra-alveolar.

Perubahan ketara dalam lapisan ekstraselular alveoli berlaku dalam fokus pelbagai pneumonia bakteria. Dalam kes ini, sebahagian daripada A2, terutamanya dalam alveoli perifokal, menjalankan pengeluaran pampasan surfaktan. Gambar yang berbeza diperhatikan dalam organ pernafasan semasa perkembangan keradangan tuberkulosis, kerana patogen mempunyai kesan buruk terhadap proses sintesis surfaktan intraselular. Pengenalan langsung mikobakteria tuberkulosis ke dalam paru-paru anjing (tusukan dada) menunjukkan bahawa kekacauan profil retikulum sitoplasma dan mitokondria diperhatikan dalam A2 sudah dalam 15-30 minit pertama; selepas beberapa jam, alveolosit dimusnahkan sepenuhnya di tempat jangkitan. Perkembangan pesat kekurangan surfaktan membawa kepada keruntuhan alveoli dan penyebaran pesat proses keradangan ke dalam parenkim di sekelilingnya. Dalam alveoli bersebelahan dengan foci, A2 muda kecil dengan butiran rembesan kecil tunggal atau sel besar dengan tanda-tanda pemvakuolisasi struktur intraselular, kadang-kadang dengan sitoplasma yang musnah sepenuhnya, mendominasi. Dalam alveolosit yang terdapat unsur-unsur rangkaian sitoplasma dan kompleks lamellar yang dibangunkan, badan lamellar osmiofilik gergasi (GLB) dikesan, yang menunjukkan kelewatan (perencatan) dalam pembebasan surfaktan intrasel ke permukaan alveoli.

Pemodelan matematik fungsi rembesan A2 dalam parenkim pulmonari bebas fokus dengan peningkatan beban fungsi menunjukkan bahawa walaupun peningkatan dalam jumlah dan ketumpatan berangka butiran rembesan matang, potensi rizab populasi tidak berubah dengan ketara. Didapati bahawa dalam keadaan peningkatan kebolehtelapan vaskular, perkembangan hipoksia dan perubahan berserabut dalam septa interalveolar, keseimbangan proses pembentukan dan pematangan OPT terganggu ke arah penguasaan yang terakhir. Pematangan dipercepatkan OPT sering membawa kepada peningkatan dalam bahan telus elektron matriks dalam komposisi butiran rembesan, manakala kandungan bahan surfaktan osmiofilik di dalamnya mungkin tidak ketara; bahan lamelar bahan aktif permukaan dibungkus dengan longgar, hanya menduduki 1/3-1/5 daripada isipadu granul penyembur. Kemunculan sejumlah besar A2 dengan OPT vakuola boleh dijelaskan oleh gangguan peringkat awal pembentukan rembesan. Sel-sel sedemikian biasanya mempunyai tanda-tanda kemusnahan ultrastruktur (pembersihan matriks sitoplasma, pembengkakan edematous mitokondria, tubul retikulum sitoplasma dan kompleks lamellar), yang menunjukkan penurunan dalam proses pengeluaran surfaktan intraselular.

Ia adalah ciri bahawa penurunan dalam sintesis fosfolipid aktif permukaan disertai dengan penampilan granul lipid neutral dalam sitoplasma A2. Refleksi yang mencukupi bagi gangguan metabolisme lipid dalam paru-paru yang terjejas oleh batuk kering haiwan dan manusia eksperimen ialah pengumpulan makrofaj-lipofaj (sel buih) yang berbeza-beza tahap kematangan dalam alveoli dan bahan lavage bronchoalveolar. Secara selari, peningkatan yang boleh dipercayai dalam kandungan lipid neutral dan penurunan dalam bahagian jumlah fosfolipid diperhatikan dalam cecair lavage.

Salah satu tanda awal pemusnahan surfaktan dalam eksperimen dan gambaran klinikal tuberkulosis organ pernafasan ialah kehilangan keupayaan membrannya untuk membentuk struktur bahan simpanan. Sebaliknya, pada permukaan alveoli, dalam fagosom makrofaj alveolar dan secara langsung dalam bahan lavage bronchoalveolar, seseorang dapat melihat membran dipintal menjadi bola ("bola berlapis gergasi") tanpa ciri organisasi tiga dimensi. Kedalaman perubahan yang merosakkan dalam sistem surfaktan juga dibuktikan dengan kekerapan pengesanan A2 yang dilepaskan dalam pembersihan. Data ini berkorelasi dengan keputusan kajian biokimia dan fizikokimia surfaktan pulmonari.

