Иммунитет, иммунологическая диагностика туберкулеза

Размещено на http://www.allbest.ru/

Иммунитет, иммунологическая диагностика туберкулеза

Заражение человека туберкулезом происходит в большинстве случаев (в 90-95%) через дыхательные пути (аэрогенный путь), реже - через желудочно-кишечный тракт (алиментарный путь). Наблюдаются случаи заражения через поврежденную кожу и слизистые оболочки (контактный путь). Возможно и внутриутробное заражение плода у больной туберкулезом матери в результате его инфицирования через сосуды плаценты и пупочную вену.

Для инфицирования и развития заболевания туберкулезом имеют значение доза МБТ и продолжительность контакта с больным туберкулезом. Заболевание наблюдается чаще при семейном контакте с больным с массивным бактериовыделением, который в течение длительного времени не изолируется от здоровых членов семьи, реже - при контакте с больным туберкулезом, у которого в мокроте не обнаруживают МБТ.

МБТ, проникшие в дыхательные пути вместе с капельками мокроты, слизи, слюны, с частицами пыли, системой мукоцилиарного клиренса - мерцательным эпителием, током секретируемой слизи - могут выводиться из бронхов, что препятствует их контакту с альвеолярными макрофагами.

Первичное инфицирование - это заражение лиц, ранее неинфицированных МБТ или не вакцинированных БЦЖ. У них первыми фагоцитирующими клетками, которые пытаются поглотить и разрушить МБТ, являются полинуклеарные лейкоциты. Однако их бактерицидный потенциал окатывается недостаточным для защитной функции. Полинуклеарные лейкоциты, вступившие в контакт с МБТ, погибают. Вслед за полинуклеарами с МБТ взаимодействуют макрофаги. Первая фаза такого взаимодействия состоит в фиксации МБТ на клеточной мембране макрофага специальными рецепторами. Следующая, вторая фаза, направлена на поглощение МБТ. Участок плазмолеммы макрофага погружается в цитоплазму и образуется фагосома, содержащая МБТ. Третья, завершающая фаза связана с формированием фаголизосомы, которая возникает при слиянии фагосомы и лизосомы макрофага. В этих условиях протеолитические лизосомальные ферменты могут оказывать расщепляющее действие на поглощенные МБТ и разрушать их.

Переваривающая активность макрофагов зависит от состояния макроорганизма, его возраста, пола, наследственности и от вирулентности микобактерий. В большинстве случаев первичный контакт МБТ и макрофага происходит на фоне дисфункции лизосом фагоцитирующей клетки. Появление этой дисфункции связано с повреждающим воздействием на лизосомальные мембраны АТФ-положительных потонов, сульфатидов и корд-фактора, которые синтезируются МБТ. Дисфункция лизосом препятствует o6paзованию фаголизосомы и лизосомальные ферменты не могут воздействовать на поглощенные микобактерии. В этих случаях макрофаг становится своеобразным контейнером для возбудителя туберкулеза. Внутриклеточно расположенные МБТ продолжают расти, размножаться и инициировать образование веществ, которые оказывают повреждающее действие на клетку-хозяина. Макрофаг постепенно погибает, и микобактерии вновь попадают в межклеточное пространство. Такое взаимодействие МБТ и макрофага называют незавершенный фагоцитоз. Дальнейшая судьба микобактерии и исход первичного инфицирование зависит от способности организма активировать макрофаги и создавать условия для завершенного фагоцитоза.

Ведущая роль в сопротивляемости организма туберкулезу отводится приобретенному клеточному иммунитету. В его основе лежат активация макрофагов и эффекторное воздействие их на Т-лимфоциты. Макрофаги, фагоцитировавшие МБТ, экспрессируют на своей поверхности антигены микобактериальных клеток в виде пептидов, и выделяют ферменты - медиаторы (интерлейкин-1), активирующие Т-лимфоциты. Т-лимфоциты в свою очередь выделяют медиаторы - лимфокины (интерлейкин-2), которые активируют миграцию макрофагов, их ферментативную активность в отношении МБТ. Выделяемые макрофагами медиаторы активируют и В-лимфоциты, ответственные за синтез иммуноглобулинов. Однако накопление в крови того или иного класса иммуноглобулинов не стимулирует иммунный ответ.

