Иммунная система и туберкулез

VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2016

ИММУНИТЕТ ПРИ ТУБЕРКУЛЕЗЕ

Ещё задолго до открытия природы инфекционных заболеваний предполагали, что туберкулёз — заразная болезнь.

В вавилонском Кодексе Хаммурапи было закреплено право на развод с больной женой, у которой имелись симптомы лёгочного туберкулёза. В Индии, Португалии и Венеции были законы, требующие сообщать о всех подобных случаях.

В 1819 году Рене Лаэннек предложил метод аускультации легких; это имело большое значение в разработке методов диагностики туберкулеза.

В середине XIX веке французский морской врач Б. Вильмен наблюдал распространение туберкулёза на корабле от одного больного матроса. Для доказательства инфекционной природы Вильмен собирал мокроту больных и пропитывал ею подстилку для морских свинок. Свинки заболевали туберкулёзом и умирали от него. Вильмен пришел к выводу, что туберкулёз – заразная («вирулентная») болезнь. Инфекционную природу туберкулёза подтвердил также патолог Ю. Конгейм в 1879 году. Он помещал кусочки органов больных туберкулёзом в переднюю камеру глаза кролика и наблюдал образование туберкулёзных бугорков.

В 1882 году в Германии Роберт Кох после 17 лет работы в лаборатории открыл возбудителя туберкулёза, которого назвали бациллой Коха. [4,5]

Тема заболевания туберкулезом очень актуальна и в наше время. Туберкулез – это одно из самых больших социальных проблем и распространенных в нашем мире. Не смотря, на то, что он возник давным-давно, люди до сих пор не могут его вылечить. Причин заболеваемости много и она из них в том, что иммунная система играет не последнюю роль в организме в борьбе против Mycobacteriumtuberculosis.

При туберкулезе в организме происходит поражение тканей, богатых кислородом и кровью микобактериями (Mycobacteriumtuberculosis), поэтому чаще всего поражаются легкие, но возможно поражение и других органов.

На разных этапах заболевания туберкулезом, происходит изменения в работе иммунной системы, изменяется иммунный статус организма[6,7].

Иммунитет при туберкулезе существенно отличается от иммунитета при других инфекциях. Инфицирования микобактериями туберкулеза не всегда сопровождается развитием заболевания у человека и животных, что свидетельствует о наличии естественной устойчивости к ним (проявляется естественный иммунитет). Естественная устойчивость основывается на способности организма уничтожать возбудителя заболевания и предотвратить болезни. Естественный природный противотуберкулезный иммунитет неодинаково выражен у разных видов животных. Среди млекопитающих слабой резистентностью обладают морские свинки, кролики, обезьяны; относительно устойчивые белые мыши, человек; всего устойчивые крысы и собаки [8].

В основе естественной резистентности лежат неиммунологические феномены: защитное действие неповрежденной кожи и слизистых оболочек, физико-химические особенности тканей, антимикробные гуморальные факторы (лизоцим и др.). В механизме естественной резистентности особая роль отводится фагоцитирующим клеткам, особенно макрофагам. Для туберкулеза характерно внутриклеточное паразитирование возбудителя, но взаимодействие МБТ и макрофагов не всегда заканчивается разрушением микроба.

Форма течения заболевания туберкулезом может быть двух видов: активная и латентная. Иммунная система играет огромную роль при этом. В противотуберкулезной защите и развитии иммунного ответа важную роль играют фагоциты (макрофаги), клетки эндотелия кровеносных сосудов, антитела, так же сохранение антигенных детерминант на клеточных элементах и сыворотках крови. Действие иммунной системы проявляется способностью организма устранять возбудителя заболевания и предотвратить болезнь. Высокой миссией в организме при болезни обладают фагоциты, особенно макрофаги, тесно взаимодействующие с лимфоцитами. Лимфоциты оказывают на макрофаги специфическое влияние, с помощью синтезируемых ими цитокинов. Благодаря этому они притягивают в очаг повторного вторжения микобактерии [1].

Клетки эндотелия кровеносных сосудов выделяют биологические активные вещества, обеспечивающие взаимодействие эндотелия с Т-лимфоцитами, макрофагами, нейрофилоцитами и тромбоцитами.

Иммунологическая память можно назвать феноменом. Заболевание на наш взгляд связано с пониженной резистентностью организма к туберкулезу, снижением естественной сопротивляемости у людей, болеющих диабетом, корью, ВИЧ- инфекцией и других заболеваний, т.е. у лиц с нарушенной иммунной системой.

Различная степень естественной устойчивости к туберкулезу у различных видов животных и человека ученые связывают с генетическими факторами, определяющими разную склонность к заболеваемости разных людей.

По статистике на 2015 год смертность по России от туберкулеза составляет 25 тысяч человек. В некоторых областях показатель по сравнению с другими выше, а в некоторых наоборот идет на спад[2].

Статистика заболевания туберкулезом на 2008-2011 гг. в разных странах продемонстрированы в таблице 1.

Таблица 1. Заболеваемость туберкулезом в разных странах

Туберкулёз мешает умереть с пользой

Туберкулёз убивает фагоциты незаметно для остальной иммунной системы

Найдена ещё одна причина могущества туберкулёза. После победы в схватке с фагоцитами палочка Коха не позволяет им предъявить организму «ориентировку» на нарушителя иммунного барьера. Фагоциты не только умирают, но своей гибелью не могут помочь организму.