Dengan mengambil kira semua ciri yang dikenal pasti, tiga darjah gangguannya kini dibezakan untuk mencirikan keadaan sistem surfaktan: kecil, teruk, meluas. Yang terakhir ini mencerminkan peningkatan risiko untuk membangunkan kegagalan pernafasan yang bergantung kepada surfaktan pada pesakit dengan bentuk penyakit yang merosakkan yang meluas.

Hasil kajian menunjukkan bahawa asas gangguan yang berlaku dalam sistem surfaktan paru-paru semasa tuberkulosis adalah proses yang dikaitkan dengan peningkatan kebolehtelapan penghalang darah-udara:

• kerosakan kepada surfaktan pada permukaan alveolar;
• perubahan metabolik dan kerosakan kepada A2;
• gangguan mekanisme untuk mengeluarkan sisa surfaktan daripada alveoli.

Pada masa yang sama, kajian telah menetapkan bahawa mekanisme sitologi utama yang menyokong potensi fungsi sistem surfaktan dalam paru-paru yang diubah oleh keradangan tuberkulosis adalah peningkatan dalam bilangan A2 hipertrofi, terutamanya dalam parenkim paru-paru yang jauh dari tumpuan khusus.

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

Aspek genetik kerentanan kepada tuberkulosis

Sebelum kita memulakan analisis kami tentang keadaan penyelidikan semasa dalam bidang mekanisme imuniti anti-tuberkulosis dan imunogenetik tuberkulosis, kami menganggap perlu untuk memikirkan beberapa kedudukan umum.

• Pertama, mikobakteria diketahui membiak dan dimusnahkan terutamanya dalam makrofaj. Data yang sangat sedikit (dan ia bercanggah) menunjukkan bahawa terdapat sebarang faktor yang boleh memusnahkan mikobakteria secara ekstraselular.
• Kedua, tiada bukti kukuh bahawa sistem fagosit neutrofil memainkan peranan penting dalam pertahanan terhadap jangkitan tuberkulosis.
• Ketiga, tiada bukti kukuh bahawa antibodi anti-TB boleh memusnahkan mikobakteria secara ekstraselular atau menggalakkan pemusnahan intraselular mereka dalam makrofaj atau mana-mana jenis sel lain.
• Keempat, terdapat sejumlah besar fakta yang menyokong kedudukan bahawa pautan utama dalam imuniti anti-tuberkulosis adalah T-limfosit dan bahawa mereka menggunakan pengaruh pengawalseliaan mereka melalui sistem fagosit.
• Kelima, terdapat bukti bahawa faktor keturunan memainkan peranan penting dalam jangkitan tuberkulosis.

Data yang menunjukkan peranan penting faktor genetik dalam kerentanan kepada tuberkulosis pada manusia cukup meyakinkan. Pertama sekali, ini ditunjukkan oleh fakta bahawa dengan kadar jangkitan M. tuberkulosis yang sangat tinggi (kira-kira satu pertiga daripada populasi dewasa di planet ini), penyakit ini berkembang hanya dalam sebahagian kecil orang. Ini juga ditunjukkan oleh tahap kerentanan yang berbeza kepada jangkitan dalam kumpulan etnik yang berbeza dan sifat pewarisan kerentanan dan ketahanan terhadap tuberkulosis dalam keluarga yang mempunyai pelbagai kes penyakit. Akhir sekali, bukti kedudukan ini ialah konkordans yang meningkat dengan ketara bagi berlakunya tuberkulosis yang dinyatakan secara klinikal dalam kembar monozigotik (serupa) berbanding kembar dizigotik.

Ujian genetik tradisional untuk tuberkulosis

Peranan kompleks histokompatibiliti utama dan NRAMP*

Pengenalpastian gen dan alelnya, ekspresi yang menentukan kepekaan atau ketahanan terhadap tuberkulosis, bukan sahaja akan membolehkan pemahaman yang mendalam tentang mekanisme asas imuniti dan perkembangan proses patologi dalam tuberkulosis, tetapi juga akan membawa lebih dekat kepada realiti penggunaan kaedah menaip genetik untuk mengenal pasti individu dalam kalangan orang yang sihat dengan peningkatan risiko secara genetik untuk menghidap penyakit tuberkulosis, khususnya yang memerlukan pendekatan khusus untuk dijangkiti tuberkulosis. vaksinasi.

