Реферат з біології учениці 9 «Д» класу НВК № 1681 Заїкіна Ольги
Москва 2001
Введення.
Наукові дослідження в області туберкульозу відкривають нові можливості профілактики, діагностики та лікування цієї хвороби. За час, що минув після першого видання цього посібника в 1981 р., отримані нові дані, що стосуються діагностики і диференціальної діагностики туберкульозу та інших захворювань легенів. Значно змінилася на цей період методика хіміотерапії хворих на туберкульоз. Накопичено досвід протитуберкульозної роботи в нових організаційних формах. Змінилися уявлення про значення туберкульозу як міжнародної проблеми в країнах Африки, Азії, Латинської Америки, де захворюваність на туберкульоз та смертність від нього не зменшуються. Всупереч думку ряду зарубіжних вчених, що існував понад 20 років, туберкульоз зовсім не «зникає» хвороба: вона потребує енергійних, дієвих протитуберкульозних заходів, якщо ж їх не проводити в належним чином, то захворюваність збільшується, з'являються більш важкі форми туберкульозу.
Удосконалення нових форм діагностики туберкульозу та нетуберкульозних захворювань органів дихання викликало необхідність висвітлити питання радінуклідних досліджень при легеневій патології, при клінічному прояві вад розвитку бронхолегеневої системи.
Наукові дослідження в галузі фтизіатрії щорічно поповнюють наші уявлення про патогенез туберкульозу, постійно вдосконалюються методи діагностики та лікування. Особливо інтенсивні дослідження проводяться в області імунології та імуногенетики.
Значно менше наукових розробок з профілактики туберкульозу, в тому числі по вакцинації і химопрофилактике, особливо в плані створення та впровадження в практику нових варіантів вакцин, зокрема, на основі гібридомної технології, хіміопрепаратів з уповільненим виведенням з організму людини, придатних для застосування один раз на 10-14 днів і рідше при химопрофилактике.
Збудник туберкульозу та його властивості.
Типовим представником роду мікобактерій є мікобактерії тонких, злегка вигнутих, гомогенних або зернистих паличок довжиною від 0,8 до 3-5 мкм і шириною від 0,3 до 0,5 мкм. Форма і зернистість мікобактерій добре видно в забарвлених препаратах. Особливості клітинної структури мікобактерій туберкульозу вдається виявити за допомогою такі'х методів цитологічного дослідження, як електронографа, люмінічцентрая, фазово-контрастна мікроскопія та ін
Удосконалення способів фіксації, техніки ультратонких зрізів і збільшення роздільної здатності електронного мікроскопа дозволили встановити ультраструктуру мікобактерій і визначити локалізацію в ній окремих органоїдів. У бактеріальній клітині диференціюється клітинна мембрана, цитоплазма з окремими органоидами і ядерна субстанція.
Хімічний склад мікобактерій туберкульозу.
До складу клітини входять вода (85,9%), білки, вуглеводи, ліпіди і мінеральні солі. Ліпіди складають від 10 до 40% сухої речовини. Вони розчиняються в спирту, ефірі і хлороформі. Білковий компонент - різні Туберкулопротеіни - становлять 56% сухої речовини клітини. Туберкулопротеіни поділяються за своїми фізико-хімічними властивостями на 3 типи: з високою молекулярною масою (32000-44000) - добре розчинні, біологічно активні; з середньою молекулярною масою (16000) - менш розчинні, менш біологічно активні; з низькою молекулярною масою (9000) - нерозчинні, найбільш тісно пов'язані з нуклеїнової кислотою, що утворюють комплекси - нуклеопротеїни. До складу туберкул-протеїнів входять майже всі відомі амінокислоти.
У микобактериях туберкульозу міститься до 15,3% вуглеводів здебільшого у вигляді полісахаридів, вільних і в з'єднаннях з фосфатиди і білками.
Мінеральні речовини мікобактерій туберкульозу становлять близько 6% маси клітини. Це кальцій, фосфор, магній, калій, залізо, цинк і марганець в основному у вигляді сполук.
Живильні середовища.
Для нормального розвитку мікобактерії потрібні спеціальні поживні середовища, що містять вуглець, азот, водень, кисень, фосфор, магній, калій, а також залізо, хлор, натрій, сірку. Крім того, для повноцінного розвитку мікобактерій туберкульозу, як і інших мікроорганізмів, необхідна наявність факторів росту, які в мінімальних кількостях поліпшує ріст бактерій на середовищах, що містять основні поживні речовини. Фактори зростання не входять до складу ферментних систем клітини, але використовуються для їх побудови. Відомі фактори росту, споріднені за своєю природою вітамінам групи В, ряд амінокислот, органічних кислот та ліпідів. Всі ці фактори міститися в повноцінних середовищах - яєчних, кров'яних, картопляних.
Первинні культури мікобактерій, виділені з патологічного матеріалу, особливо чутливі до відсутності факторів росту. Мабуть, при вегетірованіі в тканинах організму вони втрачають здатність самостійно синтезувати такі речовини. Отже, для таких культур необхідні повноцінні поживні засоби.
Для культивування та диференціації мікобактерій туберкульозу використовується велика кількість різноманітних за складом і консистенцією поживних середовищ. За складом їх можна розділити на три групи: середовища, що містять гліцерин; білкові кошти середовища (сироваткові, яєчні, жовтковий); синтетичні (безбілкові) середовища. Більш повноцінними є змішані середовища, які застосовують для виділення культур з патологічного матеріалу. За консистенцією середовища ділять на тверді, напіврідкі і рідкі.
При культивуванні мікобактерій на поживних середовищах велике значення має концентрація в середовищі водневих іонів (pH). Найкращий ріст культур відзначається при pH 6,8-702. Мікобактерії можуть рости при більш кислої реакції (pH 5.5) і при більш лужною (pH 8.0), однак менш інтенсивно
Ферментативна активність.
Мікобактерії туберкульозу для синтезу білків клітинної мембрани, цитоплазми і органоїдів і для біоенергетичних процесів використовують різні органічні сполуки, що вказує на їх значну і різноманітну ферментативну активність.
Як відомо, внутрішньоклітинне дихання мікобактерій здійснюється оксидоредуктазами. До цієї великої групи окисно-відновних ферментів відносяться дегідрогенази, оксидази, а також каталаза і пероксидаза. Особливий інтерес представляють каталаза і пероксидаза, оскільки з ними інтимно пов'язані такі біологічні властивості мікобактерій туберкульозу, як вірулентність і лікарська стійкість до препаратів групи гідразидів ізонікотинової кислоти. У всіх аеробних мікроорганізмів завершальним продуктом окислювально-відновних процесів є перекис водню. Каталаза розщеплює перекис водню на воду і кисень. Пероксидаза каталізує окислення перекисом водню ряду фенолів і ароматичних амінів.
Дихання.
Для нормального розвитку мікобактерії туберкульозу мають потребу в кисні, тому їх відносять до аеробів. Більшість дослідників вважали збудника туберкульозу абсолютним аеробів. Роботи Л. М. Моделя (1952) і ін показали можливість росту мікобактерій туберкульозу при нестачі або відсутності кисню. Ця обставина дозволяє розглядати мікобактерії туберкульозу як факультативні аероби. Однак питання про факультативної аеробної збудника залишається до цих пір не вирішеним. Дослідники при конструюванні нових поживних середовищ дотримується принципу максимальної аерації зростання популяції.
Розмноження.
Зростання культури мікобактерій туберкульозу в звичайних умовах в тканинах організму і на поживних середовищах відбувається в основному шляхом простого поділу клітини. При електронно-мікроскопічному дослідженні встановлено, що розподіл починається з двостороннього вдавлення цитоплазматичної мембрани в цитоплазму. При поєднанні цих перегородок утворюються дочірні особини. Відомий і більш складний цикл розподілу мікробної особини - брунькування. На певному етапі велике гранулярні освіту на полюсі клітини, оточене невеликою частиною цитоплазми, спускається до периферії клітини, утворюючи опуклість на поверхні клітинної мембрани. Надалі горбок збільшується і відгалужується від материнської клітини у вигляді утворення кокковидной форми.
Одним з можливих, але ще не доведених способів розмноження мікобактерій вважається спорообразование. При цьому в цитоплазмі клітини, на думку деяких авторів, відбувається збільшення декількох кулястих структур, що мають вигляд зерен, і повільне зникнення цитоплазми. Зерна звільняються з клітки і можуть надалі проростати в нові особини. Такий спосіб розмноження ріднить мікобактерій з актіноміцентамі. Розмноження мікобактерій туберкульозу відбувається повільно. Цикл простого розподілу материнської клітини на дві дочірні займає від 20 до 24 год мікроскопічний видимий ріст мікроколоній на рідких середовищах можна виявити на 5-7 день, видимий ріст колоній на поверхні твердого середовища - на 12-20 день.
Одним з характерних властивостей збудника туберкульозу є його здатність змінюватися під впливом зовнішніх факторів. Крім вже описаних морфологічних, тинкторіальних і фізіологічних особливостей, у мікобактерій туберкульозу відзначаються більш глибокі зміни, касающіе5ся біологічних властивостей при збереженні ними в деяких випадках морфологічної спільності. Останні є наслідком тривалого процесу адаптації та селекції у специфічних умовах, які призвели до стійкого зміни метаболізму клітин мікроорганізму. У частині ці зміни закріплені генетично в таксономически відокремлених видах мікобактерій: людських, бичачих, пташиних, нетуберкульозних (атипових).
