Patogeneza tuberculozei

Dezvoltarea inflamației tuberculoase depinde de reactivitatea organismului și de starea de apărare a acestuia, de virulența micobacteriilor tuberculoase și de durata persistenței lor în plămâni. Acțiunea diferiților factori ai procesului infecțios poate explica marea diversitate a reacțiilor tisulare și celulare ale departamentului respirator, unde modificările specifice sunt combinate cu cele nespecifice, influențând într-un fel sau altul manifestarea și rezultatul procesului principal.

Fiecare etapă reprezintă un set complex de modificări structurale în diverse sisteme ale corpului și organe respiratorii, însoțite de schimbări profunde în procesele metabolice, intensitatea reacțiilor metabolice ale departamentului respirator și se reflectă în starea morfofuncțională a elementelor sale celulare și non-celulare. De mare importanță este studiul celor mai timpurii mecanisme de dezvoltare a inflamației tuberculoase, stabilite în ultimii ani.

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

Tulburări de microcirculație și starea barierei aerohematice

În decurs de 24 de ore de la administrarea intravenoasă a Mycobacterium tuberculosis în plămânii șoarecilor, apar modificări caracteristice ale patului microcirculator: expansiunea profilelor rețelei capilare vasculare, formarea de eritrocite cu aranjament parietal al leucocitelor polimorfonucleare. Analiza microscopică electronică a stratului endotelial al capilarelor pulmonare relevă activarea suprafeței luminale a celulelor, semne de dezvoltare a edemului intracelular cu dezorganizarea veziculelor micropinocitotice și fuziunea acestora în vacuole mari. Zonele de citoplasmă edematoasă, curățată a endoteliocitelor formează pe alocuri proeminențe în formă de velă, care diferă ca cantitate și dimensiune în diferite microvasuri. În unele cazuri, se observă exfolierea locală a proceselor lor citoplasmatice din stratul bazal subiacent, slăbirea și îngroșarea acestuia din urmă.

Indiferent de metoda de introducere a micobacteriei tuberculoase, în toate experimentele model în primele 3-5 zile se observă o creștere a permeabilității barierei aerohematice, evidențiată de acumularea de lichid în interstițiu, dezvoltarea edemului intracelular nu numai al endoteliocitelor, ci și al alveolocitelor de tipul I (A1). Modificările afectează procesele citoplasmatice ale acestora, în care apar zone de citoplasmă clară, edematoasă, capabile să se bombaze în spațiul intraalveolar.

În locurile de generalizare a Mycobacterium tuberculosis și dezvoltare a focarelor pneumonice, formarea acumulărilor granulomatoase primare de celule mononucleare și leucocite polimorfonucleare, A1 este determinată cu procese citoplasmatice puternic îngroșate, pe alocuri distruse, zone cu membrană bazală expusă. În multe alveolocite de tipul 2 (A2), apare umflarea microvililor apicali, expansiunea inegală a profilelor mitocondriale și a reticulului citoplasmatic. Hiperhidratarea epiteliului alveolar este însoțită pe alocuri de eliberarea de lichid, proteine plasmatice și elemente celulare ale inflamației în spațiul intraalveolar.

Studiile moderne asupra microcirculației au stabilit rolul principal al sistemului vascular în dezvoltarea fazelor inițiale ale inflamației. Stimulat de citokine, endoteliul secretă substanțe biologic active - molecule adezive (selectine, integrine), diverși mediatori (metaboliți ai acidului arahidonic) și factori de creștere, radicali de oxigen, oxid nitric etc., asigurând interacțiunea dintre endoteliu și leucocitele polimorfonucleare, precum și între alte elemente celulare ale inflamației. S-a stabilit că L-selectina mediază așa-numitul efect de „rulare a neutrofilelor”, care reprezintă etapa inițială de aderență a acestor celule la endoteliu. Un alt tip de selectină, P-selectina, după efectul metaboliților histaminei sau oxigenului asupra celulelor endoteliale, este translocată la suprafața acestora, facilitând aderența neutrofilelor. E-selectina este detectată și pe suprafața celulelor endoteliale activate de citokine; este implicată în procesul de interacțiune dintre endoteliul venulelor postcapilare și limfocitele T.

Citokinele secretate de celulele mono- și polinucleare provoacă rearanjarea structurală a citoscheletului celulelor endoteliale, ceea ce duce la contracția acestora și la creșterea permeabilității capilare. La rândul său, trecerea leucocitelor polimorfonucleare prin peretele vaselor de sânge poate fi însoțită de deteriorarea acestora și de creșterea permeabilității pentru fluide și proteine plasmatice, iar o modificare a compoziției sau activității moleculelor adezive duce la o migrare crescută a monocitelor și limfocitelor, asigurând dezvoltarea ulterioară a reacției inflamatorii. Apărând în organele respiratorii ca răspuns la introducerea Mycobacterium tuberculosis, aceasta afectează toate structurile secțiunii respiratorii.

În timpul formării și maturării granuloamelor tuberculoase, adică în a doua etapă de dezvoltare a procesului specific, perturbările structurii septurilor interalveolare cresc. Edemul, proliferarea celulară și fibrilogeneza din interstițiu modifică semnificativ starea morfofuncțională a epiteliului respirator, în special în apropierea focarelor reacției inflamatorii. Perturbările condițiilor micromediului și ale activității vitale a alveolocitelor afectează negativ starea funcțională a barierei aerohematice și schimbul de gaze din plămâni.

Pe lângă modificările deja observate ale septurilor interalveolare din zona edematoasă, atrag atenția și modificările distructive pronunțate ale epiteliului alveolar, care pot fi urmărite pe o porțiune semnificativă a acestuia. Acestea afectează ambele tipuri de alveolocite și au o singură direcție - umflarea edematoasă a organitelor intracelulare, ceea ce duce la disfuncție și apoi la moartea celulară. În conținutul intraalveolar pot fi detectate fragmente de alveolocite distruse, inclusiv A2. Aici se găsesc și elemente macrofage, leucocite polimorfonucleare, precum și un număr semnificativ de eritrocite și eozinofile, reflectând permeabilitatea ridicată a rețelei capilare. Printre celulele distruse se determină firele de fibrină și conglomeratele acestora.

În alveolele care rețin aerul se pot observa și semne de edem al țesutului și al structurilor celulare ale septurilor interalveolare. În plus, la suprafața epiteliului alveolar au loc procese de formare a bulelor, reflectând etapele inițiale de distrugere a barierei aerohematice și „inundarea” alveolelor. În stadiul final al dezvoltării inflamației tuberculoase se observă o creștere progresivă a modificărilor distrofice și distructive ale componentelor structurale ale secțiunilor terminale ale plămânului, în special în zonele parenchimului pulmonar care se învecinează cu focarele cazeo-necrotice sau focarele de pneumonie tuberculoasă. Tulburările microcirculatorii sunt răspândite.

Pasajul transcapilar al proteinelor plasmatice din sânge promovează pătrunderea complexelor imune circulante (CIC) în interstițiul pulmonar, favorizând dezvoltarea atât a reacțiilor imunologice, cât și a celor imunopatologice secundare în acesta. Rolul acestora din urmă în patogeneza tuberculozei a fost dovedit și este cauzat de depunerea intrapulmonară de CIC, un defect al sistemului fagocitar și un dezechilibru în producerea de citokine, care reglează interacțiunile intercelulare.