* - Protein makrofaj yang berkaitan dengan rintangan semulajadi - protein makrofaj yang dikaitkan dengan rintangan semula jadi.

Terdapat sejumlah besar kajian eksperimen yang menunjukkan peranan beberapa sistem genetik dan gen individu (H2, BCG1, Tbc1, xid, dll.) dalam rintangan (sensitiviti) terhadap batuk kering pada tikus. Pada manusia, gen yang paling banyak dikaji termasuk gen kelas II kompleks histokompatibiliti utama (MHC), antaranya kompleks alel keluarga HLA-DR2 (manusia) mendedahkan tahap persatuan yang agak tinggi dengan peningkatan morbiditi dalam beberapa populasi yang jauh dari segi etnik, dan alel lokus HLA-DQ mempengaruhi gambaran klinikal tuberkulosis. Baru-baru ini, kejayaan pertama telah dicapai dalam menganalisis sambungan gen NRAMP1 dengan tuberkulosis pada manusia. Data ini amat penting kerana gen ini mempunyai tahap homologi yang tinggi dengan gen NRAMP1 (dahulunya dipanggil BCG 1, kerana ia mengawal kerentanan kepada M. bovisBCG), yang secara selektif dinyatakan dalam makrofaj tetikus dan yang sudah pasti mempengaruhi kerentanan kepada patogen intraselular (termasuk mikobakteria).

Mutasi kehilangan fungsi

Beberapa gen telah dikenal pasti, perubahan di mana, membawa kepada kehilangan sepenuhnya keupayaan untuk mengekodkan produk yang berfungsi secara aktif (gen kalah mati), terutamanya menjejaskan keupayaan tikus untuk membangunkan tindak balas imun perlindungan terhadap jangkitan mikobakteria. Ini adalah gen pengekodan IFN-γ, IL-12, TNFα, serta reseptor sel sistem imun kepada sitokin yang disenaraikan. Sebaliknya, dengan kalah mati daripada gen yang mengekodkan IL-4 dan IL-10, perjalanan jangkitan tuberkulosis secara praktikalnya tidak berbeza daripada tikus jenis liar (awal). Data ini mengesahkan pada peringkat genetik peranan pelindung utama dalam tuberkulosis keupayaan sistem imun (terutamanya limfosit T1) untuk bertindak balas terhadap jangkitan dengan menghasilkan sitokin jenis 1, tetapi bukan jenis 2.

Kesesuaian data ini untuk jangkitan mikobakteria pada manusia telah ditunjukkan. Dalam keluarga yang sangat jarang berlaku di mana kanak-kanak mengalami jangkitan mikobakteria berulang dan salmonellosis sejak kecil, kerentanan yang sangat tinggi adalah disebabkan oleh mutasi bukan konservatif homozigot dalam gen pengekodan reseptor sel untuk IFN-γ dan IL-12, yang diwarisi daripada ibu bapa heterozigot untuk mutasi ini; seperti yang dijangka, dengan pewarisan mutasi yang jarang berlaku, perkahwinan itu ternyata berkait rapat. Walau bagaimanapun, pelanggaran berat sedemikian membawa kepada kerentanan yang tinggi terhadap jangkitan yang secara praktikalnya tidak membenarkan kanak-kanak itu bertahan lebih daripada beberapa tahun, dan kemudian hanya dalam keadaan hampir steril.