Туберкулёз — проблема всего человечества. В начале XXI века заболевание вместе с малярией признали одной из самых опасных и распространенных инфекций на нашей планете. И даже Нобелевские премии, врученные за открытие возбудителей соответственно Роберту Коху и Рональду Россу, еще в самом начале прошлого века вовсе не означали победу над этими инфекциями.

Проблема туберкулеза в том, что он с самого начала стал болезнью не только инфекционной, а социальной по целому ряду причин. Это и городская плотность населения, и недостаточно хорошее питание потенциальных больных, но главное — ослабленные сырым и холодным воздухом естественные защитные барьеры.

Более того, Mycobacterium tuberculosis уже давно научилась эти барьеры преодолевать: тысячи фагоцитов, приходящие в очаг инфекции для борьбы с ней, гибнут, выедаемые изнутри палочкой Коха. Однако это лишь полбеды: микобактериям удается держать в неведении всю остальную иммунную систему, не давая ей запустить полноценную реакцию.

Они не дают фагоцитам выдать организму «ориентировку» на нарушителя иммунного барьера, даже посмертно.

представляет собой важную особенность клеточного звена врожднного иммунитета, которую осуществляют клетки, называемые.

При всей специфичности действия нашей защитной системы фагоциты обладают способностью распознавать бактерии задолго до того, как организм начнет вырабатывать антитела к ним. Это происходит благодаря многочисленным рецепторам, чувствительным к веществам, характерным исключительно для бактерий: липополисахаридам клеточной стенки, гликопротеидам мембраны, фрагментам ДНК и РНК. Опознавший бактерию фагоцит обхватывает её «выпячиваниями» своей мембраны, и через некоторое время бактерия оказывается заключенной в пузырек внутри хозяйской клетки, этот пузырёк сливается с другим, содержащим пищеварительные ферменты, и бактерия переваривается.

В случае с M.tuberculosis и еще шестью видами микобактерий, вызывающих у человека туберкулез, начало классической схемы фагоцитоза остается неизменным. А вот дальнейшей судьбе наших защитников не позавидуешь: пузырек, содержащий бактерию, вместо того чтобы слиться с другим «пищеварительным» пузырьком, отправляется в свободное плавание по цитоплазме фагоцита. Через некоторое время вся клетка оказывается заполненной многочисленными микобактериями.

Mycobacterium tuberculosis

Под Mycobacterium tuberculosis подразумевают комплекс из 7 близкородственных видов микобактерий (M. tuberculosis, M. canettii, M.

Хайнц Ремольд и его массачусетские коллеги-иммунологи не удовлетворились таким объяснением могущества палочки Коха и занялись поисками у неё и других уникальных способностей.

Дело в том, что вышеописанные свойства не объясняют хронического и затяжного течения туберкулеза. Ведь рано или поздно антигены микобактерии должны распознать и запустить производство антител со всеми вытекающими для палочки Коха последствиями. Однако происходит это, как правило, с большим опозданием, когда у лимфоцитов уже недостаточно ресурсов для массового уничтожения расплодившихся бактерий. Если дело происходит в легких, то не способная уничтожить инфекцию иммунная система «заключает» её в непроницаемую кальциевую оболочку.

Именно эти капсулы — так называемые очаги Гона — и высматривают врачи на ежегодной флюорографии.

Авторам публикации в Nature Immunology удалось найти еще одну составляющую успеха неуловимых микобактерий:

они выбирают для пораженных фагоцитов такой тип гибели, который оставляет в неведении остальную иммунную систему.

(от греческого «опадание листьев») – явление программируемой клеточной смерти, сопровождаемой набором.

Хотя фагоциты и не всегда справляются со своей добычей, даже при неблагоприятном для себя исходе схватки с паразитом они «думают» исключительно о благе всего организма, который научился извлекать пользу даже из гибели клеток иммунной системы. Апоптоз — запрограммированная клеточная гибель — сопровождается образованием пузырьков, содержащих бактериальные антигены, в такой форме уже легко усваиваемые другими иммунными клетками. Кроме того, при апоптозе выделяются соответствующие сигнальные молекулы, информирующие об опасности и заставляющие перестроить иммунные реакции.

С фагоцитами, пораженными микобактериями, этого не происходит.

Они нарушают один из важных этапов апоптоза — сшивание друг с другом молекул аннексина-1 с образованием активной молекулы. И в культуре in vitro, и в организмах подопытных мышей бактерии, поглощенные макрофагами, умудрялись нарушить работу внутриклеточного сшивающего фермента.

У этого открытия есть важное практическое следствие. Антибиотикотерапия в случае с туберкулезом не очень эффективна, и постоянно возникают новые резистентные штаммы. Поэтому, советуют авторы работы, стоит подумать о создании целого нового класса препаратов, которые не будут пытаться заменить иммунную систему, а просто помогут ей распознать возбудителя.

Ознакомьтесь так же:  Можно ли заразится спидом через порез

Иммунитет при туберкулезе

Иммунитет — специфическая реактивность, способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетической чужеродности; способность высших организмов распознавать, обезвреживать и элиминировать генетически чужеродные вещества; функция специализированной системы генетического наблюдения организма — иммунной системы (Р. В. Петров).