Suprafața parenchimului pulmonar aerian este redusă la 30% din suprafața secțiunii, zonele sale alternând cu zone de edem intraalveolar pronunțat, distelectazie și atelectazie, expansiune emfizematoasă a alveolelor. În ciuda naturii progresive a dezvoltării inflamației tuberculoase netratate, în parenchimul pulmonar liber de focare au loc procese compensatorii și restaurative. După cum au arătat studiile noastre, în zona perifocală a inflamației, activitatea funcțională a A2 vizează în principal menținerea integrității epiteliului alveolar, restabilind populația A1, care este cea mai sensibilă la acțiunea factorilor procesului tuberculos. Faptul participării A2 la procesele de regenerare ca sursă celulară a epiteliului respirator este în general recunoscut astăzi. O creștere semnificativă a activității proliferative a A2 în aceste zone este indicată de detectarea a 6-10 alveolocite tinere situate în apropiere - „muguri de creștere” cu o structură nucleară uniformă bine dezvoltată, un conținut semnificativ de mitocondrii și poliribozomi în citoplasmă, un număr mic de granule secretorii. Uneori, în aceste celule se pot observa figuri mitotice. În același timp, alveolocitele de tip intermediar, care reflectă transformarea A2 în A1, sunt extrem de rare. Funcția de schimb gazos a organului este menținută datorită hipertrofiei alveolare, formării punctelor de creștere și transformării A2 în A1 în zone îndepărtate ale parenchimului pulmonar. Semne ultrastructurale ale funcției secretorii active a A2 sunt, de asemenea, observate aici.

Aceste date se corelează cu rezultatele examinării microscopice electronice a epiteliului alveolar în materialul chirurgical. La pacienții cu vindecarea focarelor de infecție tuberculoasă, se formează structuri adenomatoase care seamănă cu canalele alveolare. Celulele care le căptușesc au o ultrastructură A2, păstrând granule secretorii individuale. Este caracteristic faptul că nu are loc transformarea A2 în A1 (nu se detectează alveolocite de tip intermediar), ceea ce nu permite clasificarea acestor structuri drept alveole nou formate, așa cum au remarcat unii autori.

Procesele de restaurare a epiteliului respirator, formarea alveolocitelor tranziționale se observă doar în parenchimul pulmonar mai îndepărtat, unde se determină creșteri nodulare ale alveolocitelor corespunzătoare „mugurilor de creștere”. Tot aici se desfășoară și funcția principală de schimb gazos al plămânilor, celulele barierei aerohematice având o ultrastructură bine dezvoltată, cu un număr mare de vezicule micropinocitare.

Studiul diferitelor modele de inflamație tuberculoasă a arătat că dezvoltarea inflamației specifice în plămâni este asociată nu numai cu anumite modificări distructive în secțiunea respiratorie direct în focarele de infecție, ci afectează întregul parenchim pulmonar, unde se observă semne de microcirculație afectată. permeabilitate crescută a vaselor septurilor interalveolare. Odată cu progresia procesului inflamator, fenomenele de edem cresc, ceea ce afectează starea alveolocitelor, în special A1. Lumenele multor alveole sunt parțial sau complet umplute cu fluid și elemente celulare ale inflamației. Hipoxia și modificările fibroase din septurile interalveolare afectează funcția de schimb gazos a barierei aerohematice, duc la dezvoltarea insuficienței respiratorii și moartea animalelor de experiment.

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

Rolul macrofagelor pulmonare

Macrofagele pulmonare sunt o componentă a sistemului fagocitar mononuclear, comun întregului corp și care provine din celula stem pluripotentă a măduvei osoase. În timpul diviziunii celulelor stem, se produc precursori monocitari - monoblaste și promonocite. Monocitele circulă în sânge și pătrund parțial în țesutul interstițial al plămânilor, unde pot rămâne inactive o perioadă de timp. În prezența inductorilor de diferențiere, acestea sunt activate, se deplasează la suprafața epiteliului respirator și bronșic, unde trec prin mai multe etape de maturare, transformându-se în macrofage alveolare și bronșice, respectiv. Funcția principală a acestor celule - absorbtivă - este asociată cu capacitatea lor de a fagocita materiale străine. Fiind unul dintre factorii de rezistență naturală a organismului, ele protejează acele regiuni ale plămânilor care sunt primele care intră în contact cu microbii și agenții abiogeni, adică mențin sterilitatea mucoasei epiteliale a plămânilor pe întreaga sa lungime. Cea mai mare parte a materialelor străine, precum și fragmentele de elemente celulare distruse, sunt aproape complet digerate după conjugarea vacuolei fagozomale a macrofagului (necrofag, hemosiderofag) cu lizozomi care conțin enzime proteolitice. Macrofagele pulmonare se caracterizează printr-un conținut ridicat de fosfatază acidă, esterază nespecifică, catepsine, fosfolipază A2 și enzime ale ciclului Krebs, în special succinat dehidrogenază. În același timp, se știe că agenții patogeni ai unui număr de boli infecțioase, și mai ales M. tuberculosis, pot persista mult timp în citoplasma macrofagelor alveolare, deoarece acestea au pereți celulari foarte rezistenți care rezistă acțiunii enzimelor lizozomale. În experimentele model la animale netratate, în ciuda activării pronunțate a fosfatazei acide și a altor hidrolaze, se poate observa în citoplasma macrofagelor alveolare o anumită activitate proliferativă a Mycobacterium tuberculosis și formarea de mici clustere asemănătoare coloniilor de către agentul patogen.

Activitatea microbicidă scăzută a macrofagelor pulmonare este asociată cu caracteristicile specifice organelor fagocitelor, deoarece acestea funcționează într-un mediu cu un conținut ridicat de oxigen. Procesele energetice din citoplasma lor sunt susținute în principal de fosforilarea oxidativă a lipoproteinelor, cu catabolismul căreia este asociată una dintre principalele funcții ale acestor celule, care fac parte din sistemul surfactant pulmonar. Extracția energiei, localizarea proceselor oxidative afectează sistemul mitocondrial, a cărui dezvoltare se corelează cu starea funcțională a fagocitului. Aici este localizată și superoxid dismutaza - o enzimă de protecție antioxidantă care catalizează dismutarea oxigenului singlet format în timpul trecerii electronilor de-a lungul lanțului respirator. Acest lucru distinge fundamental macrofagele pulmonare de leucocitele polimorfonucleare, care primesc oxigen și bioenergie în principal datorită glicolizei. În acest ultim caz, scindarea substratului are loc direct în citosol, iar oxigenul activat și peroxidul de hidrogen formate cu ajutorul mieloperoxidazei constituie principalul potențial bactericid de acțiune asupra bacteriilor.