При повышении ферментативной активности макрофаги выделяют вещества, способствующие развитию воспалительной реакции, повышению сосудистой проницаемости, появлению гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) и положительной кожной туберкулиновой реакции.

Активированный макрофаги способны усиленно генерировать весьма агрессивные формы кислорода и перекись водорода, что сопровождается так называемым кислородным взрывом, воздействующим на фагоцитируемый возбудитель туберкулеза. Одновременно с участием L-аргинина и фактора некроза опухоли-альфа образуется оксид азота (NO), который также обусловливает выраженный антимикобактериальный эффект.

Среди Т-лимфоцитов существуют популяции клеток с различным функциональным значением в иммунном ответе макрофагов. Т-хелперы активируют макрофаги, Т-супрессоры их угнетают.

Часть иммунных лимфоцитов (Т-киллеры) совместно с макрофагами обеспечивают развитие ГЗТ - одного из основных феноменов клеточного противотуберкулезного иммунитета. К ГЗТ относят все реакции взаимодействия клеток с антигенами микобактерий. Для выявления ГЗТ в иммунологии применяют реакции бласттрансформации лимфоцитов, торможения миграции лейкоцитов и др. В широкой практике для выявления ГЗТ используют туберкулиновые пробы.

В защите от туберкулеза определенное значение имеют и гуморальные факторы естественной резистентности (комплемент, лизоцим, пропердин, интерферон и др.), которые приобретают существенное значение у новорожденных детей, имеющих физиологическую недостаточность иммунной системы. У взрослых роль гуморальных факторов защиты от туберкулеза неясна.

Формирование иммунитета на первичное инфицирование МБТ, вакцинацию БЦЖ происходит параллельно размножению микобактерий и развитию специфической воспалительной реакции. По мере нарастания иммунного ответа размножение микобактерий замедляется, уменьшается вызванная ими воспалительная реакция.

Реакции ГЗТ выявляются через 2-3 нед. после инфицирования или вакцинации, а достаточно выраженный иммунитет формируется через 8 нед.

Формирование иммунных реакций происходит под сдерживающим влиянием компонентов микобактерий. Корд-фактор, определяющий вирулентность микобактерий, тормозит образование фаголизосом и лизис микобактерий. При большой популяции микобактерий и их интенсивном размножении увеличивается количество Т-супрессоров, уменьшается иммунологическая активность Т-хелперов, угнетается ГЗТ, что ведет к прогрессированию туберкулезного процесса, формированию некротических гранулем. При небольшой популяции микобактерий после развития ГЗТ макрофаги под действием медиаторных субстанций Т-лимфоцитов направляются на место действия антигена и создают условия для образования экссудативно-продуктивной или продуктивной гранулемы. Макрофаги под влиянием фосфатидов I фагоцитированных в них микобактерий трансформируются в эпителиоидные клетки и гигантские многоядерные клетки Пирогова-Лангханса, которые ограничивают очаг воспаления. Формирование гранулемы следует рассматривать как иммунологическую реакцию организма на туберкулезную инфекцию.

В иммунизированном вакциной БЦЖ организме макрофаги быстрее мигрируют к месту внедрения МБТ, обладают большей переваривающей способностью, чем в неиммунизированном.