Иммунитет при туберкулезе существенно отличается от иммунитета при других инфекциях. Инфицирования микобактериями туберкулеза не всегда сопровождается развитием заболевания, свидетельствует о наличии естественной устойчивости к ним (естественный иммунитет). Она основывается на способности организма ликвидировать возбудителя заболевания и предотвратить болезни. Природный противотуберкулезный иммунитет неодинаково выражен у разных видов животных. Среди млекопитающих слабую резистентность имеют морские свинки, кролики, обезьяны; относительно устойчивые белые мыши, человек; всего устойчивые крысы и собаки.

Следствие инфицирования МБТ у животных с относительной естественной устойчивостью зависит от многих факторов: дозы и вирулентности МБТ, пути их проникновения, а главное — от степени резистентности. Доказательством наличия естественной резистентности у человека есть секционные данные, свидетельствующие о почти 100%-ную инфицированность МБТ взрослого населения, но известно, что заболевшие составляют всего доли процента. Это свидетельствует о том, что организм человека восприимчив к туберкулезной инфекции, но, в то же время, сравнительно устойчив. Существует естественная резистентность многих тканей организма человека к туберкулезной инфекции. Это подтверждается тем, что в ранний период инфицирования происходит генерализация МБТ по всему организму, однако первичное туберкулезное очаг развивается преимущественно в легких.

В основе естественной резистентности лежат неиммунологические феномены: защитное действие неповрежденной кожи и слизистых оболочек, физико-химические особенности тканей, антимикробные гуморальные факторы (лизоцим, плазмин, (3-лизин и др.). В механизме естественной резистентности особая роль отводится фагоцитирующим клеткам, особенно макрофагам. Для туберкулеза характерно внутриклеточное паразитирование возбудителя, но взаимодействие МБТ и макрофагов не всегда заканчивается разрушением микроба.

Роль макрофагов

Установлено, что в условиях макроорганизма только около 5% МБТ уничтожаются макрофагами, другие разрушаются частично или распространяются в организме макрофагами. Эта неспособность фагоцитоза способствует привлечению в процессе иммунизации большого количества лимфоидных клеток, но с другой стороны ведет к диссеминации МБТ. Следует отметить и тот факт, что МБТ могут разрушить макрофаги и затем подвергнуться повторному фагоцитированию. Макрофаги, сливаясь друг с другом, образуют гигантские клетки Пирогова-Лангханса, что является проявлением защиты организма против МБТ.

Итак, фагоцитоз является эффективным фактором противотуберкулезной защиты. Фагоцитарная активность неоднозначная у животных с разной природной устойчивостью: у резистентных лиц происходит более выраженное угнетение размножения МБТ, чем у чувствительных видов. Неспецифические по своей сути фагоцитарные клетки осуществляют и специфические функции: захватывают и переносят антиген к иммунокомпетентным клеткам и органам.

В ответ на вторжение МБТ в организме развиваются и специфические иммунологические изменения, определяющие приобретенный противотуберкулезный иммунитет. Доказательством развития иммунитета является эффективность применения вакцины БЦЖ, предложенной Кальмет и Гереном. Исследованиями многочисленных авторов доказано, что массовая вакцинация резко уменьшила заболеваемость туберкулезом. Приобретенный иммунитет возникает не только в результате вакцинации, но и в результате естественного инфицирования. Продолжается поствакцинальный иммунитет 5-6 лет. В механизме приобретенного иммунитета играют роль три основных феномена: повышенная чувствительность замедленного типа (ПЧСТ), антителообразования и фагоцитоз.

Повышенная чувствительность замедленного типа рассматривается большинством исследователей как основное звено в механизме противотуберкулезного иммунитета. ПЧСТ или туберкулиновая аллергия — классический пример инфекционной аллергии. Она заключается в повышенной чувствительности организма к повторному введению МБТ или продуктов их жизнедеятельности (туберкулин). ПЧСТ развивается не сразу после вакцинации или инфицирования, а через определенный период инкубации (аллергический период), продолжительность которого может колебаться от нескольких дней до нескольких месяцев и зависит от вида животных, способа заражения, дозы и вирулентности МБТ. У человека этот период составляет в среднем 2-3 месяца.

Аллергия при туберкулезе

Сущность аллергии при туберкулезе давно интересует исследователей. Еще в 1891 году Р. Кох описал отличие реакций организма на первичное и повторное проникновение микобактерий туберкулеза. Это различие стала основой классического феномена Коха. Сущность феномена: у здоровых морских свинок подкожное введение МБТ вызывает местную воспалительную реакцию, которая сопровождается генерализацией инфекции; у инфицированных животных повторное введение МБТ уже через несколько часов вызывает местное воспаление, быструю язву, заживает через несколько дней. Ткани инфицированного животного создают своеобразный барьер, который защищает организм. Эта барьерно-фиксирующая способность тканей инфицированного организма является проявлением аллергии, защищающий организм от повторного проникновения МБТ.

Следствие реакции зависит от степени повышенной чувствительности, которая определяется как дозой первичного инфекта, так и продолжительностью периода между первичным и повторным инфицированием. Имеет значение и количество МБТ при повторном инфицировании.