Biociditatea scăzută a macrofagelor pulmonare poate fi considerată un fel de preț pentru adaptarea la condițiile aerobe de funcționare. Se pare, prin urmare, că acestea luptă împotriva micobacteriilor tuberculoase împreună cu leucocitele polimorfonucleare și monocitele exudative (sunt numite și macrofage inflamatorii). Important din punct de vedere patogenetic este faptul că nu toate macrofagele pulmonare care au captat micobacteriile tuberculoase sunt eliminate din plămâni odată cu deriva surfactantului și a secreției bronșice - unele dintre ele se dezvoltă în interstițiu, ceea ce este factorul declanșator al formării grupărilor celulare caracteristice - granuloamele.

Pătrunzând în interstițiu, bogat în vase de sânge, macrofagele pulmonare cu fagocitoză incompletă încep să producă citokine inflamatorii, activând endoteliul adiacent. Pe membranele acestuia din urmă, expresia imunoglobulinelor crește, cu ajutorul cărora se realizează aderența selectivă a monocitelor. După ce părăsesc patul vascular, aceste celule se transformă în macrofage exudate, producând mediatori inflamatori, atrăgând în focar nu numai mononuclearele, ci și polinuclearele.

În același timp, semnalul pentru dezvoltarea unei reacții granulomatoase provine de la limfocitele T sensibilizate - efectori ai hipersensibilității de tip întârziat. Printre limfokinele pe care aceste celule încep să le producă, factorul care inhibă migrarea monocitelor și IL-2 sunt de mare importanță pentru granulomatogeneză. Acestea accelerează influxul și fixează monocitele în locul infecției, reglează transformarea lor în macrofage fagocitare, secretoare și prezentatoare de antigen.

Trebuie subliniat faptul că, fiind un mecanism de protecție celulară a organelor respiratorii de penetrarea agentului patogen, reacția granulomatoasă a plămânilor în inflamația tuberculoasă reflectă în cele din urmă eșecul fagocitelor mononucleare de a combate micobacteriile tuberculoase. Prin urmare, macrofagele sunt forțate să prolifereze constant (să crească numărul de populații) și să se diferențieze în fagocite mai mari (să crească calitatea proteolizei), care sunt celule gigantice de tip corp străin. În fagozomii acestora din urmă, la microscop electronic, se pot observa nu numai micobacterii tuberculoase, ci și celule apoptotice mari, fragmente de leucocite polimorfonucleare distruse. În același timp, semnele ultrastructurale ale activității proteolitice (gradul de dezvoltare al aparatului lizozomal) în astfel de fagocite pe unitatea de suprafață a citoplasmei nu diferă semnificativ de cele mononucleare. În acest sens, macrofagele pulmonare atrag constant leucocitele polimorfonucleare, care au proprietăți biocide mai mari, în leziune. Activarea acestuia din urmă este însoțită de eliberarea unei cantități semnificative de hidrolaze și oxidanți în mediul extracelular, ceea ce duce la degradarea țesuturilor și la formarea de mase cazeoase în centrul leziunii.

Cele mai pronunțate tulburări metabolice sunt observate la pacienții cu forme acut progresive de tuberculoză pulmonară, care apar cu o predominanță a reacției inflamatorii exudative și alterative, iar evoluția formelor progresive de tuberculoză pulmonară este caracterizată, de regulă, prin imunodepresie pronunțată a celulelor T. Suprimarea imunității celulelor T, limfopenia pronunțată duc la perturbarea interacțiunilor intercelulare, inhibarea reacției granulomatoase.

Deficitul de monocite și limfocite activate, combinat cu insuficiența lor morfo-funcțională, poate fi o consecință a apoptozei crescute. Dezechilibrul citokinic care apare în astfel de cazuri poate servi drept marker al unui defect al sistemului imunitar. Procesul de apoptoză are trăsături morfologice caracteristice: condensarea cromatinei la nivelul membranei nucleare, dezintegrarea nucleolului, formarea de fragmente celulare (corpi apoptotici) și fagocitoza acestora de către macrofage.

Particularitățile funcționării macrofagelor pulmonare sunt asociate cu capacitatea lor nu numai de a fagocita, ci și de a produce un număr mare de citokine necesare pentru activarea și reglarea multor reacții și procese extracelulare care apar în focarul inflamației tuberculoase. Cu ajutorul lor, se realizează autoreglarea reînnoirii și diferențierii celulelor mononucleare, se construiesc interacțiuni intercelulare în condițiile unui proces specific și regenerare.

Mediatorul universal al interacțiunilor intercelulare este IL-1, a cărui țintă sunt limfocitele, leucocitele polimorfonucleare, fibroblastele, endoteliocitele și alte elemente celulare. În același timp, funcția secretorie a macrofagelor pulmonare se bazează pe principiile autoreglării, când aceeași celulă secretă nu numai regulatori ai proceselor extracelulare, ci și inhibitori care blochează acțiunea acestora. Macrofagele secretorii diferă semnificativ de cele fagocitare prin organizarea lor ultrastructurală. Acestea conțin rareori vacuole fagozomale și lizozomi secundari, dar au un aparat vezicular dezvoltat și alte semne ultrastructurale de secreție. Sunt deosebit de bine exprimate în celulele epitelioide, care sunt macrofage secretorii hiperactive.

Anumite etape de diferențiere a macrofagelor pulmonare pot fi urmărite clar la microscopul optic și în special la microscopul electronic în materialul de lavaj bronhoalveolar. În funcție de organizarea structurală a nucleului și citoplasmei, printre acestea se determină mononuclearele tinere neactivate și biosintetice, precum și macrofagele mature fagocitare și secretoare. Celulele tinere neactivate (cu diametrul de 15-18 μm) reprezintă de obicei aproximativ 1/5 din totalul elementelor macrofagelor. Acestea au un nucleu rotund cu contururi netede: citoplasma este slab bazofilă, nu conține incluziuni. La microscopul electronic, în aceste celule sunt vizibile profiluri rare ale reticulului citoplasmatic și mitocondriilor, câteva granule mici asemănătoare lizozomilor și ribozomi liberi.

Macrofagele biosintetice activate au dimensiuni mai mari (18-25 μm în diametru), nucleul se distinge prin contururi ondulate și un nucleol distinct. Au citoplasmă bazofilă, care conține canale lungi dezvoltate ale rețelei citoplasmatice granulare și numeroși polizomi. Elementele complexului lamelar sunt detectate simultan în două sau trei zone, unde se acumulează lizozomii primari. Lizozomii secundari sunt reprezentați prin incluziuni singulare; fagozomii sunt rareori detectați, ceea ce reflectă pregătirea celulei pentru funcția fagocitară.

Diametrul macrofagelor pulmonare mature variază foarte mult (30-55 μm), în funcție de activitatea și orientarea funcțională a celulelor. Cele mai mari dimensiuni sunt caracteristice macrofagelor cu semne structurale de fagocitoză pronunțată. Suprafața acestor celule formează numeroase microcreșteri și pseudopode lungi. Nucleul oval sau rotund este adesea situat acentric, are contururi ondulate. O cantitate semnificativă de cromatină condensată se află în apropierea membranei nucleare, nucleolul este mic (1-1,2 μm). În citoplasmă sunt determinate incluziuni, canale scurte ale reticulului citoplasmatic granular, cisterne și vacuole ale complexului lamelar și ribozomi liberi. Celulele conțin un număr semnificativ de mitocondrii, lizozomi primari (0,5-1 μm) și secundari (1,2-2 μm), precum și vacuole fagozomale care variază în dimensiune și număr. Acestea din urmă conțin fragmente de elemente celulare distruse și micobacterii tuberculoase („necrofage”, „hemosiderofage”), incluziuni lamelare de natură fosfolipidică („fosfolipofage”) și/sau granule de grăsime neutră („lipofage”), particule de praf, rășină de tutun, caolin („coniofage”, „macrofage ale fumătorului”).