Pertimbangan yang sama ini menimbulkan penilaian yang agak skeptikal terhadap pendekatan memodelkan jangkitan pada haiwan dengan mutasi kalah mati dalam gen yang memainkan peranan utama dalam melindungi daripada jangkitan ini. Mutasi sedemikian membawa kepada ekspresi fenotip yang tidak mempunyai peluang untuk hidup dalam keadaan normal dan akan segera dihapuskan melalui pemilihan. Oleh itu, tikus yang tidak menyatakan produk kelas II MHC dan, akibatnya, tidak mempunyai kumpulan normal limfosit CD4 mati akibat jangkitan disebarkan dalam masa yang singkat selepas jangkitan M. tuberkulosis. Kursus tuberkulosis yang sangat serupa pada manusia diperhatikan dengan penurunan ketara dalam bilangan sel CD4 pada peringkat akhir AIDS. Apabila menyelesaikan isu penentuan genetik kumpulan risiko dan, secara amnya, untuk memahami punca genetik peningkatan kerentanan dalam taburan populasi normal, penyelidik berurusan dengan individu yang, walaupun tidak optimum (mengikut ciri ini), tetapi agak berdaya maju. Aspek masalah ini memihak kepada penggunaan model eksperimen yang lebih tradisional untuk analisis genetik, contohnya, perbezaan antara linear dalam perjalanan tuberkulosis pada tikus.

Pemeriksaan genom dan gen kerentanan tuberkulosis yang tidak diketahui sebelum ini

Seawal tahun 1950-an dan 1960-an, telah ditunjukkan bahawa pewarisan ciri-ciri kerentanan dan ketahanan terhadap tuberkulosis dalam haiwan makmal adalah kompleks dan poligenik. Dalam keadaan ini, pertama sekali, adalah perlu untuk memilih fenotip "sangat berbeza" yang dinyatakan dengan jelas antara haiwan atau individu yang mudah terdedah dan tahan, iaitu ciri-ciri penyakit, dan kemudian mengkaji sifat warisan mereka. Kedua, adalah perlu untuk mengambil kira bahawa apriori kita tidak tahu berapa banyak gen yang terlibat dalam kawalan penyakit dan bagaimana ia terletak dalam genom. Oleh itu, adalah perlu sama ada untuk mengurangkan kepelbagaian genetik dalam populasi yang dikaji terlebih dahulu, mengasingkan mengikut ciri yang dikaji, menggunakan teknik genetik (yang hanya boleh dilakukan dalam eksperimen haiwan), atau untuk menyaring keseluruhan genom menggunakan kaedah statistik genetik kuantitatif dan bukannya genetik Mendelian, atau untuk menggabungkan teknik ini. Selepas pembangunan kaedah pengimbasan genom menggunakan PCR untuk kawasan DNA mikrosatelit dan pemprosesan statistik dan tafsiran keputusan, analisis genetik kerentanan terhadap tuberkulosis bermula pada tahap yang baru.

Pendekatan yang disebutkan di atas baru-baru ini telah berjaya digunakan dalam eksperimen genetik pada tikus linear oleh dua kumpulan penyelidik. Sekumpulan pengarang dari Institut Penyelidikan Pusat Tuberkulosis, Akademi Sains Perubatan Rusia, bersama-sama dengan rakan sekerja dari Pusat Kajian Ketahanan Hos di Universiti McGill (Montreal, Kanada) dan Institut Diraja Stockholm adalah yang pertama menjalankan skrin genomik untuk mewarisi keterukan penyakit yang disebabkan oleh pentadbiran intravena yang berdosa tinggi M. mivce tuberculosis H.37Rosis. Garisan A/Sn (tahan) dan I/St (sensitif) digunakan sebagai garisan ibu bapa dengan kerentanan yang berlawanan kepada tuberkulosis. Kaitan kerentanan yang boleh dipercayai pada wanita didapati kepada sekurang-kurangnya tiga lokus berbeza yang terletak pada kromosom 3, 9 dan 17. Baru-baru ini, kaitan dengan lokus di bahagian proksimal kromosom 9 dan bahagian tengah kromosom 17 juga ditunjukkan untuk lelaki. Kaitan terkuat kepada kerentanan ditemui untuk lokus pada kromosom 9. Satu lagi kumpulan penyelidik di Amerika Syarikat menyaring genom tikus untuk menentukan corak pewarisan sifat kerentanan dalam strain M. tuberculosa Erdman. Dalam gabungan garis tetikus C57BL/6J (tahan dalam model mereka) dan C3HeB/FeJ (sensitif), lokus di bahagian tengah kromosom 1 yang mengawal keterukan penyakit telah dipetakan dalam analisis hibrid F2 dan kemudian anak BC1. Selepas pemetaan awal, penyetempatan lokus yang lebih tepat dicapai menggunakan analisis penggabungan semula, dan kesannya ke atas sifat fenotip yang begitu penting kerana keterukan kerosakan tisu paru-paru granulomatous telah ditubuhkan pada tikus bersilang belakang (generasi BC3), iaitu selepas kepelbagaian genetik antara haiwan yang dikaji dikurangkan dengan ketara menggunakan teknik genetik. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa lokus yang dipetakan. sst1 yang ditetapkan (kecenderungan kepada tuberkulosis 1), walaupun terletak pada kromosom 1, jelas tidak sama dengan lokus NRAMP1. Ini dibuktikan oleh kedua-dua penyetempatannya pada kromosom dan fakta bahawa tikus C57BL/6 membawa alel sensitiviti kepada BCG untuk gen NRAMP1, tetapi alel rintangan kepada M tuberkulosis untuk lokus sst1.