Для вторичного туберкулеза характерно наличие приобретенного при первичном инфицировании иммунитета. Его выраженность определяет развитие и течение туберкулеза. Иммунное состояние организма поддерживает сохраняющаяся после первичного заражения инфекция, которая в виде типичных или L-форм находится в очагах, оставшихся после первичного инфицирования МБТ или излеченного первичного туберкулеза. Вторичный туберкулез преимущественно органный, возникает в результате поступления МБТ из заживших очагов первичного туберкулеза (эндогенная реактивация) или повторного аэрогенного или алиментарного заражения (экзогенная суперинфекция). В иммунном ответе при вторичном туберкулезе основное значение также принадлежит макрофагам, которые вместе с Т-лимфоцитами препятствуют генерализации инфекции и распространению туберкулезного воспаления. Инфекционный процесс при вторичном туберкулезе характеризуется воспалением и некрозом ткани, возникающими вследствие разрушения макрофагов. Некроз поражает сосуды, препятствует проникновению к микобактериям лимфоцитов и макрофагов, в результате чего казеоз не рассасывается и микобактерии не фагоцитируются.

Приобретенный иммунитет снижается при заболеваниях лимфатической системы, беременности, голодании, приеме иммунодепрессантных средств, у лиц, злоупотребляющих алкоголем, наркоманов, больных раком, сахарным диабетом. На ответ иммунной системы при внедрении МБТ оказывают влияние и генетические факторы. Установлена связь заболевания туберкулезом с наличием в генотипе тех или иных HLA-антигенов. Они оказывают влияние на функциональную активность макрофагов, Т- и В-лимфоцитов и тем самым индуцируют или замедляют развитие туберкулезного процесса. У лиц - носителей антигенов HLA - DR2 и В7 не наблюдается развития клеточного иммунитета при вакцинации БЦЖ.

Морфологические изменения при туберкулезе многообразны - от остронекротических казеозных очагов до малых изменений, параспецифических и неспецифических реакций тканей на МБТ.

Туберкулез начинается с воспалительной реакции неспецифического характера. В эксперименте при внутриклеточном заражении вирулентной культурой МБТ животных уже через сутки возникает пролиферация клеток гистиоцитарного ряда; межальвеолярные перегородки инфильтрируются мононуклеарами, лимфоцитами, сегментоядерными лейкоцитами. В дальнейшем вокруг полнокровных отечных сосудов обнаруживаются скопления лимфоцитов, в просветах альвеол - макрофагов. Формируются лимфоплазмоцитарные и гистиомакрофагальные бугорки, в которых появляются скопления эпителиоидных клеток. Через 1-1,5 мес. определяются специфичные для туберкулеза эпителиоидно-клеточные бугорки с многоядерными клетками и некротическими участками в центре. В зависимости от массивности, вирулентности инфекции и реактивности макроорганизма бугорки могут быть преимущественно экссудативными, лимфоцитарными, продуктивными, эпителиоидно-гигантоклеточными и некротическими. Вокруг сосудов и бронхов видны большие скопления лимфоидных элементов. При прогрессировании туберкулеза бугорки сливаются в крупные очаги, из которых формируются пневмонические фокусы с участками казеоза (инфильтраты). Воспаление может распространяться и переходить на бронхи. При инфильтрации казеоза лейкоцитами, выделяющими протеолитические ферменты, казеоз может расплавляться и перфорировать в просвет бронха. Образовавшаяся при распаде инфильтрата каверна будет служить источником поступления МБТ в другие отделы легких и образования новых очагов, инфильтратов, каверн. Каверна может образовываться и при изъязвлении инфильтрата в стенке бронха.

Заживление туберкулезного очага сопровождается рассасыванием экссудата, уплотнением казеоза и формированием вокруг него соединительнотканной капсулы. Рассасывание экссудата, клеточных элементов, грануляций может приводить к формированию фиброза (цирроза). По мере регрессирования такого очага коллагеновые волокна капсулы подвергаются гиалинозу, в капсуле и вокруг появляются скопления лимфоцитов, которые характеризуют выраженность иммунологических реакций. Отсутствие специфической грануляционной ткани в осумкованных очагах свидетельствует о формировании остаточных изменений после излеченного туберкулеза.

Интенсивность развития туберкулезного воспаления, выраженность и смена воспалительных тканевых реакции - альтерации, экссудации и пролиферации - в значительной степени зависят также от количества МБТ, попавших в организм, и их вирулентности. В эксперименте установлено, что туберкулезный бугорок в легком животного (собаки) формируется при введении 10, крупный очаг - 10⁶, каверна - 10⁸ микобактерий.