Види мікобактерій та їх диференціація.
Основною ознакою, по якому мікобактерії були віднесені до того чи іншого виду, є різна патогенність їх для різних видів тварин і для людини. Серед патогенних мікобактерій розрізняють чотири види: M. tuberculosis - збудник туберкульозу людини, M. Avium - збудник туберкульозу птахів, M. Bovis - збудник туберкульозу рогатої худоби, M. microti (OVS, або Oxford vole strain) - збудник туберкульозу польових мишей. Останні вид деякі дослідники (Нахимсон Л.І., 1946; Каграманов А.І, 1955, та ін) розглядають як варіант бичачого, адаптировавшийся в організмі польової миші.
Між окремими видами мікобактерій спостерігається перехідні форми.
Мікобактерії різних видів мають ряд морфологічних, культурних, біохімічних і біологічних особливостей, які дозволяють диференціювати їх один від одного. Існує думка, що мікобактерії бичачого виду мають морфологічні відмінності від людських - меншу довжину тіла мікроба, меншу його фрагментацію.
Припущений ряд поживних середовищ, на яких диференціація мікобактерій проводиться в залежності від зміни забарвлення середовища, характеру росту. Проте морфологічні та культурні відмінності не дозволяють із повною достовірністю диференціювати ці види. Більш чітка їх диференціація можлива за допомогою біологічних методів, заснованих на неоднаковій чутливості лабораторних тварин до людських і бичачим мікобактерій туберкульозу.
Важливим тестом для ідентифікації мікобактерій людського і бичачого видів є ніаціновий тест (проба Кінно), заснований на властивості людських мікобактерій продукувати значно більше ніацину, ніж мікобактерія бичачого виду.
На думку Я. А. Благодарного (1972), достовірні дані про належність мікобактерій до того чи іншого виду можна отримати тільки за допомогою комплексного дослідження. Мікобактерії людського і бичачого видів можуть викликати захворювання туберкульозу не тільки у людини, але і великої рогатої худоби, овець, кіз, свиней, верблюдів, рідше у коней, собак і кішок.
Серед відомих у даний час антропозоонозів найпоширенішим є туберкульоз. Хворіють їм практично всі хребетні тварини. Відомо 54 види ссавців, у яких встановлений туберкульоз. Останнім часом у літературі все частіше з'являються повідомлення про захворювання (мікобактеріози), викликані атиповими (нетуберкульозні) мікобактеріями, представники яких виділені в окрему категорію, дуже неоднорідну як за походженням, так і за властивостями. Об'єднуючим фактором є кислотоустойчивость. У зв'язку з цим питання про походження і характер атипових мікобактерій залишається невирішеним.
На думку багатьох авторів, атипові мікобактерії, у всякому разі, деякі з них, мають зв'язок з туберкульозною інфекцією.
Вивчення патогініческой ролі атипових мікобактерій в клініці легеневих та позалегеневих захворювань показало, що найбільш часті етіологічним чинником мікобактеріозів є мікобактерії III групи, рідше I групи і ще рідше II і IV груп.
Основний видова ознака мікобактерій туберкульозу - патогенність, тобто здатність жити і розмножуватися в тканинах живого організму і викликати специфічні відповідні реакції, що призводять до певної нозологічної формі патології - туберкульозу. Як вже було сказано вище, мікобактерії туберкульозу патогенні для багатьох видів тварин і людини. Найбільш сприйнятливими до зараження вважаються морські свинки, які застосовують в якості моделі для біологічної проби при діагностиці туберкульозу. Проте в даний час є велика кількість штамів мікобактерій туберкульозу, що розрізняються за ступенем своєї патогенності, тобто за вірулентністю. Отже, вірулентність є індивідуальним ознакою окремого штаму мікроба і характеризується інтенсивністю розмноження мікроорганізму в тканинах.
Високовірулентних мікобактерії туберкульозу у чутливих до них тварин швидко розмножуються в організмі, не руйнуються фагоцитами, викликають прогресуюче освіта туберкульозних вогнищ, що приводить надалі до неминучої загибелі тварин. Слабовірулентних мікобактерії також можуть розмножуватися в організмі, але вони захоплюються фагоцитами і руйнуються ними. Утворені специфічні осередки піддаються зворотному розвитку, тварина не гине. Вірулентність не є постійною властивістю. Вона може змінюватися в окремих штамів. Так, свежевиделенних з патологічного матеріалу мікобактерії туберкульозу, як правило, більш вірулентніші, ніж лабораторні штами, які тривалий час містяться на штучних поживних середовищах. Для оцінки вірулентності були запропоновані біологічний метод (класичний) і біохімічні тести. Останні встановлені на встановлений факт взаємозв'язку корд-фактора мікобактерій і їх вірулентності, тобто цитохімічних реакціях.
Лікарська стійкість мікобактерій туберкульозу.
Виникнення стійких до антибактеріальних препаратів варіантів - закономірне явище, основний біологічний закон, вираз пристосування видів до навколишнього середовища. У літературі сформувалися дві теорії сутності лікарської стійкості мікобактерій туберкульозу. Теорія адаптації припускає зміну властивостей мікроорганізму, адекватні зміни навколишнього середовища. Відповідно розвиток лікарської стійкості мікобактерій розцінюється як прояв однієї з форм мінливості бактеріальної клітини під впливом хіміопрепаратів.
Лікарська стійкість мікобактерій туберкульозу виникає до всіх хіміотерапевтичних засобів та антибіотиків. Складність різноманіття хімічної структури існуючих протитуберкульозних препаратів у жодному випадку не дають підстави думати про однаковому механізмі їх біологічної дії. Вивчення біологічних особливостей, ферментативної активності, хімічного складу лікарсько - стійких варіантів у порівнянні з чутливими, генетично однорідними мікобактеріями дозволило виділити кілька основних механізмів, що обумовлюють резистентність бактеріальної клітини до даного антибактериальному агенту:
Поява нового шляху обмінних процесів, що обходить блокований обмінне ланка;
Збільшення продукції метаболіту - антагоніста даного інгібітора;
Збільшення продукції ферменту, який блокується даним препаратом;
Зменшення потреби у продуктах інгібуючої метаболітних системи;
Збільшення розщеплення інгібітора;
Освіта зміненого ферменту, який слабше інгібується даним препаратом;
Зменшення проникності бактеріальної клітини відносно даної речовини
Всі ці процеси можуть відбуватися за межами бактеріальної клітини, на рівні клітинної мембрани і всередині бактеріальної клітини.
Встановлено характерні особливості варіантів мікобактерій туберкульозу, стійких до різних протитуберкульозних препаратів. Варіанти стійкі до стрептоміцину, за своєю морфологічною увазі, будовою колоній майже не відрізняються від чутливих до нього. Іноді з'являється пігментація колоній. Мікобактерії повністю зберігають вірулентність і антигенну структуру. Однак вони змінюють ферментативну активність і володіють зниженою здатністю синтезувати інозит.
Досить мізерні дані є в літературі про штами мікобактерій, стійких до інших протитуберкульозних засобів: ПАСК, виомицин, канаміцину, капреоміцину, рифампіцину, етамбутолу, тіоаміди і циклосерин. Відомо, що вірулентність канаміцин-або карпеоміціноустойчівих варіантів повністю зберігається, а віоміціноустойчівих мікобактерій - може знижуватися в залежності від штаму. Дані про вірулентності мікобактерій туберкульозу, стійких до ПАСК, суперечливі.
Крім стійкості мікобактерій до протитуберкульозного препарату, можливо прояв залежності від нього. Залежність виражається в необхідності цього препарату для росту і розвитку культури. Чаші цей феномен спостерігається у ставленні стрептоміцину. Встановлена залежність строго специфічна і досить стійка. Механізм її виникнення точно не з'ясований.
Припускають стимулюючий ефект стрептоміцину або використання антибіотика клітиною мікроорганізму в якості метаболіту.
Стійкість мікобактерій туберкульозу до зовнішніх впливів.
Мікобактерії туберкульозу володіють значною стійкістю до різних фізичних і хімічних агентів, холоду, тепла, вологи і світла. У природних умовах за відсутності сонячного світла вони можуть зберігати свою життєву здатність протягом декількох місяців. Висохлі мікобактерії залишаються патогенними для морської свинки протягом одного - півтора року. У вуличному пилу мікобактерія зберігається протягом 10 днів. На сторінках книг вони можуть залишатися живими протягом 3 місяців, при розсіяному світлі гинуть через 1 - 1.5 місяці. У воді мікобактерії зберігаються дуже довго (протягом 150 днів). Мікобактерії туберкульозу витримують процеси гниття і можуть кілька місяців збережуться у похованих трупах.
Дослідження стійкості мікобактерій, що знаходяться в культурах і різних виділеннях хворих на туберкульоз, до різних фізичних і хімічних тісно пов'язала з практичними завданнями дезінфекції патологічного матеріалу, жител і предметів. Культура мікобактерій, опромінена сонячним світлом гине протягом півтора годин. Ультрафіолетові промені вбивають мікобактерії через 2 - 3 хвилини. У вологому мокроті мікобактерії гинуть при кип'ятінні протягом 5 хвилин, в висушеної мокроті - тільки через 45 хвилин.
