Pathogenese van tuberculose

De ontwikkeling van tuberculaire ontsteking hangt af van de reactiviteit van het lichaam en de staat van zijn beschermende krachten, de virulentie van mycobacteria tuberculosis en de duur van hun persistentie in de longen. De werking van verschillende factoren van het infectieuze proces kan een breed scala aan weefsel- en cellulaire responsen van de ademhalingsafdeling verklaren, waarbij specifieke veranderingen worden gecombineerd met niet-specifieke veranderingen die op een of andere manier de manifestatie en uitkomst van het hoofdproces beïnvloeden.

Elk stadium is een complexe structurele herschikking van diverse lichaamssystemen en ademhalingsorganen, gaat gepaard met ingrijpende veranderingen in metabole processen, de intensiteit van metabolische reacties afdeling ademhaling, weerspiegeld op morphofunctional staat zijn cellulaire en niet-cellulaire elementen. Het is belangrijk om de vroegste mechanismen van de ontwikkeling van tuberculose-ontsteking die in de afgelopen jaren zijn vastgesteld, te bestuderen.

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

Verstoringen van de microcirculatie en toestand van de lucht-bloedbarrière

Reeds een dag na intraveneuze injectie van Mycobacterium tuberculosis in longen van muizen zijn karakteristieke veranderingen in de microvasculatuur: expansieprofielen waarneembaar vasculaire bloedvatennetwerk sladzhirovanie erytrocyten pariëtale locatie polymorfonucleaire leukocyten. Elektronenmicroscopische analyse van de endotheliale bekleding van de longen haarvaten waargenomen activatie lyuminarnoy celoppervlak, intracellulaire oedeem symptomen van desorganisatie micropinocytic vesikels en hun fusie in grote vacuolen. Land oedemateuze, verlicht endotheliale cytoplasma plaatst parusoobraznye uitsteeksels gevormd die afwijken van de hoeveelheid en de grootte van microvaatjes. In sommige gevallen wordt lokale exfoliatie van hun cytoplasmatische processen van de onderliggende basale laag waargenomen, waarbij de laatste wordt losgemaakt en verdikt.

Ongeacht de wijze van toediening van Mycobacterium tuberculosis in elk model experimenten in de eerste 3-5 dagen waargenomen toename in bloed barrière permeabiliteit, zoals blijkt uit de vochtophoping in het interstitium, intracellulair oedeem ontwikkeling niet alleen endotheelcellen maar ook alveolocytes type 1 (A1). Veranderingen invloed op hun cytoplasmatische processen waarbij er gedeelten van de verlichte, oedemateus cytoplasma staat uitpuilende intraalveolar ruimte.

Op het gebied van Mycobacterium tuberculosis en generalisatie van pneumonie foci vorming van primaire aggregaten granulomateuze mononucleaire en polymorfonucleaire leukocyten A1 bepaald met sterk verdikte, soms vernietigd cytoplasmatische processen, een kale gedeelten van de basaalmembraan. In veel alveolocytes type 2 (A2), zwelling van de apicale microvilli. Ongelijke uitzetting van mitochondriale profielen en het cytoplasmatische netwerk. Hyperhydratatie alveolaire epitheliale plaatsen vergezeld van het vrijkomen van vloeistof, plasma-eiwitten en cellulaire elementen in de inflammatoire vnutrial-veolyarnoe space.

Moderne studies van microcirculatie hebben het mogelijk gemaakt om de leidende rol van het vasculaire systeem bij de ontwikkeling van de eerste fasen van ontsteking vast te stellen. Gestimuleerd door cytokines scheidt het endotheel biologisch actieve stoffen af - adhesieve moleculen (selectine integrines). Diverse mediatoren (arachidonzuur), en groeifactoren, zuurstofradicalen, stikstofoxide, enz., Om interactie tussen het endotheel en polymorfonucleaire leukocyten en tussen andere cellulaire elementen van ontsteking te waarborgen. Er is vastgesteld dat L-selectine het zogenaamde "rollende neutrofiel" -effect veroorzaakt. Is het eerste stadium van adhesie van deze cellen aan het endotheel. Een andere soort selectine is P-selectine - na blootstelling aan endotheelcellen worden histamine- of zuurstofmetabolieten naar hun oppervlak getransloceerd, wat de hechting van neutrofielen vergemakkelijkt. E-selectine wordt ook gedetecteerd op het oppervlak van cytokine-geactiveerde endotheelcellen; hij is betrokken bij het proces van endotheel-interactie van postcapillaire venules met T-lymfocyten.