În prezența unui obiect constant de fagocitoză, apar macrofage multinucleare (cu diametrul mai mare de 70 μm) cu cinci sau mai mulți nuclei. Celulele tipice ale corpului străin - stadiul final de diferențiere a unui macrofag cu funcție fagocitară - sunt determinate în granuloamele și țesutul de granulație al focarelor tuberculoase. Macrofagele pulmonare cu activitate secretorie pronunțată (25-40 μm în diametru) nu au de obicei pseudopodii tipice. Natura suprafeței poate fi comparată cu o adâncitură subțire de dantelă formată din numeroase micro-excrescențe relativ scurte. Nucleul rotund sau oval conține o cantitate mică de cromatină condensată, un nucleol mare și clar (1,5-2 μm). Citoplasma transparentă practic nu conține incluziuni mari. Canalele scurte ale rețelei citoplasmatice granulare sunt reprezentate de profiluri unice, în timp ce elementele bine dezvoltate ale complexului lamelar sunt numeroase vacuole și vezicule cu conținut transparent la electroni sau osmiofil. Aceleași structuri sunt detectate în ectoplasmă, unde se contopesc direct cu plasmalema. Chiar și la fumătorii pe termen lung, la care toate celulele fagocitare conțin incluziuni caracteristice de gudron de tutun, macrofagele secretoare au un număr mic de lizozomi secundari și formațiuni asemănătoare fagozomilor singulari, adică practic nu absorb materiale străine. Macrofagele cu semne ultrastructurale de activitate secretorie în condiții normale reprezintă nu mai mult de 4-8% din lavajul bronhoalveolar. Deoarece funcția acestor celule este asociată cu metabolismul, sinteza și eliberarea multor substanțe biologic active în mediul extracelular, orice perturbare a mecanismelor de protecție specifică și nespecifică duce la o creștere a numărului lor, la formarea de macrofage cu un potențial secretor crescut - celule epitelioide. Acestea formează simplaste sau, ca urmare a diviziunii mitotice incomplete, se transformă în celule multinucleare caracteristice Pirogov-Langhans - diferențierea finală a unui macrofag cu activitate secretorie.

În funcție de rezistența organismului, de natura acțiunii și de condițiile micromediului, procesele de transformare a acumulării activității fagocitare, secretorie sau de prezentare a antigenului au propriile caracteristici. S-a demonstrat că calcularea procentului relativ al tipurilor morfofuncționale de macrofage în lavajul bronhoalveolar (determinarea formulei macrofagelor) ajută la diagnosticul diferențial al tuberculozei și al altor granulomatoze pulmonare și permite evaluarea eficacității tratamentului etiotrop.

Raportul dintre numărul de macrofage pulmonare fagocitare active și cele care sintetizează nu numai că reflectă natura reacției tisulare în zona inflamației tuberculoase, dar poate servi ca indicator al activității procesului patologic. Problema finalizării fagocitozei în tuberculoză rămâne, de asemenea, relevantă. Rezultatele studiilor noastre asupra materialului experimental și clinic arată că rezultatul interacțiunii dintre fagocitoză și agentul patogen depinde de starea funcțională a macrofagelor și de proprietățile biologice ale microorganismului.

Starea sistemului de surfactanți

Realizările direcției experimentale și teoretice în studiul surfactanților pulmonari au permis formularea unui concept modern de surfactant ca sistem multicomponent de elemente celulare și non-celulare, a cărui unitate structurală și funcțională asigură biomecanica normală a respirației.

Până în prezent, s-a acumulat o anumită cantitate de material factual, care atestă nu numai capacitățile adaptative semnificative ale sistemului surfactant în condiții de restructurare profundă a ventilației pulmonare și a hemodinamicii, ci și sensibilitatea pronunțată a componentelor sale la mulți factori nefavorabili ai procesului tuberculos, a căror natură specifică este determinată de durata persistenței agentului patogen, de cursul ondulatoriu al procesului și de perturbările profunde ale patului microcirculator. Modificările observate în acest caz afectează nu numai zonele de formare a focarelor de infecție, ci și zonele îndepărtate, funcționale, ale parenchimului pulmonar. În acest sens, este extrem de important să se evalueze utilitatea morfo-funcțională a diferitelor componente ale sistemului surfactant, să se evidențieze acele modificări care pot fi utilizate pentru diagnosticarea tulburărilor funcției respiratorii dependente de surfactant și corectarea lor la timp.

Cele mai timpurii semne ale distrugerii surfactantului pulmonar pot fi observate în experimente model care utilizează metode speciale de fixare pulmonară. În stadiul inițial al dezvoltării inflamației tuberculoase, acestea sunt de natură locală și se exprimă în principal în zonele de edem intraalveolar. Sub microscopul electronic, pot fi observate diferite etape de descuamare și distrugere a peliculei exterioare - membrana surfactantă - de către lichidul edematos. Aceste modificări se manifestă pe deplin în focarele de inflamație tuberculoasă, unde materialul surfactantului distrus este determinat peste tot în compoziția conținutului intraalveolar.

Modificările observate în stratul extracelular alveolar apar în focarele diferitelor pneumonii bacteriene. În acest caz, o parte din A2, în principal în alveolele perifocale, efectuează o producție compensatorie de surfactanți. O imagine diferită se observă în organele respiratorii în timpul dezvoltării inflamației tuberculoase, deoarece agentul patogen are un efect advers asupra proceselor de sinteză intracelulară a surfactanților. Introducerea directă a micobacteriilor tuberculoase în plămânul câinilor (puncție toracică) a arătat că dezorganizarea reticulului citoplasmatic și a profilurilor mitocondriale se observă în A2 deja în primele 15-30 de minute; după câteva ore, alveolocitele sunt complet distruse la locul infecției. Dezvoltarea rapidă a deficitului de surfactant duce la colapsul alveolelor și la răspândirea rapidă a procesului inflamator în parenchimul înconjurător. În alveolele adiacente focarelor, predomină A2 tinere mici cu granule secretorii mici individuale sau celule mari cu semne de vacuolizare a structurilor intracelulare, uneori cu citoplasmă complet distrusă. În acele alveolocite în care sunt dezvoltate elemente ale rețelei citoplasmatice și ale complexului lamelar, se detectează corpi lamelari osmiofili gigantici (GLB), ceea ce indică o întârziere (inhibiție) în eliberarea surfactantului intracelular la suprafața alveolelor.