Мікобактерії туберкульозу досить стійкі до дії іонізуючої реакції. Так, опромінення рентгенівськими променями протягом 36 годин культури H37RV слабо діє на її життєздатність. Однак ультразвукові хвилі руйнують клітини мікобактерій. Мікобактерії туберкульозу втрачають здатність розмножуватися під дією електромагнітних хвиль з частотою коливань 2000 кГц. Звичайні дезінфекційні агенти слабоеффектівни щодо мікобактерій туберкульозу. Надійною дезінфекції мокротиння хворих на туберкульоз можна домогтися при застосуванні препаратів, що виділяють вільний активний хлор (3 - 5% розчини хлораміну протягом 5 годин, 1 - 2% розчини хлораміну, активовані сульфатом амонію, протягом 3 годин, 10 20% хлорне вапно протягом 2.5 годин та ін.)
Патогенез туберкульозу.
Патогенез туберкульозу як інфекційне захворювання вивчається більше 100 років з часу відкриття Р. Кохом у 1882 р. специфічного збудника хвороби - мікобактерій туберкульозу.
Найбільш частий шлях зараження туберкульозом - аерогенний, але можливий і аліментарний і дуже рідко - контактний через пошкоджену шкіру або слизові оболонки. Після проникнення мікобактерій в організм людини, не зараженого раніше туберкульозом, в якості першої захисної реакції розвивається фагоцитоз. Ефективність цієї захисної реакції залежить від багатьох чинників - віку, статі, різних індивідуальних факторів ризику, спадкової резистентності, або, навпаки, схильності до туберкульозу. Певну роль при аерогенним зараженні має система мукоциліарного кліренсу, що дозволяє частково вивести потрапили в бронхи частинки пилу, крапельки слизу, слини, мокротиння, що містять мікроорганізми. При ентеральному зараження може мати значення усмоктувальна функція кишечника. Головну ж роль і основний вплив на перебіг туберкульозної інфекції має стан імунітету, як вродженого, так і набутого. Локальні зміни в місці впровадження мікобактерій, перш за все, пов'язані з реакцією полінуклеарних клітин, яка змінюється більш досконалою формою захисної реакції за участю макрофагів, які здійснюють фагоцитоз і руйнування мікобактерій.
Процес взаємодії макрофагів з різними мікроорганізмами, в тому числі мікобактеріями туберкульозу, є дуже складним і до кінця не вивченим.
Процес фагоцитозу і лізису мікобактерій регулюється Т-лімфоцитами і виділяються ними медіаторами (лімфокінами). Кількість Т-лімфоцитів, а також їх функціональна активність в даний час добре вивчені у хворих на туберкульоз, у тому числі на субпопуляційного рівні.
Крім того, в інфекційному процесі активну участь належить речовинам, вивільнюваним при руйнуванні мікобактерій. Ці речовини (фракції) були докладно вивчені F. Seibert (1949), M. Goren (1982). Найбільш активний вплив на макроорганізм надають протеїни і нуклеопротеїди, полісахариди і особливо ліпіди. При інтенсивному розмноженні мікобактерій в організмі людини внаслідок малоефективного фагоцитозу виділяється велика кількість токсичних речовин, индицируется різко виражена ПЧЗТ, яка сприяє появі ексудативного компонента запалення з розвитком казеозного некрозу і його розрідження. У процесі розрідження казеозних мас мікобактерії отримують можливість для бурхливого позаклітинного розмноження. У цей період через дуже великий бактеріальної популяції відбувається процес збільшення супресорних клітин (Тс), що призводить до пригнічення ПЧЗТ, імунологічної активності Т-хелперів, лімфопенії і анергии, обумовлює прогресування туберкульозного процесу.
Клініко-морфологічні прояви в результаті первинного зараження мікобактеріями туберкульозу прийнято називати первинним туберкульозом.
В даний час добре відомо, що первинний туберкульоз може виявлятися не тільки у вигляді первинного туберкульозного комплексу, як це було прийнято вважати раніше, а й туберкульозу внутрішньогрудних лімфатичних вузлів, плевриту, різних змін в легенях - туберкулеми, вогнищ і ін
Первинний туберкульоз в результаті свіжого зараження розвивається лише у 7 - 10% заразилися, інші переносять первинну туберкульозну інфекцію без клінічних ознак; настало зараження проявляється віражем туберкулінових реакцій.
Збереження в інших осередках персистуючих мікобактерій підтримує набутий імунітет, але одночасно таїть у собі ризик ендогенної реактивації туберкульозного процесу внаслідок реверсії змінених форм збудника туберкульозу в бактеріальну форму і розмноження бактеріальної популяції
Механізми ендогенної реактивації, а також розвиток туберкульозного процесу на сучасному рівні вивчені ще не достатньо.
В основі реактивації лежить швидко прогресуюче розмноження бактеріальної популяції і збільшення кількості мікобактерій.
До факторів, що сприяють реактивації, належать також різні захворювання: цукровий діабет, лімфогранулематоз, силікоз, виразкова хвороба шлунка та дванадцятипалої кишки, стан після резекції шлунка, хронічні захворювання легень, психічні захворювання, що протікають з депресивним синдромом, алкоголізм, стресові ситуації, синдром набутого імунодефіциту та ін
В останні роки отримані досить достовірні матеріали про важливу роль спадковості протягом туберкульозної інфекції. Вивчення системи HLA людини виявило наявність схильних і резистентних до туберкульозу генотипів. Генетичні чинники впливають на відповідь імунної системи при розмноженні мікобактерій туберкульозу в організмі людини.
Можливий і інший шлях розвитку вторинного туберкульозу - екзогенний, пов'язаний з новим повторним зараженням мікобактеріями туберкульозу (суперінфекція). Але при екзогенному шляху розвитку вторинного туберкульозу недостатньо проникнення мікобактерій у вже інфікований організм, навіть при масивній повторної суперінфекції. Необхідна сукупність ряду умов і факторів ризику, що знижують імунітет.
Вихід хвороби залежить від її течії - прогресуючого або регресує, ефективності лікування та оборотності явищ, що сформувалися в процесі хвороби.
Патологічна анатомія туберкульозу.
Запалення.
Туберкульозне запалення розвивається у відповідь на потрапляння в організм мікобактерій туберкульозу. У залежності від вірулентності збудника і його кількості, а особливо від реактивності організму туберкульозне запалення може мати різний характер і супроводжуватися різним морфологічної картиною. У розвитку туберкульозного запалення велика роль належить імунологічним процесам, у зв'язку, з чим туберкульоз є класичним прикладом запалення на імунній основі, або імунного запалення.
Типове туберкульозне запалення може виявлятися формуванням вогнища різного розміру і освітою горбка - гранульоми. При формуванні туберкульозного вогнища в початковий період запалення воно не має типових морфологічних ознак. На перше місце виступають порушення мікроциркуляції з підвищенням проникності судинних стінок і виходом у тканини формених елементів крові. На місці впровадження туберкульозних мікобактерій спостерігаються явища альтерації (пошкодження тканини) і ексудації.
На ранніх стадіях запалення зрушення в ультраструктури клітин міжальвеолярних перегородок пов'язані з порушенням судинної проникності. Перш за все, в цитоплазмі ендотеліальних клітин кровоносних капілярів збільшується кількість дрібних, мікропіноцитозних бульбашок і вакуолей різної величини.
Надалі ендотелій набухає, внутрішньоклітинні структури піддаються дистрофічних змін. Основна речовина сполучної тканини базального шару стає набряклим з ознаками деполімеризації. Базальна мембрана кровоносних капілярів втрачає чіткість своїх контурів, розпушується. Наростають інфільтративні і проліферативні процеси, активність фібробластів проявляється посиленням фібріллообразованія, що веде до значного збільшення товщини аерогематичного бар'єру. Це утруднює надходження поживних речовин із крові до клітин і відтік від відпрацьованих метаболічних продуктів, а також порушує газообмін.
Туберкульозне запалення, зачіпаючи ультраструктуру всіх складових компонентів аерогематичного бар'єру, змінює і умови їхнього оточення, що веде до зрушень метаболічних процесів, порушення цілісності альвеолярної архітектури і недостатнього газообміну. Гіпоксія посилює фибробластические і проліферативні процеси в альвеолярної стінки, ще більше погіршуючи умови життєдіяльності клітин, тим самим, збільшуючи тяжкість поразки всього органу.
Специфічні для туберкульозу елементи з'являються в наступну фазу запальної реакції - проліферативну. У цей період у вогнищі запалення можна виявити епітеліоїдні і гігантські клітини, а в центральній частині формуючого вогнища утворюється гомогенний сирнистий некроз - казеоз. Епітеліоподібні клітини утворюються з гістіоцитів, макрофагів, ендотеліальних клітин, які накопичуються в осередку в першу фазу запальної реакції. Вони характеризуються великим світлим ядром овальної форми з добре вираженим ядерцем і рівномірним розподілом хроматину.
Гігантські клітини Пирогова - Лангханса у вогнищі туберкульозного запалення відрізняється великими розмірами, містять в цитоплазмі велику кількість ядер, зазвичай розташовуються по периферії у вигляді кільця. Ядра мають овальну форму, в них добре виражений хроматин.