Выделение в течении туберкулеза двух последовательных периодов - первичного и вторичного - находит отражение и в особенностях патоморфологической картины.

В первичный период туберкулеза поражается преимущественно лимфатическая система, в связи с чем постоянно обнаруживается распространенный, или тотальный, казеоз лимфатических узлов. В результате бактериемии, характерной для этого периода, в легких и других органах определяются гематогенные очаги. Типичным для морфологических изменений при первичном туберкулезе является наличие обширных перифокальных реакций вокруг основного воспалительного очага и распространенных параспецифических реакций в легких и других органах в виде лимфоидных и лимфогистиоцитарных узелков, инфильтратов и пролиферации макрофагов.

После первичного туберкулеза может возникнуть форма туберкулезного поражения, проявляющаяся распространенной гематогенной или лимфогенной диссеминацией. Наряду с очагами с преимущественно продуктивной воспалительной реакцией в легких обнаруживаются диффузные васкулиты, а при хроническом течении - и интерстициальный сетчатый склероз. Диссеминированный туберкулез генетически связан или с прогрессированием первичной туберкулезной инфекции, или с реактивацией очагов. При прогрессирующем течении диссеминированный туберкулез является исходный формой для вторичного туберкулеза.

Вторичный туберкулез характеризуется наличием остаточных послепервичных очагов (кальцинированные лимфатические узлы, очаги-отсевы), имеющих важное значение в патогенезе этой формы. Развиваясь в иммунном организме, воспалительный процесс приобретает характер органного поражения в виде очага, инфильтрата, каверны без оольшого перифокального воспаления и вовлечения в процесс лимфатических узлов.

Инфицирование МБТ сниженной вирулентности L-формами может вызвать воспалительные реакции в виде пролиферации ретикулогистиоцитарных, лимфоидных клеток и макрофагов в легких и лимфатических узлах. В связи с отсутствием характерных для туберкулеза эпителиоидно-клеточной реакции и казеоза такие реакции называют параспецифическими. Они обычно наблюдаются при первичном туберкулезе.

Неспецифическое воспаление в виде перифокальной реакции вокруг туберкулезных очагов отражает экссудативную фазу воспаления и морфологически представлено зоной экссудации, характеризующейся отеком, полнокровием сосудов и лимфоцитарной инфильтрацией.

Иммунодиагностика туберкулеза. Эта проблема существует, во-первых, потому, что известен целый ряд заболеваний, имеющих сходную с туберкулезом клинико-рентгенологическую симптоматику, во-вторых, вакцинация БЦЖ, а также инфицирование атипичными микобактериями, а возможно, и другими микроорганизмами, имеющими перекрестные антигены с микобактериями - возбудителями туберкулеза, затрудняют изучение иммунного ответа на антигены микобактерий туберкулеза. Наиболее широко применяемая для диагностики туберкулеза туберкулиновая проба в настоящее время мало пригодна для дифференциальной диагностики в силу низкой специфичности и активности препарата, с которым ставится эта проба, - туберкулина.

В настоящее время имеются высокочувствительные и воспроизводимые микротесты определения антител с автоматизированным и компьютерным учетом результатов (РИА, ИФА). Для получения высокоспецифических реагентов существует несколько подходов: физические и химические методы фракционирования, получение моноклональных антител, выделение с помощью последних антигенов узкой специфичности, получение «генно-инженерных» белков и синтетических антигенов.

Еще одним подходом в серодиагностике является определение различий антительного спектра сывороток - антител к разным антигенным детерминантам с помощью метода иммуноблоттинга или радиоиммунопреципитации. Получены данные о том, что у разных больных туберкулезом определяются антитела к различным антигенным компонентам комплексного микобактериального препарата.

туберкулез иммунитет диагностика макрофаг

Размещено на Allbest.ru