Data yang diterbitkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini mengenai kehadiran dalam genom tetikus lokus yang secara asasnya mempengaruhi sifat proses tuberkulosis membolehkan kita mengharapkan kemajuan yang ketara dalam bidang ini dan dalam analisis kerentanan genetik pada manusia. Kemajuan yang pesat dalam analisis genomik kemungkinan besar akan memungkinkan untuk membuat peralihan daripada genetik tuberkulosis tikus kepada genetik batuk kering manusia dengan sangat pantas, kerana jujukan lengkap genom kedua-dua manusia dan tikus telah ditafsirkan secara praktikal.

Interaksi makrofaj-mycobacterium

Makrofaj memainkan peranan yang sangat penting dalam pertahanan terhadap jangkitan tuberkulosis baik pada fasa pengecaman antigen dan penghapusan mikobakteria.

Selepas mikobakteria memasuki paru-paru, keadaan boleh berkembang mengikut empat corak utama:

• tindak balas perumah utama mungkin mencukupi untuk menghapuskan sepenuhnya semua mikobakteria, dengan itu menghapuskan kemungkinan tuberkulosis;
• Dalam kes pertumbuhan pesat dan pembiakan mikroorganisma, penyakit yang dikenali sebagai tuberkulosis primer berkembang;
• dalam jangkitan laten, penyakit itu tidak berkembang, tetapi mikobakteria berterusan di dalam badan dalam keadaan yang dipanggil tidak aktif, dan kehadirannya hanya ditunjukkan dalam bentuk tindak balas kulit yang positif terhadap tuberkulin;
• Dalam sesetengah kes, mikobakteria dapat beralih daripada keadaan tidak aktif kepada fasa pertumbuhan, dan jangkitan terpendam digantikan dengan pengaktifan semula tuberkulosis.

Barisan pertama pertahanan terhadap jangkitan, selepas mikobakteria telah mencapai saluran pernafasan yang lebih rendah, adalah makrofaj alveolar. Sel-sel ini mampu secara langsung menyekat pertumbuhan bakteria dengan memfagositkannya. Mereka juga mengambil bahagian dalam pelbagai tindak balas imuniti anti-tuberkulosis selular - melalui pembentangan antigen, rangsangan pengumpulan T-limfosit di tapak keradangan, dan lain-lain. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa mekanisme khusus mengikat strain mikobakteria virulen dan agak avirulen kepada fagosit mungkin berbeza.

Terdapat bukti yang mencukupi untuk menunjukkan bahawa proses pembentukan vakuol atau fagosom semasa interaksi M. tuberkulosis dengan fagosit mononuklear dimediasi oleh perlekatan mikroorganisma untuk melengkapkan reseptor (CR1, CR3, CR4), reseptor mannose, atau reseptor permukaan sel lain. Interaksi antara reseptor mannose sel fagositik dan mikobakteria dimediasi, nampaknya, oleh glikoprotein dinding sel mikobakteri - lipoarabinomannan.

Sitokin T-helpers jenis 2 - prostaglandin E2 dan IL-4 - merangsang ekspresi CR dan MR, dan IFN-γ, sebaliknya, menekan ekspresi dan fungsi reseptor ini, yang membawa kepada penurunan lekatan mikobakteria ke makrofaj. Data mengenai penyertaan reseptor untuk protein surfaktan dalam perlekatan bakteria pada sel juga terus terkumpul.