Цитоплазма гігантських клітин містить РНК і багата дихальними і гидролитическими ферментами, що свідчать про їх високу біологічну активність. Вони здатні до фагоцитозу і синтетичної діяльності, в їх цитоплазмі виявляються різні включення (рис.8)
Туберкульозна грануляційна тканина зазвичай містить значну кількість лімфоїдних клітин різної зрілості і ядерні лейкоцити. Всі зазначені клітинні елементи, складаючи туберкульозну грануляційну тканина, зазвичай розташовуються навколо казеоза, що утворив в центрі вогнища.
При загоєнні туберкульозного вогнища зазвичай спостерігається поєднання процесів розсмоктування та рубцювання, фиброзирования. При наявності свіжого туберкульозного вогнища, в якому казеоз відсутній або виражений незначно, може відбутися повне розсмоктування запальних змін з відновленням структури ураженого органу. При наявність казеоза розсмоктування зазвичай відбувається в зоні перифокального запалення, а навколо казеоза формується фіброзна капсула.
Типовою для туберкульозу формою запальної реакції є утворення туберкульозного горбика, або гранульоми. В даний час туберкульозна гранульоми розглядається як реакція антиген - антитіло і є вираженням іммуноморфологічних реакції організму. При превалювання антигену в горбку розвивається некроз, а при збільшенні - антитіл продуктивна реакція. Типовий туберкульозний горбик має округлу форму, розміри його досягають розмірів зерен проса, але можуть бути і декілька більше. Типові продуктивні туберкульозні горбки складаються з епітеліолідних і гігантських клітин Пирогова - Лангханса з лімфоїдними по периферії. Іноді в центрі горбика формується казеоз. При загоєнні відбувається фіброзування горбка поряд з частковим розсмоктуванням казеоза і трансформацією клітинних елементів. У результаті на місці горбка залишається невеликий рубчик неправильної паукообразной форми.
Первинний туберкульоз.
В умовах зниження захворюваності на туберкульоз, особливо виразно виявляється в дитячому віці, в даний час констатується безсумнівну зміна патоморфологічної картини первинного туберкульозу. Найбільш частою формою захворювання у дітей слід визнати туберкульозний бронхоаденіт, нерідко виражений у так званій малій формі, тобто без тотального казеоза лімфатичних вузлів.
При зниженні резистентності організму і більше масивної дозі інфікування в лімфатичних вузлах розвивається туберкульозне запалення з формуванням вогнищ творожістского некрозу, в той час як в легенях запальний осередок може не виникати і лише потовщення в з'єднувальних перегородок свідчить про обмежений лимфогенном поширення інфекції з уражених лімфатичних вузлів кореня легенів . Запальні зміни іноді переходять на стінки бронхів, слизові залози, що може викликати виділення мікобактерій туберкульозу в просвіт бронхіального дерева. Можуть утворитися і фістули в стінці бронхів, через які расплавляющиеся казеозні маси проникають у просвіт бронхів, викликаючи прогресування туберкульозу по бронхіальному дереву і явища гострої бронхогенної дисемінації.
При загоєнні туберкульозного процесу в лімфатичних вузлах відбувається розсмоктування перифокального запалення, ущільнення казеоза, відкладення у ньому солей вапна, збіднення специфічних грануляцій клітинними елементами, наростання фіброзних змін в капсулі і навколишнього прикореневій зоні, яке, продовжуючи на стінки бронхів, викликає їх деформацію аж до розвитку в пізні періоди бронхоектазів.
При зниженні опірності організму дитини, високої вірулентності мікобактерій туберкульозу і значною дозі инфицирующего матеріалу можливе виникнення аерогенного первинного ураження з формуванням первинного туберкульозного вогнища в легені.
Слідом за формуванням вогнища в легкому розвивається ураження регіонарного лімфатичного вузла. Між легеневим вогнищем і регіонарними лімфатичними вузлами утворюється «доріжка» зі змінених лімфатичних шляхів, за якими здійснюється відтік патологічного матеріалу з вогнища в легкому до лімфатичних вузлів. По ходу лімфатичних шляхів розвивається лімфангіт, виникають запальні зміни в прилеглій альвеолярної тканини з превалюванням набряку, специфічних вогнищ. Описана картина відповідає первинному комплексу з усіма трьома його компонентами.
Первинний туберкульоз, як було підкреслено вище, нерідко супроводжується проривом інфекції в кровоносне русло. У зв'язку з цим гематогенне розсіювання інфекції нерідко має місце саме при первинному туберкульозі.
Самодісемінуванням туберкульоз.
В існуючій класифікації дисемінований туберкульоз легень об'єднує дисемінації туберкульозу різного генезу: лімфогенні, гематогенні та бронхогенне.
Гематогенний і лімфогематогенним туберкульоз по-своєму генезу займає проміжне місце між первинним і вторинним туберкульозом, виникаючи часто з різних осередків первинного комплексу.
Хронічні форми дисемінованого туберкульозу частіше зустрічаються у дорослих, і дисемінація в цих випадках має звичайно лімфогематогенним характер. Ці форми зазвичай обмежуються поразкою легеневої тканини, хоча можливі й гематогенні відсіви в інші органи - кістки, нирки і т.д. Вогнища, як правило, носять продуктивний характер, локалізуються переважно у верхівкових сегментах легені зі значним зменшенням дисемінації в нижніх його відділах. Вогнища дисемінації зазвичай поліморфні: один з них добре інкапсульовані, інші мають багату клітинними елементами капсулу, треті відрізняються відсутністю добре вираженою капсули. Все це свідчить про хвилеподібне перебігу процесу, властиво цій формі.
Хронічний гематогенно-дисемінований туберкульоз легень може ускладнюватися формуванням своєрідних каверн округлої форми, що розташовуються в симетричних відділах легенів. При виникненні гематогенних каверн у патологічний процес втягуються бронхи, і туберкульоз може ускладнюватися бронхогенної дисемінацією.
Бронхи можуть змінюватися і в початкові фази дисемінованого туберкульозу при лимфогенном поширенні процесу та освіті туберкульозних вогнищ по ходу лімфатичних судин перибронхіальній тканини.
Бронхіальний дисемінований туберкульоз рідко розвивається як самостійна форма туберкульозу. Однак можуть спостерігатися випадки сенсибілізації бронхіальної стінки, в результаті чого відбувається прорив інфекції в бронхи і розвиток бронхогенного туберкульозу, що локалізуються переважно в нижніх відділах легенів.
Вогнищевий туберкульоз.
Вогнищевий туберкульоз - одна з найбільш поширених форм туберкульозу. Ця форма пов'язана з утворенням вогнищ-відсівів, чи осередків реінфектів, що виникають найчастіше ендогенно при лимфогенном розсіюванні туберкульозної інфекції з вогнищ первинного туберкульозу. Вогнищевий туберкульоз характеризується наявністю цілої групи вогнищ казеоза, локалізуються переважно односторонньо, частіше справа, у верхівковому або задньому сегменті верхньої частки. Одні вогнища характеризуються добре вираженою капсулою, бідними клітинними елементами, ущільненим казеозом. Інші осередки, розташовані поруч, виглядають свіжішими, казеоз у них оточений зоною з епітеліолідних і лімфоїдних клітин з гігантськими клітинами між ними. Поруч можуть розташовуватися зовсім свіжі казеозні вогнища, оточені широкою клітинної зоною. Загоєння вогнищ відбувається звичайно шляхом їх інкапсуляції, ущільнення казеоза і часткового його заміщення сполучною тканиною, що вростають в казеоз з боку капсули. Результатом вогнищевого туберкульозу при сприятливому перебігу процесу буде розвиток фіброзу як у вогнищах, так і навколо них.
Інфільтративний туберкульоз.
Інфільтративний туберкульоз зазвичай розвивається при загостренні вогнищевого туберкульозу. При цьому найчастіше в I або II бронхолегеневому сегменті з'являється ущільнення діаметром 2-3 см.
При прогресуванні інфільтративного туберкульозу вогнища казеоза у його центральних відділах збільшуються, так само як і зона перифокального запалення, яка може зайняти всю частку легені за типом лобіт.
Поряд з патоморфологическим вивченням інфільтрату повинна бути розглянута казеозна пневмонія, яка не виділена за класифікацією в окрему форму. Для казеозної пневмонії характерно переважання запальної реакції за типом гострого казеозного розпаду. Розрізняють ацінозних форму казеозної пневмонії, при якій поразка обмежується межами ацинуса; лобулярную казеозна пневмонія, коли процес захоплює часточки легені, і лобарна форму, коли в процес втягується ціла частка легені. Лобарная казеозна пневмонія є найбільш важкою формою туберкульозу; велика частина ураженої частки в цих випадках задіяна казеозом, в якому може спостерігатися розплавлення казеоза та освіта гострих порожнин розпаду.
Туберкулема легенів.
До цієї форми туберкульозу відносяться різноманітні по генезу інкапсульовані казеозні вогнища округлої форми діаметром більше 1 см.
Туберкулеми ділять на солітарні, шаруваті, конгломератні і інфільтративно-пневмонческіе. Солітарна гомогенна туберкульома і інфільтративно-пневмонічні представляють собою вогнище казеозної пневмонії округлої форми, чітко обмежений навколишнього легеневої тканини тонкої фіброзною капсулою, на межі якої з казеозом є вузький шар специфічних грануляцій.