ПЧСТ при туберкулезе — тимус зависимый иммунологический феномен, который является специфическим. Главными клетками-эффекторами ПЧСТ являются Т-лимфоциты, кооперируются с В-клетками и макрофагами. Доказательством роли Т-лимфоцитов в реализации устойчивости к МБТ есть возможность пассивного переноса ПЧСТ от сенсибилизированных животных интактным. Считают, что развитие иммунитета при туберкулезе соединенный с функцией Т-хелперов 1-го типа и синтезом определенного профиля цитокинов — интерлейкин-2 (ИЛ), интерферон-у, ИЛ-12. Это определяет главную роль в иммунитете ПЧСТ. Однако нельзя отрицать и роли Т-хелперов 2-го типа, синтезирующих другие цитокины (ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-13) и усиливают антителообразования (синтез специфических антител). Эти типы иммунного ответа находятся во взаимной конкуренции, но не исключено их совместное участие в реализации специфического ответа на МБТ.

Выявление ПЧСТ возможно при проведении внутрикожной туберкулиновой пробы Манту. Она и сейчас не утратила своего диагностического значения, особенно для выявления поствакцинальных аллергии и виража, однако в настоящее время появились новые методы выявления ПЧСТ, основанные на определении реакции имунокомпетентных клеток на туберкулин: реакция бластной трансформации лимфоцитов (РБТЛ), ингибирования миграции лейкоцитов (НМЛ), цитотоксический эффект сенсибилизированных лимфоцитов на клетки-мишени (ЦТЛ).

Реакции, отражающие интенсивность ПЧСТ, наиболее выраженные на высоте вакцинного иммунитета как в эксперименте, так и у вакцинированных БЦЖ людей. ПЧСТ может быть подавлена ​​применением препаратов, действующих на Т-лимфоциты. Преднизолон, имуран и другие приводят к резкому угнетению ПЧСТ и в свою очередь к ослаблению противотуберкулезного иммунитета и прогрессирования туберкулезной инфекции.

Гуморальные реакции. Также развиваются в организме человека в результате инфицирования МБТ.

Широкий спектр противотуберкулезных антител обусловлен сложностью антигенной структуры МБТ. При этом следует отметить низкий уровень антител при туберкулезе, несмотря на выраженные антигенные свойства МБТ. Считают, что ПЧСТ индуцируется белковыми компонентами, а антителообразования — как белковыми, так и липополисахаридный фракциями. Это является причиной разнообразия специфических противотуберкулезных антител. До сих пор не определена сущность антителообразования в механизме противотуберкулезной устойчивости. Четко установлено, что антителам не свойственный защитный эффект, то есть предварительное введение их здоровому животному не предотвращает развития туберкулезной инфекции.

Установлено, что специфические противотуберкулезные антитела способны усиливать фагоцитоз. Таким образом, преимущественно клеточный характер противотуберкулезного иммунитета дополняется гуморальным звеном, которая определяет кооперацию Т-, В-лимфоцитов и фагоцитирующих клеток.

Высокий уровень антител, который имеет место при хронических формах туберкулеза, может неблагоприятно влиять на течение туберкулезного процесса. Кроме того, доказано, что антитела участвуют в комплексообразовании, высокий уровень которого нарушает трофику тканей и способствует их некротизуванию. Существует зависимость частоты выявления антител в продолжительности туберкулезного процесса. Антитела определяются чаще всего у больных с фиброзно-кавернозной формой процесса, и значительно реже — у лиц с «малыми» формами. На основании этих данных можно сделать вывод, что антитела при туберкулезе свидетельствуют о продолжительности антигенного воздействия.

В противотуберкулезной защите очень велика роль фагоцитов, особенно макрофагов, тесно взаимодействуют с лимфоцитами. Сенсибилизированные лимфоциты осуществляют специфическое влияние на макрофаги с помощью синтезируемых ими цитокинов, благодаря чему макрофаги и другие фагоцитирные клетки привлекаются в очаг повторного вторжения МБТ, усиливается их способность к перевариванию гиоглиненю МБТ, подавляется рост МБТ в очаге воспаления. Этот эффект лимфоцитов специфический.

В свою очередь контакт фагоцитирующих клеток с МБТ сопровождается синтезом цитокинов (провоспалительного, противовоспалительного действия), которые обеспечивают клеточную взаимодействие при развитии реакций противотуберкулезного иммунитета. В макрофагах резко усиливаются метаболические процессы, ферментативная активность (гидролазы, протеазы, фосфолипазы и др.). Макрофаги неоднородны по своей значимости. Некоторые осуществляют активный фагоцитоз или выполняют синтетическую функцию, обеспечивающую межклеточное взаимодействие. Существенная роль уделяется их способности к выводу иммунных комплексов из организма.

Результат взаимодействия между МБТ и макрофагами зависит от функционального состояния последних, а именно от их способности синтезировать гидролитические ферменты, цитокины, метаболиты кислорода. Угнетение фагоцитарной и секреторной способности макрофагов, еще может иметь место при иммунодефицитных состояниях различного генеза (облучение, интоксикация, иммуносупрессивная терапия и т.д.), способствует персистенции МБТ.

Клетки эндотелия кровеносных сосудов

В развитии иммунного ответа на МБ1 участвуют и клетки эндотелия кровеносных сосудов, выделяют биологически активные вещества: адгезивные молекулы, различные цитокины факторы роста. Они обеспечивают взаимодействие эндотелия с другими клеточными элементами (Т-лимфоциты, макрофаги, нейтрофилоциты, тромбоциты). В последние годы клеткам эндотелия отводится существенная роль как в реализации защитных реакций, так и в иммунопатологических процессах.