Peranan molekul CD14 (penanda fagosit) ditunjukkan menggunakan model interaksi antara mikobakteria dan mikroglia, fagosit pemastautin tisu otak. Didapati bahawa antibodi kepada CD14 menghalang jangkitan sel mikroglial dengan strain makmal virulen H37Rv. Oleh kerana molekul CD14 tidak menembusi membran sel melalui dan dengan itu tidak mempunyai hubungan langsung dengan sitoplasma, ia tidak dapat menghantar isyarat yang disebabkan oleh lipoprotein secara bebas, tetapi memerlukan coreceptor untuk mengaktifkan laluan penghantaran isyarat intraselular. Calon yang paling berkemungkinan untuk coreceptor tersebut ialah wakil daripada keluarga reseptor seperti Toll. Lipoprotein mikrob, melalui pengaktifan reseptor ini, boleh, dalam satu pihak, mempotensikan mekanisme pertahanan organisma hos, dan, sebaliknya, menyebabkan kerosakan tisu melalui induksi apoptosis. Pada masa yang sama, apoptosis mampu menghalang tindak balas imun dengan menghapuskan sel-sel yang terlibat dalam tindak balas imun, dengan itu mengurangkan kerosakan yang disebabkan pada tisu.

Sebagai tambahan kepada perkara di atas, nampaknya peranan penting dalam proses lampiran mikobakteria ke sel fagositik dimainkan oleh reseptor yang dipanggil "pemulung", yang terletak di permukaan makrofaj dan mempunyai pertalian untuk beberapa ligan.

Nasib M. tuberkulosis selepas fagositosis adalah penindasan pertumbuhannya oleh makrofaj. Selepas memasuki fagosom, bakteria patogen terdedah kepada beberapa faktor yang bertujuan untuk memusnahkannya. Faktor tersebut termasuk gabungan fagosom dengan lisosom, sintesis radikal oksigen reaktif dan sintesis radikal nitrogen reaktif, terutamanya nitrik oksida. Kematian mikobakteria di dalam makrofaj boleh berlaku oleh beberapa mekanisme akibat interaksi pengantara sitokin yang kompleks antara limfosit dan fagosit. Ada kemungkinan bahawa keupayaan mikobakteria untuk mengelakkan kesan toksik oksigen reaktif dan radikal nitrogen adalah langkah utama dalam peralihan ke peringkat terpendam jangkitan. Keupayaan makrofaj untuk menyekat pertumbuhan M. tuberkulosis dengan ketara bergantung pada peringkat pengaktifan sel (sekurang-kurangnya sebahagiannya) dan pada keseimbangan sitokin (terutamanya, mungkin, faktor pertumbuhan yang berasal dari platelet alpha (TGF-α) dan IFN-γ).

Komponen penting dalam mekanisme aktiviti antimikobakteria makrofaj nampaknya apoptosis (kematian sel yang diprogramkan). Dalam model pengkulturan M.bovis BCG dalam monosit, ditunjukkan bahawa apoptosis (tetapi bukan nekrosis) makrofaj disertai dengan penurunan daya maju mikobakteria fagositosis.

Peranan T-limfosit dalam imuniti anti-tuberkulosis

T-limfosit dikenali sebagai komponen utama imuniti yang diperolehi dalam jangkitan tuberkulosis. Imunisasi haiwan eksperimen dengan antigen mikobakteria, serta perjalanan jangkitan tuberkulosis, disertai dengan penjanaan limfosit khusus antigen CD4 ⁺ dan CD8 ⁺.