На кордоні туберкулеми з навколишнім легеневою тканиною зазвичай виявляються лімфоцитарні скупчення, що свідчать про вираженість імунних реакцій в легенях. Шаруваті туберкулеми відрізняються концентричним розташуванням казеозних мас, що чергуються з концентрично ж розташованими пучками колагенових волокон. Конгломератная туберкульома має звичайно неправильну округлу форму і складається з декількох казеозних вогнищ різного розміру, об'єднаних однією спільною капсулою. Туберкулема інфільтративно-пневмонічного типу являють собою нечітко обмежений округле або неправильної овальної форми утворення, в якому ділянки сирнистий некрозу чергуються з фокусами туберкульозного запалення гранулематозного типу та ділянками пневмонії поліморфного типу. Такі туберкулеми не мають чітко сформованої капсули і розглядаються як випадки затяжного перебігу туберкульозного інфільтрату, в якому переважає продуктивна гранульоматозна реакція.
При прогресуванні туберкулеми вона може збільшуватися, казеоз в ній піддається розплавлення, запальний інфільтрат з капсули переходить на прилеглі бронхи, в просвіт яких виділяються расплавляющиеся казеозні маси. У цих випадках на місці туберкулеми утворюється каверна. При стабілізації туберкулеми або її загоєнні спостерігається розсмоктування перифокального запалення і клітинної інфільтрації капсули, наростання в капсулі явищ фіброзу, трансформація специфічних грануляцій в неспецифічну фіброзну тканину, частково проникаючу в казеоз і його замещающую.
Деструктивний туберкульоз.
Будь-яка форма туберкульозу може ускладнитися розплавленням казеоза, виділенням казеозних мас через бронхи і формуванням порожнини, тобто переходом процесу в деструктивну форму. При расплавлении казеоза по краю туберкульозного вогнища казеозні маси можуть відокремлюватися за типом секвестру. Така каверна називається секвестірующей. При расплавлении мас казеоза за типом аутолізу каверна має характер аутолітичних. Сформована каверна характеризується тришаровим будовою стінок: внутрішній казеозно-некротичний шар звернений у просвіт порожнини, за ним йде шар специфічних грануляцій, що містить епітеліоїдні, лімфоїдні і гігантські клітини Пирогова-Лангханса.
За генезу каверни можуть бути пневмоніогеннимі, що утворюються на місці вогнища туберкульозної пневмонії, бронхогенний, що формуються на місці уражених туберкульозом бронхів, гематогенним, що виникають при гематогенно-семінірованном туберкульозі. Залежно від будови стінок, вираженості фіброзного шару каверни можуть бути еластичними, легко спадають, зі слабко розвинутим фіброзом, і ригідними з щільними фіброзними стінками.
У процесі загоєння каверни просвіт дренуючих бронхів може облітеріроваться; в такому разі на місці каверни утворюється інкапсульованний вогнище казеоза типу туберкулеми. При несприятливих умовах казеоз у такому осередку може знову піддатися розплавлення з відкриттям просвіту бронха і знову утворюється каверна, тому такий тип загоєння є неповноцінним.
Ригідні каверни при загоєнні найчастіше в трансформуються в кистоподобную порожнину. У цих випадках спостерігається відторгнення казеозно-некротичного шару і заміщення шару специфічних грануляцій неспецифічної сполучною тканиною. Каверна перетворюється на кистоподобную порожнину.
Прогресування деструктивного туберкульозу виражається в збільшенні казеозно-некротичного шару, який може переходити на шар специфічних грануляцій і фіброзу. Прогресують зміни і в бронхах з появою вогнищ гострої бронхогенної дисемінації.
Кавернозний туберкульоз легень характеризується наявністю ізольованою сформованої каверни без виражених фіброзний змін в її стінках і навколишнього легеневої тканини.
Фіброзно-каверозний туберкульоз.
Типовим для цієї форми є наявність в одному (частіше правом) або в обох легенях каверни або каверн, розташованих серед фіброзно зміненої легеневої тканини. У стінках каверн на відміну від кавернозного туберкульозу фіброзний шар різко виражений і превалює над казеозно-некротичним і грануляційних. При прогресуванні процесу в стінці каверн переважає ексудативно-некротична реакція і буває виражена бронхогенная дисемінація, що має АПіК-каудальному поширення. Відмінною особливістю бронхогенною дисемінацією є їх чітке обмеження від навколишньої тканини, перешкоджає переходу процесу на альвеоли.
Фіброзно-кавернозний туберкульоз відрізняється хвилеподібним перебігом, і в період стабілізації або затихання процесу наростають явища фіброзу і деформації легеневої тканини. Фіброзно-кавернозний туберкульоз значно гірше піддається загоєнню, ніж кавернозний.
Циротичний туберкульоз.
Циротичний туберкульоз легень характеризується розвитком у легеневій тканині грубого, деформуючого орган склерозу (цирозу), бронхоектатичних, посткавернозних типу кіст порожнин, емзіфематонних булл або каверн без ознак прогресування. Циротичний зміни в легенях бувають одно-і двосторонніми, сегментарними, лобарний або займає все легке. Циротично змінене легке різко деформовано, зменшено в обсязі, щільне. Різко деформовано бронхіальне дерево, є бронхоектази різних розмірів і форми. У кровоносних судинах спостерігається перебудова з перекалібрування їх просвіту, появою судин замикаючого типу, безліччю зяючих артеріовенозних анастомозів. Серед різко вираженого фіброзу можуть визначатися туберкульозні вогнища з різно вираженими ознаками активності процесу. При значному склерозі і відсутності в ньому активних туберкульозних змін має місце цироз як наслідок перенесеного туберкульозу.
Імунітет і алергія при туберкульозі.
Гуморальний протитуберкульозний імунітет.
Безліч робіт присвячено вивченню динаміки синтезу різних типів антитіл при експериментальному туберкульозі, туберкульозі людей і вакцинном процесі. Показано, що при вакцинном процесі БЦЖ після введення вакцини титри антитіл прогресивно наростають і досягають максимуму в той період, коли максимально вираженою є резистентність вакцинованих тварин до подальшого зараження. При експериментальному туберкульозі підйом синтезу антитіл відзначається в найближчі терміни після зараження.
Разом з тим різні типи антитіл мають неоднакову динаміку при туберкульозної інфекції. Як показали обстеження, антитіла, спрямовані проти полісахаридів мікобактерій, у найбільших титрах визначаються за сприятливого перебігу туберкульозного процесу, і навпаки, максимальні титри антитіл антіпротеіноих виявляються під час інфільтративної спалаху туберкульозу.
Вивчення динаміки циркулюючих антитіл у крові та в місцях їх синтезу, хоч і представляє інтерес як в теоретичному плані, однак, не дає відповідь на головні питання: яке значення мають антитіла в опірності до туберкульозної інфекції, корисним чи шкідливим є їх синтез, чи мають вони опсонізірующая властивостями відносно мікобактерій і як діють на фагоцитоз і, нарешті, чи можуть вони прямо токсично діяти на мікобактерії, вбивати їх за допомогою компліменту чи пригнічувати з проліферацію?
В першу чергу слід підкреслити, що в прямих дослідах, коли за допомогою імунних сироваток намагалися посилити стійкість до туберкульозу інтактних тварин, зазвичай отримували негативні результати. Багато дослідників вважають антитіла «свідками» імунітету, припускаючи, що синтез антитіл (його активність) відображає напруженість резистентності до туберкульозу, але не лежить в основі боротьби з мікобактеріями.
Клітинний імунітет.
Протягом багатьох років єдиним методом вивчення клітинного імунітету була шкірна туберкулінова проба; крім того, в 20-30 роки була виконана серія дослідів з вивчення стимулюючого і переважної дії туберкуліну і вбитих мікобактерій на проліферацію та міграцію клітин у експлантатів імунокомпетентних органів, які лише нещодавно знайшли пояснення як реакції клітинного імунітету.
Встановлено, що реакції клітинного імунітету полягають у взаємодії Т-лімфоцитів з антигеном і подальшої мобілізації інших субпопуляцій Т-лімфоцитів чи макрофагів, що виконують ефекторні функції.
При туберкульозі та вакцинном процесі БЦЖ була вивчена динаміка проліферації клітин-ефекторів клітинного імунітету у тімусзавісімих зонах селезінки і лімфатичних вузлів.
При туберкульозі був вивчений також синтез медіаторів клітинного імунітету - речовин, синтезованих переважно Т-лімфоцитами після контакту з відповідними антигенами і у відсутності лімфоцитів, що виконують їх деякі функції. Все це дозволило припустити, що різні прояви клітинного імунітету залежать від діяльності різних субпопуляцій Т-лімфоцитів, які мають різне функціональне призначення (зокрема при туберкульозі)
Проведені досліди in vitro дозволили встановити, яким чином клітини - ефектори клітинного імунітету (Т-лімфоцити) надають регулюючу дію на перебіг туберкульозної інфекції.
В даний час встановлено, що мікобактерії руйнуються і розмножуються виключно внутрішньоклітинно і переважно в макрофагах. Таким чином, фагоцитоз є основним механізмом руйнування мікобактерій. Слід підкреслити, що фагоцитоз - це не імунологічний механізм захисту, оскільки фагоцитарні реакції позбавлені головної властивості імунної відповіді - специфічності.