Ознакомьтесь так же:  Лечение легкой формы гриппа

Состояние, возникающее после вакцинации БЦЖ или после первичного инфицирования, не определяет абсолютной устойчивости против МБТ. Интенсивность противотуберкулезной защиты зависит как от характера антигенного воздействия (вид возбудителя, вирулентность, массивность) так и от состояния макроорганизма, в первую очередь от состояния иммунной системы (наличия врожденного иммунодефицита), а также факторов, которые могут вызвать вторичную ее дефектность: облучение, употребление имуноденресантов, интоксикация. Играют роль другие факторы: состояние нервной, эндокринной систем, характер обменных процессов и др.

Долгое время считалось, что иммунитет при туберкулезе носит «нестерильный» характер. Это основывалось на том, что для поддержания иммунитета необходимо обязательные наличие в организме МБТ или их субстанций. Однако исследования многих авторов к вели, что для поддержания иммунитета наличие живых микроорганизмов не нужно.

Иммунологическая память

Это сохранение антигенных детерминант на клеточных элементах крови и в сыворотке крови (М. М. Авербах). В механизме поддержки иммунитета этот феномен играет большую роль.

Серьезной проблемой фтизиатрии является широкое инфицирование практически здорового населения; большинство лиц туберкулинпозитивные, что свидетельствует о наличии персистирующей туберкулезной инфекции. Очень важное значение имеет выявление среди них групп риска, в которых возможно развитие заболевания. Нужны критерии определения активации старых очагов, в которых могут храниться МБТ в той или иной форме.

Многие авторы связывают заболевания туберкулезом и реактивации туберкулезной инфекции со снижением естественной сопротивляемости и приобретенного противотуберкулезного иммунитета. В клинике нет возможности оценить состояние иммунной системы к заболеванию, поэтому нельзя с полной достоверностью совместить развитие патологии с начальными нарушениями иммунной системы.

Однако известно, что более высокая заболеваемость туберкулезом встречается у больных диабетом, у переболевших корью, у ВИЧ-инфицированных, то есть у лиц с нарушениями в иммунной системе. Проблема иммунодефицита актуальна также потому, что значительно увеличивается число больных туберкулезом среди лиц, злоупотребляющих наркотиками.

Различная степень естественной устойчивости к туберкулезной инфекции различных видов животных и человека связана с генетическими факторами, определяющими разную склонность к заболеваемости разных людей. Выполнено достаточно много исследований, доказавших ассоциации генов НLА-системы с устойчивостью к туберкулезу. Показано, что неблагоприятное течение туберкулезного процесса чаще встречается у лиц с БК-2 антигенами, благоприятный — с ОК.-3. Гены НLА-комплекса I и II классов являются важными факторами, определяющими патогенез туберкулеза, контролируя устойчивость и восприимчивость к туберкулезной инфекции.

Иммунная система и туберкулез

Туберкулез – одна из самых частых инфекций, приводящих к смерти пациентов. Борьба с ним затруднительна в том числе и потому, что микобактерии могут сформировать устойчивость к лекарственным препаратам. Штаммы мультирезистентного туберкулеза невосприимчивы к большинству антибиотиков. Таким образом, человечество крайне нуждается в новых стратегиях лечения заболевания, при которых не применялись бы антибактериальные препараты. В рамках соответствующих исследований группа ученых из Колледжа Тринити в Дублине (Trinity College Dublin), Больницы Святого Джеймса (St James’s Hospital) в Ирландии, Кембриджского университета (University of Cambridge) и Университета Сиэтла (University of Seattle) выявила, что именно происходит в легких на ранних стадиях заболевания – каким образом бактерии «обманывают» иммунную систему, формируя очаг инфекции в легких.

Бактериальные инфекции в легких встречают специализированные иммунные клетки, альвеолярные макрофаги. Эти белые клетки крови поглощают и разрушают любые бактерии, появляющиеся в зоне их досягаемости. Используя прозрачных рыбок данио-рерио, специалисты отследили путь микобактерий в реальном времени и отметили, какие клетки микроорганизмы заражали на разных стадиях заболевания. Оказалось, что более вирулентные штаммы заставляли макрофагов выделять белок, привлекавший в легкие белые кровяные клетки, которые циркулировали в теле. Эти клетки сливались с макрофагами и также заражались. В образцах человеческих тканей происходило то же самое. В отличие от альвеолярных макрофагов, «привлеченные» клетки не могли эффективно противостоять бактериям, что приводило к неконтролируемому росту популяции микроорганизмов и быстрому распространению инфекции. Команда ученых планирует продолжить работу над лекарствами, которые помогут альвеолярным макрофагам уничтожить бактерии до того, как они заставят их выделить сигнальный белок.

Туберкулез и иммунная система: симбиоз без обострений

Более 70% населения к 17 годам инфицированы микобактерией туберкулеза. Об этом в рамках пресс-клуба «Азбука здоровья» рассказала иммунолог и фтизиатр Татьяна Тюлькова.

«Инфицированность не означает болезнь, – уточнила Тюлькова, – иммунная система и микроб существуют в организме без ущерба друг для друга. Между ними как будто есть некая договоренность: я тебя не трогаю, и ты меня не трогай». Понимание такого соседства пришло к медикам совсем недавно, катализатором открытия стала «чума XXI века» — ВИЧ-инфекция. «Она подсказала: пока иммунитет допускает спокойное сожительство с микобактериями, все будет благополучно», – говорит Тюлькова.