Kekurangan CD4 dan, sedikit sebanyak, limfosit CD8 yang diperhatikan dalam tikus kalah mati CD4, CD8, MHCII, MHCI gen, serta semasa pemberian antibodi khusus untuk antigen CD4 atau CD8, membawa kepada penurunan ketara dalam rintangan tikus terhadap jangkitan M. tuberkulosis. Adalah diketahui bahawa pesakit AIDS, yang dicirikan oleh kekurangan limfosit CD4 ⁺, mempunyai kepekaan yang sangat tinggi terhadap tuberkulosis. Sumbangan relatif limfosit CD4 ⁺ dan CD8 ^{+ kepada tindak balas imun pelindung boleh berubah pada peringkat jangkitan yang berbeza. Oleh itu, dalam granuloma paru-paru tikus yang dijangkiti M. bovis BCG, limfosit CD4+} T mendominasi pada peringkat awal jangkitan (2-3 minggu), manakala kandungan CD8 ⁺ limfosit meningkat pada peringkat kemudian. Semasa pemindahan angkat, ^{limfosit CD8 +, terutamanya subpopulasi CD44hl} mereka, mempunyai aktiviti perlindungan yang tinggi. Sebagai tambahan kepada limfosit CD4 ⁺ dan CD8 ⁺, subpopulasi limfosit lain, khususnya ^{limfosit γδ dan CD4+} CD8 +,, dihadkan oleh molekul bukan polimorfik kelas MHC CD1. juga, nampaknya, menyumbang kepada imuniti perlindungan terhadap jangkitan tuberkulosis. Mekanisme tindakan efektor T-limfosit dikurangkan terutamanya kepada sama ada pengeluaran faktor larut (sitokin, kemokin) atau sitotoksisiti. Dalam jangkitan mikobakteria, pembentukan utama T1 berlaku, ciri cirinya ialah pengeluaran sitokin IFN-γ dan TNF-α. Kedua-dua sitokin mampu merangsang aktiviti antimikobakteria makrofaj, yang bertanggungjawab terutamanya untuk kesan perlindungan limfosit CD4. Di samping itu, IFN-γ mampu menyekat keterukan tindak balas keradangan dalam paru-paru dan dengan itu mengurangkan keterukan jangkitan tuberkulosis. TNF-α diperlukan untuk pembentukan granuloma, kerjasama penuh makrofaj dan limfosit, dan perlindungan tisu daripada perubahan nekrotik. Sebagai tambahan kepada kesan perlindungannya, TNF-α juga mempunyai kesan "patologi". Pengeluarannya boleh menyebabkan demam, penurunan berat badan, dan kerosakan tisu - gejala ciri jangkitan tuberkulosis. Limfosit T bukan satu-satunya sumber TNF-α. Pengeluar utamanya ialah makrofaj. Kesan TNF-α sebahagian besarnya ditentukan oleh tahap pengeluaran sitokin lain jenis 1 dan 2 dalam fokus keradangan. Dalam keadaan pengeluaran utama sitokin jenis 1 dan ketiadaan pengeluaran sitokin jenis 2, TNF-α mempunyai kesan perlindungan, dan dengan pengeluaran serentak sitokin jenis 1 dan 2, ia mempunyai kesan yang merosakkan. Oleh kerana, seperti yang dinyatakan di atas, mikobakteria merangsang terutamanya limfosit T1, perjalanan jangkitan mikobakteria biasanya tidak disertai dengan peningkatan dalam pengeluaran IL-4 dan IL-5. Pada masa yang sama, dalam bentuk jangkitan yang teruk, serta pada peringkat akhir, mungkin terdapat peningkatan tempatan dan sistemik dalam pengeluaran IL-4 dan IL-5. Sama ada peningkatan pengeluaran sitokin jenis 2 adalah punca jangkitan tuberkulosis yang lebih teruk atau akibat daripadanya tidak jelas.

Sitotoksisiti terhadap sel sasaran yang dijangkiti ditunjukkan oleh sel CD8 ⁺ serta limfosit CD8 ⁺ "bukan klasik" yang dihadkan oleh molekul CDlb, CD4 ⁺ CD8 ⁺ limfosit, dan limfosit CD4 ⁺. Kepentingan sitotoksisiti dalam perlindungan terhadap tuberkulosis ditunjukkan oleh penurunan dalam aktiviti sitotoksik CD8 ⁺ limfosit dan kandungan perforin dalam pesakit tuberkulosis berbanding penderma yang sihat. Adalah penting untuk menjawab persoalan bagaimana lisis sel sasaran yang dijangkiti boleh mempengaruhi perjalanan proses berjangkit: adakah ia membawa kepada penurunan intensiti pembiakan mikobakteria, yang merupakan parasit intraselular, atau, sebaliknya, adakah ia menggalakkan pembebasan mikobakteria daripada makrofaj yang dijangkiti dan jangkitan sel baru. Data S. Stronger (1997) nampaknya mampu menyumbang untuk memahami masalah ini. Pengarang menunjukkan. bahawa limfosit sitotoksik mengandungi molekul granulysin, yang mempunyai kesan bakteria pada mikobakteria. Untuk granulisin menembusi ke dalam sel yang dijangkiti, limfosit mesti merembeskan protein yang membentuk liang dalam membran sel sasaran. Oleh itu, untuk pertama kalinya, data diperolehi mengenai pemusnahan langsung mikobakteria (dalam makrofaj) oleh T-limfosit, dengan itu menunjukkan kemungkinan penyertaan langsung T-limfosit dalam perlindungan terhadap jangkitan mikobakteria.