Modelarea matematică a funcției secretorii a A2 în parenchimul pulmonar fără focare cu sarcină funcțională crescută a arătat că, în ciuda creșterii volumului și densității numerice a granulelor secretorii mature, potențialul de rezervă al populației nu s-a modificat semnificativ. S-a constatat că, în condiții de permeabilitate vasculară crescută, dezvoltare a hipoxiei și modificări fibroase în septurile interalveolare, echilibrul proceselor de formare și maturare a OPT este perturbat în favoarea predominanței acestora din urmă. Maturarea accelerată a OPT duce adesea la o creștere a substanței transparente la electroni a matricei în compoziția granulelor secretorii, în timp ce conținutul de material surfactant osmiofil din acestea poate fi nesemnificativ; materialul lamelar al substanțelor tensioactive este compactat slab, ocupând doar 1/3-1/5 din volumul granulei secretorii. Apariția unui număr semnificativ de A2 cu OPT vacuolizat poate fi explicată prin perturbarea etapelor inițiale de formare a secreției. Astfel de celule prezintă de obicei semne ultrastructurale de distrugere (curățarea matricei citoplasmatice, umflarea edematoasă a mitocondriilor, tubulilor reticulului citoplasmatic și complexului lamelar), ceea ce indică o scădere a proceselor de producție intracelulară de surfactanți.

Este caracteristic faptul că scăderea sintezei fosfolipidelor tensioactive este însoțită de apariția granulelor lipidice neutre în citoplasma A2. O reflectare adecvată a tulburărilor metabolismului lipidic în plămânul afectat de tuberculoză la animalele experimentale și la oameni este acumularea de macrofage-lipofage (celule spumoase) cu diferite grade de maturitate în alveole și materialul de lavaj bronhoalveolar. În paralel, în lichidul de lavaj se observă o creștere sigură a conținutului de lipide neutre și o scădere a proporției de fosfolipide totale.

Unul dintre semnele timpurii ale distrugerii surfactanților în experiment și tabloul clinic al tuberculozei organelor respiratorii este pierderea capacității membranelor acestora de a forma structuri de material de rezervă. În schimb, pe suprafața alveolelor, în fagozomii macrofagelor alveolare și direct în materialul de lavaj bronhoalveolar, se pot observa membrane răsucite în bile („bile gigantice stratificate”), fără organizarea tridimensională caracteristică. Profunzimea modificărilor distructive din sistemul surfactant este evidențiată și de frecvența detectării A2 descărcat în procesul de spălare. Aceste date se corelează cu rezultatele studiilor biochimice și fizico-chimice ale surfactanților pulmonari.

Luând în considerare toate caracteristicile identificate, în prezent se disting trei grade ale tulburărilor sale pentru a caracteriza starea sistemului surfactant: minor, sever, extins. Acesta din urmă reflectă un risc crescut de a dezvolta insuficiență respiratorie dependentă de surfactant la pacienții cu forme distructive extinse ale bolii.

Rezultatele studiilor arată că la baza tulburărilor care apar în sistemul surfactant al plămânilor în timpul tuberculozei se află procesele asociate cu o creștere a permeabilității barierei aer-sânge:

• deteriorarea surfactantului de pe suprafața alveolară;
• modificări metabolice și afectarea A2;
• perturbarea mecanismelor de eliminare a surfactanților reziduali din alveole.

În același timp, studiile au stabilit că principalul mecanism citologic care susține potențialul funcțional al sistemului surfactant în plămânul alterat de inflamația tuberculoasă este creșterea numărului de A2 hipertrofiate, în principal în parenchimul pulmonar distal de focarul specific.

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

Aspecte genetice ale susceptibilității la tuberculoză

Înainte de a începe analiza stării actuale a cercetărilor în domeniul mecanismelor imunității antituberculoase și imunogeneticii tuberculozei, considerăm necesar să ne oprim asupra unor poziții generale.

• În primul rând, se știe că micobacteriile se înmulțesc și sunt distruse în principal în macrofage. Foarte puține date (și sunt contradictorii) indică existența unor factori care pot distruge micobacteriile extracelular.
• În al doilea rând, nu există dovezi convingătoare că sistemul neutrofilelor-fagocitare joacă un rol semnificativ în apărarea împotriva infecției cu tuberculoză.
• În al treilea rând, nu există dovezi convingătoare că anticorpii anti-TB pot distruge micobacteriile extracelular sau pot promova distrugerea lor intracelulară în macrofage sau în orice alte tipuri de celule.
• În al patrulea rând, există un număr mare de fapte care susțin poziția conform căreia veriga centrală în imunitatea antituberculoasă sunt limfocitele T și că acestea își exercită influența reglatoare prin intermediul sistemului fagocitar.
• În al cincilea rând, există un set de dovezi care arată că factorii ereditari joacă un rol semnificativ în infecția cu tuberculoză.

Datele care indică rolul important al factorilor genetici în susceptibilitatea la tuberculoză la om sunt destul de convingătoare. În primul rând, acest lucru este indicat de faptul că, având o rată de infecție extrem de mare cu M. tuberculosis (aproximativ o treime din populația adultă a planetei), boala se dezvoltă doar la o proporție mică de oameni. Acest lucru este indicat și de diferitele niveluri de susceptibilitate la infecție în diferite grupuri etnice și de natura moștenirii susceptibilității și rezistenței la tuberculoză în familiile cu cazuri multiple ale bolii. În cele din urmă, o dovadă a acestei poziții este concordanța semnificativ crescută a apariției tuberculozei exprimate clinic la gemenii monozigoți (identici) comparativ cu gemenii dizigoți.

Testarea genetică tradițională pentru tuberculoză

Rolul complexului major de histocompatibilitate și al NRAMP*

Identificarea genelor și a alelelor acestora, a căror expresie determină sensibilitatea sau rezistența la tuberculoză, nu numai că ar permite o înțelegere profundă a mecanismelor fundamentale ale imunității și a dezvoltării procesului patologic în tuberculoză, dar ar aduce și mai aproape de realitate utilizarea metodelor de tipizare genetică pentru identificarea indivizilor dintre persoanele sănătoase cu risc genetic crescut de a contracta tuberculoză, necesitând măsuri preventive prioritare, în special o abordare specială a vaccinării.

* - Proteină macrofagică asociată cu rezistența naturală - proteină macrofagică asociată cu rezistența naturală.

Există un număr semnificativ de studii experimentale care demonstrează rolul unui număr de sisteme genetice și gene individuale (H2, BCG1, Tbc1, xid etc.) în rezistența (sensibilitatea) la tuberculoză la șoareci. La om, cele mai studiate gene includ genele complexului major de histocompatibilitate (MHC) clasa II, printre care complexul alel al familiei HLA-DR2 (uman) relevă un grad destul de ridicat de asociere cu morbiditate crescută în mai multe populații etnic îndepărtate, iar alelele locusului HLA-DQ afectează tabloul clinic al tuberculozei. Recent, au fost obținute primele succese în analiza legăturii genei NRAMP1 cu tuberculoza la om. Aceste date sunt deosebit de remarcabile deoarece această genă are un grad ridicat de omologie cu gena NRAMP1 (numită anterior BCG 1, deoarece controlează susceptibilitatea la M. bovisBCG), care este exprimată selectiv în macrofagele de șoarece și care influențează, fără îndoială, susceptibilitatea la agenți patogeni intracelulari (inclusiv micobacterii).