Багато дослідників вважають, що фагоцитоз при туберкульозі є незавершеним, тобто мікобактерії захоплюються, але не руйнуються фагоцитуючими клітинами.
Таким чином, можна зробити висновок, що клітинний імунітет є центральною ланкою резистентності до туберкульозу і що клітини - ефектори клітинного імунітету, ймовірно, надають свій регулюючу дію на протязі туберкульозної інфекції, посилюючи фагоцитарну активність макрофагів.
Імунологічна толерантність
Імунологічна толерантність - це феномен, про значення якого в трансплантаційної імунології та при аутоімунних станах відомо досить багато, але роль якого при інфекціях, у тому числі при туберкульозі, вивчена поки що недостатньо.
Деякими дослідниками було показано, що поєднаним введенням поліантігена БЦЖ та циклофосфану мишам можна індукувати у них толерантність до подальшого введення антигенів мікобактерій з придушенням переважно клітинного імунітету.
У інших експериментальних дослідженнях встановлено, що імунологічне відхилення при індукції за допомогою введення РРД синтезу протитуберкульозних антитіл (у високих титрах) і інгібація розвитку клітинного імунітету негативно впливають на перебіг туберкульозного процесу, сприяючи його більш швидкої дисемінації.
Ці дослідження свідчать про те, сто толерантність може відігравати певну роль у патогенезі туберкульозу. Толерантність може також надати своє негативне дію при хронічному масивному інфікуванні. Ще більше значення може мати в патогенезі туберкульозної інфекції імунологічне відхилення, коли внаслідок тих чи інших причин гіперпродукція антитіл інгібує клітинний ммунітет і, таким чином, знижує, ймовірно, захисний потенціал організму.
Імунологічна пам'ять.
Імунологічна пам'ять при туберкульозі розвивається за тими ж основним законам, що й при введенні будь-якого антигену, з урахуванням особливостей, зумовлених персистированием в організмі живої збудника.
Імунологічну пам'ять зберігають спеціальні клітинні елементи (Т-і В-клітини пам'яті), а присутність антигену (у будь-якій формі) для підтримки імунологічної пам'яті не є необхідним. Разом з тим добре відомо, що після вакцинації БЦЖ в експерименті в клініці підвищена опірність до туберкульозу та туберкулінова чутливість шкіри триває значно довше того часу, коли в організмі виявляються мікобактерії БЦЖ. Leford (1976) встановив, що «лікування» рифампіцином та ізоніазидом тварин, вакцинованих БЦЖ, призводить до елімінації мікобактерій БЦЖ. Але не впливає на клітинний імунітет і опірність до подальшого зараження вірулентної культурою. Це спостереження є вагомим доказом на користь висловленої нами раніше думки про те, що імунологічна пам'ять при туберкульозі (у сенсі збереження певного рівня придбаної резистентності в результаті попереднього контакту) не залежить виключно від персистенції живих мікобактерій.
Алергія.
Алергія - один із феноменів імунітету. Відомо, що алергія, як і інші реакції імунітету, дійсно в різних ситуаціях може бути корисною, і шкідливою для організму. Однак з точки зору сучасної імунології та алергології дуже мало відомо про те, яку справжню роль відіграє алергія при туберкульозі, який її субстрат. Алергічні реакції (як і будь-які реакції імунітету), ймовірно, можуть бути як гуморального (негайна алергія), так і клітинного (уповільнена алергія) типу. Добре відомо, що негайна алергія при широкому колі алергічних захворювань реалізується як «побічний» неспецифічний ефект реакції антиген - антитіло (найчастіше антитіл особливого класу IgE). Спеціальні дослідження ролі негайної алергії при туберкульозі нечисленні, проте вони показали, зокрема, що антитіла IgE не мають істотного значення в патогенезі туберкульозної інфекції. Можливо, при туберкульозі в алергічних реакціях відіграють роль інші антитіла.
Ще більш складний питання, що стосується алергії уповільненого типу. Субстрат такого типу алергічних реакцій поки невідомий. Таким субстратом може бути певна субпопуляція Т-лімфоцитів або певний медіатор, який синтезується ними.
Імуногенетика туберкульозу.
В основі розвитку (або нерозвитку) захворювання, у тому числі туберкульозу, а також в основі взаємовідносин мікроорганізм - збудник в процесі інфекції, крім різних зовнішніх факторів, можуть лежати внутрішні причини, зумовлені, зокрема, генотипом даного макроорганізму. Це положення не викликає сумніву, однак генетично можуть бути детерміновані найрізноманітніші аспекти взаємодії макроорганізму і мікроба, серед яких иммуногенетическая характеристика макроорганізму є важливим компонентом. Єдиною можливістю вивчення ролі імуногенетичних механізмів в даний час є дослідження зв'язку опірності до туберкульозу з відомими генетичними одиницями (локусами), що детермінують імунну відповідь: генами, що кодують трансплантаційні антигени (Н2 миші, HLA людини); генами, що кодують аллотіпи імуноглобулінів.
Показано, що опірність до туберкульозу перебуває під полігенним контролем, домінантною ознакою є резистентність до туберкульозу і що є ген (або група тісно зчеплених генів) чутливості, який в гомозиготному стані обумовлює особливо високу чутливість до туберкульозу. Встановлено, що вакцинний ефект БЦЖ також певною мірою детермінується генетично і знаходиться під контролем генів, розташованих як у Н2-комплексі, так і поза ним. Встановлено також, що введення мишам антисироватки проти генетичного маркера Т-клітин супресорів сприяє більш сприятливому перебігу туберкульозної інфекції; це свідчить про роль Т-супресорів у патогенезі туберкульозу. Всі ці дані однозначно свідчать про те, що імуногенетичні механізми відіграють істотну роль у патогенезі туберкульозної інфекції.
Туберкульоз і спадковість.
Питання про спадковість при туберкульозі давно привертав увагу багатьох дослідників і різноманітно вирішувалося в залежності від рівня знань. У той період, коли збудник туберкульозу не був відомий, вважали, що туберкульоз - хвороба спадкова і що нащадки хворих на туберкульоз батьків вже при народженні мають схильність до цього захворювання. З відкриттям збудника туберкульозу ставлення до цього питання змінилося, і спадковість при туберкульозі перестала зізнаватися.
Згідно сучасним уявленням туберкульоз є інфекційним захворюванням, що відрізняється переважно хронічним перебігом різних клінічних форм, своєрідністю специфічних імунологічних та морфологічних реакцій. В даний час добре вивчені біологічні властивості збудника хвороби, характер і умови зараження мікобактеріями туберкульозу. Склалося чітке уявлення про патогенез цього захворювання, його клінічних проявах, перебіг і результати. Людина може захворіти на туберкульоз тільки при попаданні в його організм мікобактерій туберкульозу. Проте проникнення в організм збудника туберкульозу - необхідна, але недостатня умова розвитку хвороби.
У залежності від епідеміологічної ситуації мікобактеріями туберкульозу інфікується більшість людей, але занедужує туберкульозом лише незначна частина інфікованих - 5-15% і переважно в перші 1-2 роки після зараження.
Небезпека інфікування особливо велика для дітей та дорослих, які перебувають у близькому контакті з хворими, що виділяють мікобактерії туберкульозу, особливо якщо бактеріо-виділення постійне і масивне.
Розвинувся туберкульоз відрізняється клінічним поліморфізмом, що проявляється різними формами захворювання - від малих з безсимптомним перебігом до обширних деструктивних процесів в легенях з вираженою клінічною картиною, різною локалізацією специфічного процесу. В одних випадках розвивається вогнищевий туберкульоз, в інших - інфільтративний, в одних хворих туберкульоз протікає швидкоплинно, у інших він набуває хронічного перебігу.
Наведені вище дані свідчать про те, що сприйнятливість до туберкульозу визначається не лише факторами зовнішнього середовища і, перш за все мікобактеріями туберкульозу, а й внутрішніми властивостями організму, різними у різних людей. Ця резистентність у свою чергу визначається спадковими (генетичними) факторами.
Всі хвороби в залежності від відносної значимості спадкових і середовищних факторів можна розділити за класифікацією Н. П. Бочкова на 4 групи.
Перша група - це власне спадкові хвороби. Прояв патологічного дії одиничної мутації як етіологічного чинника практично не залежить від середовища. До захворювань цієї групи відносяться всі хромосомні і генні спадкові хвороби (хвороба Дауна, гемофілія, фенілкетонурія, ахондроплазія та ін.)
До другої групи хвороб спадковість є етіологічним чинником, але для її прояви необхідно відповідний стан організму, обумовлене шкідливим впливом середовища. До цих захворювань належать, наприклад, подагра, деякі форми цукрового діабету, глаукома та ін
У третій групі хвороб етіологічними факторами є вплив середовища, проте, частота і тяжкість перебігу хвороби істотно залежить від спадкового нахилу. До захворювань цієї групи відносяться: атеросклероз, гіпертонічна хвороба, виразкова хвороба тощо які під дією зовнішніх факторів (іноді ні одного, а багатьох) набагато частіше в осіб з спадковим нахилом.
Серед населення частота захворювань із спадковим нахилом у багато разів вище, ніж частота моногенних захворювань. Спостерігається сімейне накопичення, що свідчить про певної ролі генетично обумовлених факторів у їх розвитку.