Заболеть можно тогда, когда происходит срыв иммунитета из-за разных факторов, в частности, из-за экстремальных диет. «С диетами люди лишаются тех питательных веществ, которые поддерживают иммунную систему в боевой готовности. Через несколько месяцев после курса диеты люди начинают необычно болеть, и у них диагностируется неспецифическое туберкулезное воспаление», – рассказывает фтизиатр.

По словам Татьяны Тюльковой, диагностика туберкулеза — дело тонкое. Реакции на туберкулиновые пробы (Манту) могут вызывать различные факторы. И задача врача — выяснить, является ли проба аллергической реакцией на белковый субстрат Манту или это реакция непосредственно на туберкулез.

Рассказ фтизиатра коснулся и прививки БЦЖ, которая нужна для профилактики туберкулеза у детей. По словам Тюльковой, прививка в 230 раз слабее, чем микроб, который способен вызвать заболевания. Поэтому заболеть туберкулезом из-за прививки невозможно. «Смысл прививки — заставить иммунитет младенца работать. А частицы микобактерий под названием пептидогликаны помогают стерильному организму младенца освободиться от эмбриональных антигенов. Если их не удалять вовремя, то могут развиться опухолевые заболевания», – говорит доктор.

Сегодня в Тюменской области заболеваемость туберкулезом составляет 87 на сто тысяч населения. Еще недавно эта цифра была 93 на сто тысяч, т.е, в целом, медицина делает все для снижения заболеваемости. Но пласт «туберкулез плюс ВИЧ» становится все более распространенным, это проблема инфекционного иммунитета. И профилактировать это можно только одним способом: вести здоровый образ жизни. Это, прежде всего, питание, режим дня, качественный сон, минимум стрессов и позитивные эмоции.

До сих пор в нашем обществе распространено мнение, что туберкулез – болезнь стыдная. «Это очень печально, так как от этой инфекции не застрахован никто. Даже целые царские семьи болели туберкулезом и считались его источником. Это не стыдно. Если кто-то в окружении заболел, то нельзя от него отворачиваться, делать его изгоем», – говорит Татьяна Тюлькова. Живущим рядом с заболевшим нужно просто соблюдать гигиенические меры предосторожности. Безынфекционное будущее нам обеспечат маски, одноразовая посуда и аппараты для обеззараживания воздуха.

Иммунитет при туберкулезе

Иммунитет — специфическая реактивность, способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетической чужеродности; способность высших организмов распознавать, обезвреживать и элиминировать генетически чужеродные вещества; функция специализированной системы генетического наблюдения организма — иммунной системы (Р. В. Петров).

Иммунитет при туберкулезе существенно отличается от иммунитета при других инфекциях. Инфицирования микобактериями туберкулеза не всегда сопровождается развитием заболевания, свидетельствует о наличии естественной устойчивости к ним (естественный иммунитет). Она основывается на способности организма ликвидировать возбудителя заболевания и предотвратить болезни. Природный противотуберкулезный иммунитет неодинаково выражен у разных видов животных. Среди млекопитающих слабую резистентность имеют морские свинки, кролики, обезьяны; относительно устойчивые белые мыши, человек; всего устойчивые крысы и собаки.

Следствие инфицирования МБТ у животных с относительной естественной устойчивостью зависит от многих факторов: дозы и вирулентности МБТ, пути их проникновения, а главное — от степени резистентности. Доказательством наличия естественной резистентности у человека есть секционные данные, свидетельствующие о почти 100%-ную инфицированность МБТ взрослого населения, но известно, что заболевшие составляют всего доли процента. Это свидетельствует о том, что организм человека восприимчив к туберкулезной инфекции, но, в то же время, сравнительно устойчив. Существует естественная резистентность многих тканей организма человека к туберкулезной инфекции. Это подтверждается тем, что в ранний период инфицирования происходит генерализация МБТ по всему организму, однако первичное туберкулезное очаг развивается преимущественно в легких.

В основе естественной резистентности лежат неиммунологические феномены: защитное действие неповрежденной кожи и слизистых оболочек, физико-химические особенности тканей, антимикробные гуморальные факторы (лизоцим, плазмин, (3-лизин и др.). В механизме естественной резистентности особая роль отводится фагоцитирующим клеткам, особенно макрофагам. Для туберкулеза характерно внутриклеточное паразитирование возбудителя, но взаимодействие МБТ и макрофагов не всегда заканчивается разрушением микроба.

Роль макрофагов

Установлено, что в условиях макроорганизма только около 5% МБТ уничтожаются макрофагами, другие разрушаются частично или распространяются в организме макрофагами. Эта неспособность фагоцитоза способствует привлечению в процессе иммунизации большого количества лимфоидных клеток, но с другой стороны ведет к диссеминации МБТ. Следует отметить и тот факт, что МБТ могут разрушить макрофаги и затем подвергнуться повторному фагоцитированию. Макрофаги, сливаясь друг с другом, образуют гигантские клетки Пирогова-Лангханса, что является проявлением защиты организма против МБТ.

Ознакомьтесь так же:  Современное лечение инфекционного мононуклеоза у детей

Итак, фагоцитоз является эффективным фактором противотуберкулезной защиты. Фагоцитарная активность неоднозначная у животных с разной природной устойчивостью: у резистентных лиц происходит более выраженное угнетение размножения МБТ, чем у чувствительных видов. Неспецифические по своей сути фагоцитарные клетки осуществляют и специфические функции: захватывают и переносят антиген к иммунокомпетентным клеткам и органам.