Mutații cu pierdere de funcție

Au fost identificate mai multe gene, ale căror modificări, ducând la pierderea completă a capacității de a codifica un produs funcțional activ (gene knockout), au afectat în special capacitatea șoarecilor de a dezvolta un răspuns imun protector la infecția cu micobacterii. Acestea sunt genele care codifică IFN-γ, IL-12, TNFα, precum și receptorii celulelor sistemului imunitar la citokinele enumerate. Pe de altă parte, odată cu eliminarea genelor care codifică IL-4 și IL-10, evoluția infecției cu tuberculoză nu a fost practic diferită de cea a șoarecilor de tip sălbatic (inițial). Aceste date au confirmat la nivel genetic rolul protector primar în tuberculoză al capacității sistemului imunitar (în principal a limfocitelor T1) de a răspunde la infecție prin producerea de citokine de tip 1, dar nu și de tip 2.

Aplicabilitatea acestor date la infecțiile micobacteriene la om a fost demonstrată. În familii foarte rare, în care copiii au suferit de infecții micobacteriene recurente și salmoneloză de la o vârstă fragedă, susceptibilitatea extrem de ridicată se datorează mutațiilor homozigote neconservative în genele care codifică receptorii celulari pentru IFN-γ și IL-12, moștenite de la părinți heterozigoți pentru aceste mutații; așa cum era de așteptat, cu o astfel de moștenire a mutațiilor rare, căsătoriile s-au dovedit a fi strâns legate. Cu toate acestea, astfel de încălcări grave duc la o susceptibilitate atât de mare la infecții încât practic nu permit copilului să supraviețuiască mai mult de câțiva ani, și asta numai în condiții aproape sterile.

Aceleași considerații dau naștere unei evaluări oarecum sceptice a abordării modelării infecțiilor la animale cu mutații knockout în genele care joacă un rol principal în protejarea împotriva acestor infecții. Astfel de mutații duc la exprimarea unor fenotipuri care nu au nicio șansă de supraviețuire în condiții normale și ar fi rapid eliminate prin selecție. Astfel, șoarecii care nu exprimă produși MHC clasa II și, ca urmare, nu au un rezervu normal de limfocite CD4 mor din cauza infecției diseminate la scurt timp după infecția cu M. tuberculosis. O evoluție foarte similară a tuberculozei la om se observă, cu o scădere pronunțată a numărului de celule CD4 în stadiile avansate ale SIDA. Atunci când se rezolvă problemele determinării genetice a grupurilor de risc și, în general, pentru înțelegerea cauzelor genetice ale susceptibilității crescute în cadrul distribuției normale a populației, cercetătorul se ocupă de indivizi care, deși nu sunt optimi (conform acestei caracteristici), sunt destul de viabili. Acest aspect al problemei pledează în favoarea utilizării unor modele experimentale mai tradiționale pentru analiza genetică, de exemplu, diferențele interliniare în evoluția tuberculozei la șoareci.

Screeningul genomului și genele de susceptibilitate la tuberculoză necunoscute anterior

Încă din anii 1950 și 1960, s-a demonstrat că moștenirea trăsăturilor de susceptibilitate și rezistență la tuberculoză la animalele de laborator este complexă și poligenică. În această situație, în primul rând, este necesar să se selecteze fenotipuri clar exprimate, „extrem de diferite”, între animalele sau indivizii sensibili și rezistenți, adică caracteristicile bolii, și apoi să se studieze natura moștenirii lor. În al doilea rând, este necesar să se țină cont de faptul că, a priori, nu avem nicio idee câte gene sunt implicate în controlul bolii și cum sunt acestea localizate în genom. Prin urmare, este necesar fie să se reducă în prealabil diversitatea genetică din populația studiată, segregând în funcție de trăsătura studiată, folosind tehnici genetice (ceea ce este posibil doar în experimentele pe animale), fie să se screening întregul genom folosind metode statistice de genetică cantitativă, mai degrabă decât genetică mendeliană, fie să se combine aceste tehnici. După dezvoltarea metodelor de scanare a genomului folosind PCR pentru regiunile ADN microsatelit și procesarea și interpretarea statistică a rezultatelor, analiza genetică a susceptibilității la tuberculoză a început la un nou nivel.

Abordările menționate mai sus au fost recent aplicate cu succes în experimente genetice pe șoareci liniari de către două grupuri de cercetători. Un grup de autori de la Institutul Central de Cercetare pentru Tuberculoză, Academia Rusă de Științe Medicale, împreună cu colegi de la Centrul pentru Studiul Rezistenței Gazdei de la Universitatea McGill (Montreal, Canada) și Institutul Regal din Stockholm, au fost primii care au efectuat un screening genomic pentru moștenirea severității bolii cauzate de administrarea intravenoasă a unei doze mari de tulpină M. tuberculosis H37Rv la șoareci. Liniile A/Sn (rezistente) și I/St (sensibile) au fost utilizate ca linii parentale cu susceptibilitate opusă la tuberculoză. O legătură fiabilă a susceptibilității la femele a fost găsită cu cel puțin trei loci diferiți situați pe cromozomii 3, 9 și 17. Mai recent, a fost demonstrată și legătura cu loci din partea proximală a cromozomului 9 și partea centrală a cromozomului 17 la masculi. Cea mai puternică legătură cu susceptibilitatea a fost găsită pentru locusul de pe cromozomul 9. Un alt grup de cercetători din Statele Unite a analizat genomul șoarecelui pentru a determina modelul de moștenire al trăsăturii de susceptibilitate la tulpina Erdman de M. tuberculosa. Într-o combinație a liniilor de șoareci C57BL/6J (rezistent în modelul lor) și C3HeB/FeJ (sensibil), un locus din partea centrală a cromozomului 1 care controlează severitatea bolii a fost cartografiat în analiza hibrizilor F2 și apoi a urmașilor BC1. După cartografierea inițială, s-a obținut o localizare mai precisă a locusului folosind analiza recombinării, iar efectul său asupra unei trăsături fenotipice atât de importante precum severitatea leziunilor tisulare pulmonare granulomatoase a fost stabilit la șoarecii încrucișați înapoi (generația BC3), adică după ce diversitatea genetică dintre animalele studiate a fost redusă semnificativ folosind tehnici genetice. Este important de menționat că locusul cartografiat, desemnat sst1 (susceptibilitate la tuberculoza 1), deși situat pe cromozomul 1, nu este în mod clar identic cu locusul NRAMP1. Acest lucru este evidențiat atât de localizarea sa pe cromozom, cât și de faptul că șoarecii C57BL/6 poartă alela sensibilității la BCG pentru gena NRAMP1, dar alela rezistenței la M tuberculosis pentru locusul sst1.

Datele publicate în ultimii ani privind prezența în genomul șoarecelui a unor loci care influențează fundamental natura procesului tuberculos ne permit să sperăm la progrese semnificative în acest domeniu și în analiza susceptibilității genetice la om. Progresul incredibil de rapid în analiza genomică va face, cel mai probabil, posibilă trecerea foarte rapidă de la genetica tuberculozei șoarecelui la genetica tuberculozei umane, deoarece secvența completă a genomului atât la om, cât și la șoarece a fost practic descifrată.