У походження хвороби четвертої групи спадковість не грає помітної ролі. До них відноситься більшість травм, гострих інфекційних захворювань та ін Однак і при цих захворюваннях генетичні чинники можуть впливати на перебіг патологічного процесу.
Якщо підходити до туберкульозу з позиції генетики, то його можна віднести до групи захворювань із спадковим нахилом або мультифакторіальних (багатофакторним) захворювань. В основі відмінності в сприйнятливості до туберкульозу у різних можуть лежати як генетичні так і середовищні фактори.
Для вивчення впливу різних спадкових факторів у розвиток і перебіг туберкульозу співробітниками Центрального НДІ туберкульозу Міністерства охорони здоров'я СРСР в умовах експедиції проведено комплексне генетико-епідеміологічний та імуногенетичні дослідження на різних територіях нашої країни, що відрізняються за географічним положенням етнічної приналежності населення епідеміологічної ситуації з туберкульозу, з обстеженням великого числа сімей хворих на туберкульоз легенів, а також суцільним обстеженням методом флюорографії. У результаті екстраполяції отриманих даних у населення з урахуванням контингентів диспансеру розрахована частота туберкульозу в різних вікових групах і в цілому для всього населення обстежених територій, що дозволило зіставити поширеність захворювання в сім'ях та в досліджуваних етнічних популяціях.
Сімейне накопичення туберкульозу легенів встановлено серед різних груп родичів різного ступеня споріднення по відношенню до пробандам. У сім'ях пробандів, які хворіли деструктивними формами туберкульозу і були бактеріовиділювачів, частота туберкульозу серед родичів значно перевищувала частоту захворювань серед населення не тільки при наявність сімейного контакту, але за відсутності тісного контакту з пробандами. Частота туберкульозу в сім'ях, в яких пробанди хворіли малими формами туберкульозу легень без встановленого бактеріовиділення, також була більше, ніж серед населення зіставного віку.
Крім того, при вивченні захворювання на туберкульоз серед родичів пробандів другого ступеня споріднення, які не перебували в сімейному контакті з пробандами та іншими хворими родичами, встановлено, що частота туберкульозу серед населення відповідного віку була в 2-2,5 рази вище, ніж серед усього населення того ж віку.
Незважаючи на різні показники захворюваності на туберкульоз, неоднакову періодичність флюорографічного обстеження населення, відмінності в характері праці, побуту та інших факторів зовнішнього середовища, характер накопичення туберкульозу легенів серед родичів першого та другого ступеня споріднення не відрізнявся в різних етнічних популяціях, в яких проводилося дослідження.
З результатів проведених досліджень випливає важливий висновок: серед родичів хворих на туберкульоз легень ризик розвитку туберкульозу значно вище, ніж серед усього населення. Це дозволило визначити групи ризику захворювань на туберкульоз легень на основі генетико-епідеміологічного підходу у зв'язку із спадковою схильністю до туберкульозу. Група ризику становить не тільки особи, що знаходяться в сімейному контакті з бактеріовиділювачів, але і кровні родичі хворих деструктивним і не деструктивним туберкульозом, особливо першого ступеня споріднення, незалежно від наявності або відсутності контакту.
За даними зарубіжних дослідників, серед вперше виявлених хворих деструктивним туберкульозом легень частіше зустрічаються особи з групою крові 0 (I) і рідше з групою A (II), у яких відзначена підвищена здатність організму обмежувати інфекцію. Імовірність захворювання на туберкульоз осіб з групою крові B (III) досить вище, ніж A (II) і AB (IV).
У той же час відомо, що серед хворих на туберкульоз достовірно більше осіб з групою крові AB (IV), а у людей з групою крові A (II) спостерігається більш важкий перебіг захворювання.
З розвитком імуногенетики, зокрема в галузі вивчення системи HLA - головного комплексу тканинної сумісності людини, виконано більше досліджень, присвячених вивченню зв'язку антигенів HLA з хворобами. Інтерес до вивчення системи HLA обумовлений припущенням про те, що в комплексі HLA знаходяться гени імунної відповіді, що контролює рівень імунологічної реакції на чужорідні антигени.
У ряді досліджень встановлено наявність асоціації антигенів HLA з деякими хворобами легень: сархоідозом, бронхіальну астму, злоякісними новоутвореннями легенів, екзогенним алергічним альвеолитом деякими професійними захворюваннями легень.
Такі дослідження при туберкульозі проведені в останні роки в деяких країнах Західної Європи, США, Індії; були встановлені асоціації ряду лейкоцитарних антигенів HLA з чутливістю до туберкульозу.
Діагностика туберкульозу.
Застосування імунологічних методів для вирішення клінічних завдань діагностики туберкульозу.
Інтерпретація результатів імунологічного обстеження хворих на туберкульоз приносить найбільшу користь, якщо вона здійснюється в зіставленні з клінічною характеристикою; саме в цьому разі таке обстеження набуває особливої цінності, дозволяє виробляти диференційну діагностику, судити про ступінь активності захворювання, прогнозувати його перебіг, а при динамічному спостереженні - контролювати ефективність проведеного лікування. Це - найбільш важливі клінічні завдання, при вирішенні яких визначення стану імунітету, особливо специфічного, може принести істотну користь.
При активному туберкульозі показники специфічних імунологічних тестів зазвичай бувають позитивними Важливо підкреслити, що показники імунологічних тестів можуть сильно варіювати в різні фази перебігу активного туберкульозу.
В активній фазі туберкульозу кілька підвищеними були також рівень вмісту В-лімфоцитів розеткообразующіх (15-25%) і кількість деяких класів імуноглобулінів. Найбільші труднощі виникають під час встановлення мінімальної (прихованої) активності туберкульозу.
Виявлення прихованої активності.
Необхідно відзначити, що при наявності мінімальної активності туберкульозу показники імунітету в основному нормалізуються і наближаються за своїм значенням до таких, які характерні для осіб з неактивними змінами або для здорових людей. У цей період перебігу туберкульозу зазвичай не відзначається порушень загальних механізмів клітинного та гуморального імунітету за кількісними та функціональним характеристикам, показники специфічних тестів можуть бути незначно більше вираженими порівняно з неактивним туберкульозом або негативним.
Однак так звані туберкулін-провакаційною імунологічні тести дають можливість встановити мінімальну активність в більш короткі терміни. Зазвичай для цих цілей застосовують специфічні клітинні імунологічні реакції в поєднанні з підшкірним введенням туберкуліну.
Є повідомлення про застосування імуноглобуліну-туберкулинопровакационного тесту для діагностики туберкульозу легенів, у якому враховують зміни рівня імуноглобулінів, через 2 доби після провокації і через 1 тиждень. Поступове наростання їх кількості говорить про відсутність активності захворювання, а різке зростання (через 48 год) з наступним зниженням (через 7 днів) характерно для наявності активності процесу.
Дослідження функціонального стану легень.
Дослідження функціонального стану легень, що виконується на різних етапах розвитку специфічного процесу, є одним з основних напрямків функціонального обстеження хворих на туберкульоз, сприяю виявленню початкових проявів порушень дихальної функції легень, уточненню якісної та кількісної характеристики клінічно виражених функціональних розладів, розкриттю їх патогенного механізму.
До числа простих високоінформатірованих методів дослідження, насамперед, слід віднести спірометрію і спірографію, використання яких є обов'язковим для всіх протитуберкульозних установ.
Спірометрія та спірографія.
Загальна характеристика: спірометрія та спірографія - найбільш часто вживані методи дослідження функціонального стану легень. Їх широке використання обумовлене відносною простотою процесу дослідження, надійністю і невисокою вартістю використовуваної апаратури і великою практичною значимістю одержуваної фізіологічної інформації.
З реєстрованих спірометріческіх і спирографических показників основними є обсяг форсованого видиху в 1 с (ОФВ1), життєва ємність легень (ЖЕЛ) і тест Тіффно (ОФВ1/ЖЕЛ%).
Дослідження швидкісних показників форсованого видиху.
Общаяхарактерістіка: дослідження швидкісних показників форсованого видиху, так само як спірометрія та спірографія, відноситься до скріпінг-досліджень легень. Його використання в клінічній практиці сприяє уточненню рівня бронхіальної обструкції та діагностиці ранніх проявів бронхолегеневих змін у вигляді порушень прохідності дрібних бронхів. У ході дослідження вимірюють середні та миттєві швидкості початкової, середньої та кінцевої частини входу. З регіструемих функціональних величин частіше за інших визначають середні максимальні швидкості видиху на рівні 25-75 і 75-85% ЖЕЛ і миттєві пікові та максимальні швидкості видиху на рівні 75,50 і 25% ЖЕЛ.
Дослідження загальної ємності легень та її компонентів, недоступних прямий спірометрії та спірографії.
Загальна характеристика: дослідження загальної ємності легень (ОЕЛ) та її компонентів, недоступних прямий спірометрії та спірографії, є обов'язковим елементом комплексного дослідження функціонального стану легень, в завдання якого входить уточнення типу вентиляційних порушень та анатомо-фізіологічної характеристики легеневої тканини. Найбільшу діагностичну цінність має визначення ОЕЛ, залишкового об'єму легень (ООЛ), функціональної залишковості ємності (ФОЕ) і близького до неї по фізіологічній сутності внутригрудного обсягу (ВГО). Дослідження проводять конвекційним і барометричний методами. Конвекційні методи поділяються на відкриті та закриті. При відкритих і закритих конвекційних методах визначаються ОЕЛ, ООЛ і ФОЕ, при барометричному - ОЕЛ, ООЛ та ВГО.