Peraturan tindak balas imun sel T

Tindak balas limfosit T dan pengeluaran sitokin effectornya dikawal oleh sitokin yang dihasilkan oleh sel pembentang antigen, termasuk makrofaj yang dijangkiti. IL-12 mengalihkan pembezaan limfosit T ke arah pembentukan sel Th1 dan merangsang pengeluaran IFN-γ. Jangkitan tikus dengan IL-12 ^% M.bovis BCG membawa kepada perkembangan jangkitan yang progresif, peningkatan penyebaran mikobakteria dan disertai dengan ketiadaan pembentukan granuloma dalam paru-paru. Pada tikus dengan IL-12p40 ^% yang dijangkiti M. tuberculosis, pertumbuhan mikobakteria yang tidak terkawal dicatatkan, dikaitkan dengan pelanggaran kedua-dua rintangan semula jadi dan imuniti yang diperoleh dan disebabkan oleh penurunan ketara dalam pengeluaran sitokin proinflamasi IFN-γ dan TNF-β. Sebaliknya, pemberian IL-12 rekombinan kepada tikus diikuti dengan jangkitan M. tuberculosis Erdmann membawa kepada peningkatan daya tahan mereka terhadap jangkitan.

IL-10 ialah sitokin pengawalseliaan yang merangsang perkembangan tindak balas imuniti humoral dan menyekat banyak tindak balas imuniti selular. Adalah dipercayai bahawa kesan IL-10 pada tindak balas sel T boleh dimediasi oleh tindakannya pada makrofaj: IL-10 menghalang pembentangan antigen oleh makrofaj dan menyekat sintesis sitokin proinflamasi TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8 dan IL-12, GM-FCSF oleh makrofag, G.FCSF. IL-10 juga mempunyai kesan anti-apoptosis. Spektrum tindakan sedemikian, nampaknya, harus menentukan kesan ketara IL-10 pada keamatan imuniti anti-tuberkulosis, bagaimanapun, data tentang pergantungan imuniti pelindung pada pengeluaran IL-10 sangat bercanggah.

TGF-β adalah faktor unik dalam menekan imuniti selular. Tahap pengeluarannya berkorelasi dengan keterukan tuberkulosis, dan pemberian antibodi anti-TGF-β atau perencat TGF-β semula jadi kepada tikus yang dijangkiti M. tuberkulosis membetulkan tindak balas sel T yang berkurangan.

Perlu diingatkan bahawa peranan effector T-limfosit tidak terhad kepada pengeluaran sitokin dan sitotoksisiti selular. Proses-proses lain yang berlaku semasa penubuhan hubungan langsung antara T-limfosit dan makrofaj, serta pengeluaran kemokin oleh T-limfosit, boleh memberi sumbangan penting kepada perkembangan tindak balas keradangan tempatan. Yang terakhir, sebaliknya, disebabkan bukan sahaja oleh tindak balas makrofaj dan T-limfosit. Neutrofil, eosinofil, fibroblas, epitelium dan sel-sel lain boleh menjadi peserta aktif dalam proses yang berlaku di dalam paru-paru semasa jangkitan tuberkulosis.

Kajian morfologi proses pembentukan granuloma, serta keputusan menentukan dinamika pembentukan tindak balas sel T tertentu, membolehkan, pada pendapat kami, untuk membezakan beberapa peringkat interaksi mikobakteria dengan makroorganisma. Yang pertama dicirikan oleh percambahan proliferasi mikobakteria tanpa adanya tindak balas khusus T-limfosit dan berlangsung kira-kira 2-3 minggu. Yang kedua berlaku selepas pembentukan T-limfosit matang dan dicirikan oleh penstabilan pertumbuhan mikobakteria. Sebagai peraturan, ini diikuti oleh peringkat dekompensasi, yang bertepatan dengan masa dengan pemusnahan pembentukan limfoid dan penampilan perubahan nekrotik dalam paru-paru. Kesan vaksin mungkin disebabkan oleh pengurangan dalam fasa pertama tindak balas.