Interacțiunea macrofage-micobacterii

Macrofagele joacă un rol extrem de important în apărarea împotriva infecției cu tuberculoză, atât în faza de recunoaștere a antigenului, cât și în faza de eliminare a micobacteriilor.

După ce micobacteriile pătrund în plămâni, situația se poate dezvolta conform a patru modele principale:

• răspunsul primar al gazdei poate fi suficient pentru a elimina complet toate micobacteriile, eliminând astfel posibilitatea apariției tuberculozei;
• În cazul creșterii și reproducerii rapide a microorganismelor, se dezvoltă o boală cunoscută sub numele de tuberculoză primară;
• în infecția latentă, boala nu se dezvoltă, dar micobacteriile persistă în organism într-o așa-numită stare latentă, iar prezența lor se manifestă doar sub forma unei reacții cutanate pozitive la tuberculină;
• În unele cazuri, micobacteriile sunt capabile să treacă de la o stare latentă la o fază de creștere, iar infecția latentă este înlocuită de reactivarea tuberculozei.

Prima linie de apărare împotriva infecției, după ce micobacteriile au ajuns în tractul respirator inferior, sunt macrofagele alveolare. Aceste celule sunt capabile să suprime direct creșterea bacteriilor prin fagocitarea lor. De asemenea, ele participă la o gamă largă de reacții de imunitate celulară antituberculoasă - prin prezentarea antigenului, stimularea acumulării de limfocite T la locul inflamației etc. Este important de menționat că mecanismele specifice de legare a tulpinilor virulente și relativ avirulente de micobacterii la fagocite pot diferi.

Există suficiente dovezi care să indice că procesul de formare a vacuolelor sau fagozomilor în timpul interacțiunii M. tuberculosis cu un fagocit mononuclear este mediat de atașarea microorganismului la receptorii complementului (CR1, CR3, CR4), receptorii de manoză sau alți receptori de suprafață celulară. Interacțiunea dintre receptorii de manoză ai celulelor fagocitare și micobacterii este mediată, aparent, de glicoproteina peretelui celular micobacterian - lipoarabinomananul.

Citokinele receptorilor T de tip 2 - prostaglandina E2 și IL-4 - stimulează expresia CR și MR, iar IFN-γ, dimpotrivă, suprimă expresia și funcția acestor receptori, ceea ce duce la o scădere a aderenței micobacteriilor la macrofage. De asemenea, continuă să se acumuleze date privind participarea receptorilor pentru proteinele surfactante la atașarea bacteriilor la celule.

Rolul moleculei CD14 (marker fagocitar) a fost demonstrat utilizând un model de interacțiune între micobacterii și microglie, fagocite rezidente în țesutul cerebral. S-a constatat că anticorpii anti-CD14 au prevenit infectarea celulelor microgliale cu tulpina virulentă de laborator H37Rv. Deoarece molecula CD14 nu penetrează membrana celulară și, prin urmare, nu are contact direct cu citoplasma, aceasta nu este capabilă să transmită semnalul indus de lipoproteine în mod independent, ci necesită un coreceptor pentru a activa căile de transmitere a semnalului intracelular. Cei mai probabili candidați pentru astfel de coreceptori sunt reprezentanții familiei de receptori de tip Toll. Lipoproteinele microbiene, prin activarea acestor receptori, pot, pe de o parte, potența mecanismele de apărare ale organismului gazdă și, pe de altă parte, pot provoca leziuni tisulare prin inducerea apoptozei. În același timp, apoptoza este capabilă să inhibe răspunsul imun prin eliminarea celulelor implicate în reacțiile imune, reducând astfel daunele cauzate țesuturilor.

Pe lângă cele de mai sus, pare destul de probabil ca un rol semnificativ în procesul de atașare a micobacteriilor la celulele fagocitare să fie jucat de așa-numiții receptori „scavenger”, care sunt situați pe suprafața macrofagelor și au afinitate pentru o serie de liganzi.

Soarta M. tuberculosis după fagocitoză este suprimarea creșterii sale de către macrofage. După intrarea în fagosom, bacteriile patogene sunt expuse la o serie de factori care vizează distrugerea lor. Acești factori includ fuziunea fagosomului cu lizozomii, sinteza radicalilor reactivi de oxigen și sinteza radicalilor reactivi de azot, în special oxidul nitric. Moartea micobacteriilor în interiorul macrofagului poate apărea prin mai multe mecanisme, ca urmare a interacțiunilor complexe mediate de citokine între limfocite și fagocite. Este posibil ca capacitatea micobacteriilor de a evita efectele toxice ale radicalilor reactivi de oxigen și azot să fie o etapă cheie în tranziția la stadiul latent al infecției. Capacitatea macrofagului de a suprima creșterea M. tuberculosis depinde semnificativ de stadiul de activare celulară (cel puțin parțial) și de echilibrul citokinelor (în principal, probabil, factorul de creștere alfa derivat din trombocite (TGF-α) și IFN-γ).

O componentă importantă a mecanismului activității antimicobacteriene a macrofagelor este, aparent, apoptoza (moartea celulară programată). În modelul de cultivare a M. bovis BCG în monocite, s-a demonstrat că apoptoza (dar nu necroza) macrofagelor este însoțită de o scădere a viabilității micobacteriilor fagocitate.

Rolul limfocitelor T în imunitatea antituberculoasă

Limfocitele T sunt cunoscute ca fiind principala componentă a imunității dobândite în infecția cu tuberculoză. Imunizarea animalelor experimentale cu antigene micobacteriene, precum și evoluția infecției cu tuberculoză, sunt însoțite de generarea de limfocite specifice antigenului CD4 ⁺ și CD8 ⁺.