Дослідження загального опору дихальних шляхів.
Загальна характеристика: якщо дослідження загальної ємності легень є обов'язковим для остаточного висновку про наявність чи відсутність рестриктивних і особливо змішаних рестриктивно-обструктивних вентиляційних розладів, то дослідження загального опору дихальних шляхів, або загального бронхіального опору (Paw), так само обов'язково для кваліфікованої оцінки функціонального стану її перших 8-10 генерацій. У процесі дослідження, крім Paw, визначають специфічне опір дихальних шляхів (SPaw), що представляє твір Paw на ВГО, і специфічну провідність дихальних шляхів (SGaw), що розраховується як частка від ділення провідності дихальних шляхів (Gaw) на ВГО. Провідність дихальних шляхів є величиною, зворотною Paw.
Дослідження еластичності і механічесокй гомогенності легенів і роботи дихання.
Загальна характеристика: дослідження еластичності і механічесокй гомогенності легенів і роботи дихання проводять в рамках комплексного клініко-фізіологічного дослідження з метою діагностики емфіземи легенів, пневмосклерозу, розпізнавання початкових проявів легеневих захворювань і об'єктивізації скарг хворих на задишку. У ході дослідження визначають статистичну і динамічну розтяжність легень (CSt, Cdyn), еластичне тиск на рівні 100-50% ОЕЛ, коефіцієнт ретракції (CR), загальну і питому роботу дихання (Аобщ, Ауд.)
Дослідження дифузної здатності легень.
Загальна характеристика: дослідження дифузійної здатності легень (DL) застосовують у клінічній практиці для виявлення одного з основних механізмів порушення легеневого газообміну і непрямої оцінки обсягу та характеру легеневого ураження. Дослідження проводять у двох варіантах - методом стійкого стану (SS) і однократного вдиху (СО). Дифузна здатність легенів для СВ методом стійкого стану (DLCOSS) більшою мірою, ніж дифузна здатність легень для СВ методом одноразового вдиху (DLCOSB), залежить від стану розподільної функції легень, що трохи знижує інформативність DLCOSS як показника дифузійної здатності альвеолярно-каппілярной мембрани і одночасно підвищує її чутливість як показника порушення внутрішньолегеневого газообміну.
Дослідження газів і кислотно-лужного сотояния артеріальної крові.
Загальна характеристика: дослідження газів і кислотно-лужного стану (КОС) артеріальної крові - обов'язковий елемент комплексного дослідження функціонального стану легень. Його результати мають велике значення в діагностиці дихальної недостатності, визначенні її виразності і патогенетичних механізмів. На підставі результатів дослідження газів і КОС крові кваліфіковано вирішується багато питань анестезіологічного забезпечення торакальних операцій, визначаються показання і строки припинення інтенсивної терапії гострих провленій дихальної недостатності. З показників газового складу артеріальної крові найбільш часто реєструють РаО2 і РаСО2. З показників КОС провідне значення належить рН, РаСО2 і ВЕ. Насичення артеріальної крові киснем (SaO2) як показник легеневого газообміну по чутливості значно поступається РаО2. Істинний бікарбонат крові (АВ), стандартний бікарбонат (SB), буєрним підстави (ВВ) і загальний вміст СО2 мало що додають до оцінки КОС по рН, РСО2 і ВЕ.
Профілактика туберкульозу.
Вакцинація і ревакцинація БЦЖ.
Протитуберкульозна вакцинація має на меті створення прищепного імунітету на основі природної резистентності людини у туберкульозної інфекції, що виникла в процесі філогенезу.
В даний час протитуберкульозна вакцинація застосовується в більшості країн світу як визнаний метод активної специфічної профілактики туберкульозу за допомогою вакцини БЦЖ. Більш ніж 60-річний досвід вакцинації БЦЖ людей показує, що успіх специфічної профілактики туберкульозу залежить в основному від якості прищепного препарату, його дозування та якості проведеного щеплення.
Ефективність протитуберкульозних щеплень БЦЖ.
Ефективність протитуберкульозної вакцинації БЦЖ була доведена багатьма вітчизняними та зарубіжними авторами, які грунтувалися на порівняльному вивченні захворюваності на туберкульоз та смертності від нього, а також на результатах вивчення клінічного перебігу туберкульозу у щеплених і нещеплених. Тому, за даними ВООЗ (1980), вакцинація БЦЖ широко проводиться в 118 країнах світу, причому в 64 країнах протитуберкульозна імунізація БЦЖ є обов'язковою і застосовується згідно з прийнятим у них законодавством.
У нашій країні проводиться обов'язкова вакцинація БЦЖ новонароджених, ревакцинація дітей шкільного віку, підлітків і дорослих до 30 років.
Вакцинація БЦЖ має значення не тільки в періоді новонародженості, але і в старшому віці, особливо у дітей, що знаходяться в препубертатном та пубертатному періодах, у яких первинна спонтанна туберкульозна інфекція протікає часто досить важко і роль її особливо зростає у зв'язку зі значним зниженням в останні роки інфікованості населення на туберкульоз.
Численні кинической спостереження свідчать про сприятливий вплив вакцинації та ревакцинації БЦЖ на перебіг первинної туберкульозної інфекції у щеплених, так як, згідно з експериментальними дослідженнями, проведеними на біологічній тест-системі, що полягає у використанні для зараження дуже низької дози вірулентного штампа мікобактерій (2-4 клітини) , вакцинація БЦЖ блокує гематогенну дисемінацію мікобактерій туберкульозу, а також значно зменшує їх число в легенях, що скорочує терміни перебігу інфекції.
Безсумнівно, протитуберкульозна вакцинація різко зменшує розвиток таких важких форм захворювання, як туберкульозний менінгіт, міліарний туберкульоз, казеозна пневмонія. Первинні форми туберкульозу у вакцинованих при народженні дітей у порівнянні з не вакцинованими протікають більш доброякісно, без ускладнень і призводять до порівняно швидкого сприятливого результату. У щеплених при народженні дітей відзначалося головним чином розвиток бронхоаденіта, в той час як у не вакцинованих - розвиток первинного комплексу часто в поєднанні з позалегеневими формами туберкульозу (туберкульозу кісток, лімфатичних вузлів і т.д.)
Вакцинація БЦЖ впливає на зниження інфікованості туберкульозом населення. Серед щеплених вона в 1,5-2 рази нижче.
Як відомо, першим методом імунізації проти туберкульозу новонароджених був ентеральний. Цей метод передбачав вакцинацію на 5-7-й день життя дитини, тобто в терміни, коли у новонародженого добре налагоджуються смоктальні і ковтальні рефлекси.
З 1962 р. в нашій країні застосовується внутрішньошкірний метод введення вакцини, при якому дітей, щеплених у період новонародженості, значно частіше і раніше настає імунологічна перебудова організму, ніж у дітей, вакцинованих ентеральним методом.
Згідно з даними зарубіжної літератури вакцинація новонароджених навіть у перші години життя нешкідлива і викликає імунологічну перебудову організму.
В даний час на ряді територій нашої країни, де практично ліквідована захворюваність на туберкульоз дітей і серед них майже не виявляються локальні форми туберкульозу, замість 3 ревакцинацій у віці 7, 11-12 років (5-й клас), 16-17 років (11 клас ) проводиться тільки дві (у віці 7 років - 1-й клас, 14-15 років - 9-й клас).
З 1972 р. ВООЗ рекомендує для країн з порівняно невеликим поширенням туберкульозу проведення вакцинації дітей в найбільш ранньому віці. При низькій інфікованості дитячого населення (не вище 1-2%) час первинної вакцинації може бути відкладено до моменту закінчення школи. У цьому випадку ревакцинації не потрібно. Проте в даний час ВООЗ рекомендує протитуберкульозну вакцинацію проводити до ліквідації туберкульозу як проблеми охорони здоров'я.
Висновок.
І наостанок хочеться відзначити, що масштаби боротьби з туберкульозом неоднакові в різних країнах через слабкого розвитку охорони здоров'я в цілому, економічних труднощів. Тому, незважаючи на значне зростання бюджету ВООЗ та залучення коштів інших міжнародних організацій на проведення протитуберкульозних заходів, а також підготовку національних кадрів, наявні потреби не можуть бути повністю забезпечені фінансуванням міжнародних організацій.
Список літератури.
А. Г. Хоменко, М. М. Авербах, А. В. Александрова - Туберкульоз органів дихання - М.: Медицина, 1988.
Пилипчук Н.С. Особливості диференціальної діагностики туберкульозу і деяких вад розвитку легенів - Мінськ, 1974 р.
Шестеріна М.В. Зміни бронхів при туберкульозі легенів. - М.: Медицина, 1976.
Авербах М.М. Туберкулеми легені. - М.: Медицина, 1969.
Струков А.І., Соловйова І.П. Морфологія туберкульозу в сучасних умовах. - М.: Медицина, 1976
Фірсова В.А. туберкульоз органів дихання у дітей. - М.: Медицина, 1978
Земскова З.С., Дорожкова І.Р. Приховано протікає туберкульозна інфекція. - М.: Медіцінеа, 1984.