В ответ на вторжение МБТ в организме развиваются и специфические иммунологические изменения, определяющие приобретенный противотуберкулезный иммунитет. Доказательством развития иммунитета является эффективность применения вакцины БЦЖ, предложенной Кальмет и Гереном. Исследованиями многочисленных авторов доказано, что массовая вакцинация резко уменьшила заболеваемость туберкулезом. Приобретенный иммунитет возникает не только в результате вакцинации, но и в результате естественного инфицирования. Продолжается поствакцинальный иммунитет 5-6 лет. В механизме приобретенного иммунитета играют роль три основных феномена: повышенная чувствительность замедленного типа (ПЧСТ), антителообразования и фагоцитоз.

Повышенная чувствительность замедленного типа рассматривается большинством исследователей как основное звено в механизме противотуберкулезного иммунитета. ПЧСТ или туберкулиновая аллергия — классический пример инфекционной аллергии. Она заключается в повышенной чувствительности организма к повторному введению МБТ или продуктов их жизнедеятельности (туберкулин). ПЧСТ развивается не сразу после вакцинации или инфицирования, а через определенный период инкубации (аллергический период), продолжительность которого может колебаться от нескольких дней до нескольких месяцев и зависит от вида животных, способа заражения, дозы и вирулентности МБТ. У человека этот период составляет в среднем 2-3 месяца.

Аллергия при туберкулезе

Сущность аллергии при туберкулезе давно интересует исследователей. Еще в 1891 году Р. Кох описал отличие реакций организма на первичное и повторное проникновение микобактерий туберкулеза. Это различие стала основой классического феномена Коха. Сущность феномена: у здоровых морских свинок подкожное введение МБТ вызывает местную воспалительную реакцию, которая сопровождается генерализацией инфекции; у инфицированных животных повторное введение МБТ уже через несколько часов вызывает местное воспаление, быструю язву, заживает через несколько дней. Ткани инфицированного животного создают своеобразный барьер, который защищает организм. Эта барьерно-фиксирующая способность тканей инфицированного организма является проявлением аллергии, защищающий организм от повторного проникновения МБТ.

Следствие реакции зависит от степени повышенной чувствительности, которая определяется как дозой первичного инфекта, так и продолжительностью периода между первичным и повторным инфицированием. Имеет значение и количество МБТ при повторном инфицировании.

ПЧСТ при туберкулезе — тимус зависимый иммунологический феномен, который является специфическим. Главными клетками-эффекторами ПЧСТ являются Т-лимфоциты, кооперируются с В-клетками и макрофагами. Доказательством роли Т-лимфоцитов в реализации устойчивости к МБТ есть возможность пассивного переноса ПЧСТ от сенсибилизированных животных интактным. Считают, что развитие иммунитета при туберкулезе соединенный с функцией Т-хелперов 1-го типа и синтезом определенного профиля цитокинов — интерлейкин-2 (ИЛ), интерферон-у, ИЛ-12. Это определяет главную роль в иммунитете ПЧСТ. Однако нельзя отрицать и роли Т-хелперов 2-го типа, синтезирующих другие цитокины (ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-13) и усиливают антителообразования (синтез специфических антител). Эти типы иммунного ответа находятся во взаимной конкуренции, но не исключено их совместное участие в реализации специфического ответа на МБТ.

Выявление ПЧСТ возможно при проведении внутрикожной туберкулиновой пробы Манту. Она и сейчас не утратила своего диагностического значения, особенно для выявления поствакцинальных аллергии и виража, однако в настоящее время появились новые методы выявления ПЧСТ, основанные на определении реакции имунокомпетентных клеток на туберкулин: реакция бластной трансформации лимфоцитов (РБТЛ), ингибирования миграции лейкоцитов (НМЛ), цитотоксический эффект сенсибилизированных лимфоцитов на клетки-мишени (ЦТЛ).

Реакции, отражающие интенсивность ПЧСТ, наиболее выраженные на высоте вакцинного иммунитета как в эксперименте, так и у вакцинированных БЦЖ людей. ПЧСТ может быть подавлена ​​применением препаратов, действующих на Т-лимфоциты. Преднизолон, имуран и другие приводят к резкому угнетению ПЧСТ и в свою очередь к ослаблению противотуберкулезного иммунитета и прогрессирования туберкулезной инфекции.

Гуморальные реакции. Также развиваются в организме человека в результате инфицирования МБТ.

Широкий спектр противотуберкулезных антител обусловлен сложностью антигенной структуры МБТ. При этом следует отметить низкий уровень антител при туберкулезе, несмотря на выраженные антигенные свойства МБТ. Считают, что ПЧСТ индуцируется белковыми компонентами, а антителообразования — как белковыми, так и липополисахаридный фракциями. Это является причиной разнообразия специфических противотуберкулезных антител. До сих пор не определена сущность антителообразования в механизме противотуберкулезной устойчивости. Четко установлено, что антителам не свойственный защитный эффект, то есть предварительное введение их здоровому животному не предотвращает развития туберкулезной инфекции.

Установлено, что специфические противотуберкулезные антитела способны усиливать фагоцитоз. Таким образом, преимущественно клеточный характер противотуберкулезного иммунитета дополняется гуморальным звеном, которая определяет кооперацию Т-, В-лимфоцитов и фагоцитирующих клеток.