Deficiența limfocitelor CD4 și, într-o măsură mai mică, a limfocitelor CD8 observată la șoarecii cu gene knockout CD4, CD8, MHCII, MHCI, precum și la administrarea de anticorpi specifici antigenelor CD4 sau CD8, duce la o scădere semnificativă a rezistenței șoarecilor la infecția cu M. tuberculosis. Se știe că pacienții cu SIDA, care se caracterizează printr-o deficiență de limfocite CD4 ⁺, au o sensibilitate extrem de mare la tuberculoză. Contribuția relativă a limfocitelor CD4 ⁺ și CD8 ^{+ la răspunsul imun protector se poate modifica în diferite stadii ale infecției. Astfel, în granuloamele pulmonare ale șoarecilor infectați cu M. bovis BCG, limfocitele T CD4+} predomină în stadiile incipiente ale infecției (2-3 săptămâni), în timp ce conținutul de limfocite CD8 ⁺ crește în stadiile ulterioare. În timpul transferului adoptiv, ^{limfocitele CD8+, în special subpopulația lor CD44hl}, au o activitate protectoare ridicată. Pe lângă limfocitele CD4 ⁺ și CD8 ⁺, alte subpopulații de limfocite, în special ^{limfocitele γδ și CD4+} CD8 +,, restricționate de molecule nepolimorfice din clasa MHC CD1. contribuie, de asemenea, aparent, la imunitatea protectoare împotriva infecției cu tuberculoză. Mecanismele acțiunii efectoare a limfocitelor T se reduc în principal fie la producerea de factori solubili (citokine, chemokine), fie la citotoxicitate. În infecțiile micobacteriene, are loc formarea predominantă de T1, ale cărui caracteristici sunt producerea de citokine IFN-γ și TNF-α. Ambele citokine sunt capabile să stimuleze activitatea antimicobacteriană a macrofagelor, care este principala responsabilă pentru efectul protector al limfocitelor CD4. În plus, IFN-γ este capabil să suprime severitatea reacțiilor inflamatorii din plămâni și, prin urmare, să reducă severitatea infecției cu tuberculoză. TNF-α este necesar pentru formarea granuloamelor, cooperarea deplină a macrofagelor și limfocitelor și protecția țesuturilor împotriva modificărilor necrotice. Pe lângă efectul său protector, TNF-α are și un efect „patologic”. Producția sa poate duce la febră, pierdere în greutate și leziuni tisulare - simptome caracteristice infecției cu tuberculoză. Limfocitele T nu sunt singura sursă de TNF-α. Principalii săi producători sunt macrofagele. Efectul TNF-α este determinat în mare măsură de nivelul de producție al altor citokine de tip 1 și 2 în focarul inflamator. În condiții de producție predominantă de citokine de tip 1 și absența producției de citokine de tip 2, TNF-α are un efect protector, iar odată cu producerea simultană de citokine de tip 1 și 2, are un efect distructiv. Deoarece, așa cum s-a menționat mai sus, micobacteriile stimulează în principal limfocitele T1, evoluția infecțiilor micobacteriene nu este de obicei însoțită de o creștere a producției de IL-4 și IL-5. În același timp, în formele severe de infecție, precum și în stadiile avansate, poate exista o creștere locală și sistemică a producției de IL-4 și IL-5. Nu este clar dacă producția crescută de citokine de tip 2 este o cauză a unei infecții tuberculoase mai severe sau o consecință a acesteia.

Citotoxicitatea față de celulele țintă infectate este manifestată atât de celulele CD8 ⁺, cât și de limfocitele CD8 ^{+ „non-clasice” restricționate de moleculele CDlb, limfocitele CD4+} CD8 ⁺ și limfocitele CD4 ⁺. Importanța citotoxicității în protecția împotriva tuberculozei este indicată de scăderea activității citotoxice a limfocitelor CD8 ⁺ și a conținutului de perforină la pacienții cu tuberculoză, comparativ cu donatorii sănătoși. Este esențial să se răspundă la întrebarea cum poate influența liza celulelor țintă infectate cursul procesului infecțios: duce la o scădere a intensității reproducerii micobacteriilor, care sunt paraziți intracelulari, sau, dimpotrivă, promovează eliberarea micobacteriilor din macrofagele infectate și infectarea de noi celule. Datele lui S. Stronger (1997) par să poată contribui la înțelegerea acestei probleme. Autorii au arătat că limfocitele citotoxice conțin molecule de granulizină, care au un efect bactericid asupra micobacteriilor. Pentru ca granulizina să pătrundă în celulele infectate, limfocitele trebuie să secrete proteine care formează pori în membrana celulelor țintă. Astfel, pentru prima dată, s-au obținut date despre distrugerea directă a micobacteriilor (în macrofage) de către limfocitele T, demonstrând astfel posibilitatea participării directe a limfocitelor T la protecția împotriva infecțiilor micobacteriene.

Reglarea răspunsului imun al celulelor T

Răspunsul limfocitelor T și producția lor de citokine efectoare sunt reglate de citokinele produse de celulele prezentatoare de antigen, inclusiv macrofagele infectate. IL-12 deplasează diferențierea limfocitelor T către formarea de celule Th1 și stimulează producția de IFN-γ. Infecția șoarecilor cu IL-12 ^% M.bovis BCG duce la dezvoltarea progresivă a infecției, la creșterea diseminării micobacteriilor și este însoțită de absența formării granuloamelor în plămâni. La șoarecii cu IL-12p40 ^% infectați cu M. tuberculosis, se observă o creștere necontrolată a micobacteriilor, asociată cu o încălcare atât a rezistenței naturale, cât și a imunității dobândite și cauzată de o scădere semnificativă a producției de citokine proinflamatorii IFN-γ și TNF-β. În schimb, administrarea de IL-12 recombinant la șoareci, urmată de infecția cu M. tuberculosis Erdmann, duce la o creștere a rezistenței acestora la infecție.

IL-10 este o citokină reglatoare care stimulează dezvoltarea reacțiilor de imunitate umorală și suprimă numeroase reacții ale imunității celulare. Se crede că efectul IL-10 asupra răspunsului celulelor T poate fi mediat de acțiunea sa asupra macrofagelor: IL-10 inhibă prezentarea antigenelor de către macrofage și suprimă sinteza citokinelor proinflamatorii TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8 și IL-12, GM-CSF, G-CSF de către macrofage. IL-10 are, de asemenea, un efect anti-apoptotic. Se pare că un astfel de spectru de acțiune ar trebui să determine efectul semnificativ al IL-10 asupra intensității imunității antituberculoase, însă datele privind dependența imunității protectoare de producția de IL-10 sunt extrem de contradictorii.

TGF-β este un factor unic în suprimarea imunității celulare. Nivelul său de producție se corelează cu severitatea tuberculozei, iar administrarea de anticorpi anti-TGF-β sau inhibitori naturali ai TGF-β la șoareci infectați cu M. tuberculosis corectează răspunsul redus al celulelor T.

Trebuie menționat că rolul efector al limfocitelor T nu se limitează la producerea de citokine și citotoxicitate celulară. Alte procese care au loc în timpul stabilirii contactului direct dintre limfocite T și macrofage, precum și producerea de chemokine de către limfocitele T, pot contribui semnificativ la dezvoltarea reacțiilor inflamatorii locale. Acestea din urmă, la rândul lor, sunt cauzate nu numai de răspunsul macrofagelor și limfocitelor T. Neutrofilele, eozinofilele, fibroblastele, celulele epiteliale și alte celule pot fi participanți activi la procesele care au loc în plămâni în timpul infecției cu tuberculoză.

Studiile morfologice ale procesului de formare a granuloamelor, precum și rezultatele determinării dinamicii formării unui răspuns specific al celulelor T, permit, în opinia noastră, să distingem mai multe etape ale interacțiunii micobacteriilor cu macroorganismul. Prima se caracterizează prin proliferarea progresivă a micobacteriilor în absența unui răspuns specific al limfocitelor T și durează aproximativ 2-3 săptămâni. A doua apare după formarea limfocitelor T mature și se caracterizează prin stabilizarea creșterii micobacteriene. De regulă, aceasta este urmată de etapa de decompensare, care coincide în timp cu distrugerea formațiunilor limfoide și apariția modificărilor necrotice în plămâni. Efectul vaccinului se poate datora unei reduceri în prima fază a răspunsului.