Высокий уровень антител, который имеет место при хронических формах туберкулеза, может неблагоприятно влиять на течение туберкулезного процесса. Кроме того, доказано, что антитела участвуют в комплексообразовании, высокий уровень которого нарушает трофику тканей и способствует их некротизуванию. Существует зависимость частоты выявления антител в продолжительности туберкулезного процесса. Антитела определяются чаще всего у больных с фиброзно-кавернозной формой процесса, и значительно реже — у лиц с «малыми» формами. На основании этих данных можно сделать вывод, что антитела при туберкулезе свидетельствуют о продолжительности антигенного воздействия.

В противотуберкулезной защите очень велика роль фагоцитов, особенно макрофагов, тесно взаимодействуют с лимфоцитами. Сенсибилизированные лимфоциты осуществляют специфическое влияние на макрофаги с помощью синтезируемых ими цитокинов, благодаря чему макрофаги и другие фагоцитирные клетки привлекаются в очаг повторного вторжения МБТ, усиливается их способность к перевариванию гиоглиненю МБТ, подавляется рост МБТ в очаге воспаления. Этот эффект лимфоцитов специфический.

В свою очередь контакт фагоцитирующих клеток с МБТ сопровождается синтезом цитокинов (провоспалительного, противовоспалительного действия), которые обеспечивают клеточную взаимодействие при развитии реакций противотуберкулезного иммунитета. В макрофагах резко усиливаются метаболические процессы, ферментативная активность (гидролазы, протеазы, фосфолипазы и др.). Макрофаги неоднородны по своей значимости. Некоторые осуществляют активный фагоцитоз или выполняют синтетическую функцию, обеспечивающую межклеточное взаимодействие. Существенная роль уделяется их способности к выводу иммунных комплексов из организма.

Результат взаимодействия между МБТ и макрофагами зависит от функционального состояния последних, а именно от их способности синтезировать гидролитические ферменты, цитокины, метаболиты кислорода. Угнетение фагоцитарной и секреторной способности макрофагов, еще может иметь место при иммунодефицитных состояниях различного генеза (облучение, интоксикация, иммуносупрессивная терапия и т.д.), способствует персистенции МБТ.

Клетки эндотелия кровеносных сосудов

В развитии иммунного ответа на МБ1 участвуют и клетки эндотелия кровеносных сосудов, выделяют биологически активные вещества: адгезивные молекулы, различные цитокины факторы роста. Они обеспечивают взаимодействие эндотелия с другими клеточными элементами (Т-лимфоциты, макрофаги, нейтрофилоциты, тромбоциты). В последние годы клеткам эндотелия отводится существенная роль как в реализации защитных реакций, так и в иммунопатологических процессах.

Состояние, возникающее после вакцинации БЦЖ или после первичного инфицирования, не определяет абсолютной устойчивости против МБТ. Интенсивность противотуберкулезной защиты зависит как от характера антигенного воздействия (вид возбудителя, вирулентность, массивность) так и от состояния макроорганизма, в первую очередь от состояния иммунной системы (наличия врожденного иммунодефицита), а также факторов, которые могут вызвать вторичную ее дефектность: облучение, употребление имуноденресантов, интоксикация. Играют роль другие факторы: состояние нервной, эндокринной систем, характер обменных процессов и др.

Долгое время считалось, что иммунитет при туберкулезе носит «нестерильный» характер. Это основывалось на том, что для поддержания иммунитета необходимо обязательные наличие в организме МБТ или их субстанций. Однако исследования многих авторов к вели, что для поддержания иммунитета наличие живых микроорганизмов не нужно.

Иммунологическая память

Это сохранение антигенных детерминант на клеточных элементах крови и в сыворотке крови (М. М. Авербах). В механизме поддержки иммунитета этот феномен играет большую роль.

Серьезной проблемой фтизиатрии является широкое инфицирование практически здорового населения; большинство лиц туберкулинпозитивные, что свидетельствует о наличии персистирующей туберкулезной инфекции. Очень важное значение имеет выявление среди них групп риска, в которых возможно развитие заболевания. Нужны критерии определения активации старых очагов, в которых могут храниться МБТ в той или иной форме.

Многие авторы связывают заболевания туберкулезом и реактивации туберкулезной инфекции со снижением естественной сопротивляемости и приобретенного противотуберкулезного иммунитета. В клинике нет возможности оценить состояние иммунной системы к заболеванию, поэтому нельзя с полной достоверностью совместить развитие патологии с начальными нарушениями иммунной системы.

Однако известно, что более высокая заболеваемость туберкулезом встречается у больных диабетом, у переболевших корью, у ВИЧ-инфицированных, то есть у лиц с нарушениями в иммунной системе. Проблема иммунодефицита актуальна также потому, что значительно увеличивается число больных туберкулезом среди лиц, злоупотребляющих наркотиками.

Различная степень естественной устойчивости к туберкулезной инфекции различных видов животных и человека связана с генетическими факторами, определяющими разную склонность к заболеваемости разных людей. Выполнено достаточно много исследований, доказавших ассоциации генов НLА-системы с устойчивостью к туберкулезу. Показано, что неблагоприятное течение туберкулезного процесса чаще встречается у лиц с БК-2 антигенами, благоприятный — с ОК.-3. Гены НLА-комплекса I и II классов являются важными факторами, определяющими патогенез туберкулеза, контролируя устойчивость и восприимчивость к туберкулезной инфекции.