Cytokinen. Mono- en toegewezen polynuclears veroorzaken de herstructurering van het cytoskelet van endotheelcellen, waardoor de vermindering en verhoging van de capillaire permeabiliteit. Op zijn beurt, de passage-polymorf noyadernyh leukocyten door de wand van het bloedvat kan gepaard gaan met en toegenomen permeabiliteit voor de vloeistof en plasmaproteïnen en veranderingen in de samenstelling of de activiteit van adhesiemoleculen leidt tot verhoogde migratie van monocyten en lymfocyten, het verschaffen van verdere ontwikkeling van de ontstekingsreactie. Het komt voor in ademhalingsorganen als reactie op de introductie van mycobacterium tuberculosis en beïnvloedt alle structuren van de afdeling ademhalingswegen.

Tijdens de vorming en rijping van tuberkelgranules, d.w.z. In de tweede fase van de ontwikkeling van een specifiek proces groeien de stoornissen in de structuur van interalveolaire septa. Oedeem, celproliferatie en fibrillogenese in het interstitium beïnvloeden significant de morfofunctionele toestand van het respiratoire epitheel, vooral nabij de foci van de ontstekingsreactie. Overtredingen van de micro-omgeving en vitale functies van alveolocyten hebben een nadelige invloed op de functionele toestand van de luchtmassagebarrière en de gasuitwisseling van de longen.

Samen met de reeds genoteerde veranderingen in de interalveolaire septa in de oedeemzone, wordt de aandacht gevestigd op de uitgesproken destructieve veranderingen in het alveolaire epitheel, die in aanzienlijke mate kunnen worden getraceerd. Ze beïnvloeden beide typen alveolocyten en hebben één directionaliteit - zwelling van intracellulaire organellen, wat leidt tot verstoring van de functie, en vervolgens tot celdood. Fragmenten van vernietigde alveolocyten. Inclusief A2, kan worden gedetecteerd in de intra-alveolaire inhoud. Macrofagene elementen, polymorfonucleaire leukocyten, evenals een aanzienlijk aantal erythrocyten en eosinofielen, die de hoge permeabiliteit van het capillaire netwerk weerspiegelen, bevinden zich hier. Onder de vernietigde cellen bepalen de filamenten van fibrine en hun conglomeraten.

In de longblaasjes, met behoud van de lucht, kunt u ook zien tekenen van zwelling van weefsel en celstructuren mezhalveolyarnyh partities. Voorts werd op het oppervlak van alveolaire epitheel- optreden puzyreobrazovaniya processen die de eerste stadia van afbraak bloed barrière en "flooding" van de alveoli. In het laatste stadium van tuberculeuze ontsteking waargenomen voortdurende stijging van degeneratieve en destructieve veranderingen in de onderdelen van de einddelen van de long, met name op het gebied van longparenchym grenzend kaasachtige necrotische foci of foci van tuberculose longontsteking. Verstoringen van het microcirculatoire kanaal zijn wijdverbreid.

Transcapillaire overgang van bloedplasma-eiwitten draagt bij tot de intrede in het interstitium van lichtcirculerende immuuncomplexen (CIC), die de ontwikkeling van zowel immunologische als secundaire immunopathologische reacties daarin vergemakkelijken. De rol van de laatste in de pathogenese van tuberculose is bewezen, en het is te wijten aan de intrapulmonale depositie van de CEC. Een defect in het fagocytesysteem, een onevenwichtigheid in de productie van cytokinen. Regulering van intercellulaire interacties.

Het gebied van de pulmonaire parenchym lucht wordt gereduceerd tot een 30% cut-off gebied, de afdelingen afgewisseld met zones uitgedrukt intraalveolar oedeem, atelectase en distelektaza, emfysemateuze expansie van de alveoli. Ondanks de progressieve aard van onbehandelde tuberculaire ontsteking, vinden compensatoire regeneratieve processen plaats in het pulmonaire parenchym zonder brandpunten. Volgens ons onderzoek, in het perifocal ontsteking van de functionele activiteit van de A2 zone is vooral gericht op het handhaven van de integriteit van het alveolaire epitheel, het herstel van populaties A1, het meest gevoelig voor de inwerking van tuberculeuze procesfactoren. Het feit dat A2 deelneemt aan de processen van regeneratie als een cellulaire bron van ademhalingsepitheel is nu universeel geaccepteerd. Op duidelijke toename A2 proliferatieve activiteit in deze gebieden onthullen 10/06 geeft grenzend jonge alveolocytes - "renale groei" met dezelfde kernstructuur goed ontwikkeld aanzienlijke inhoud in het cytoplasma en mitochondria polyribosomen klein aantal secretoire granules. Soms zie je in deze cellen de mitotische figuren. Tegelijkertijd zijn alveolocyten van het tussenliggende type, die de transformatie van A2 tot Al weerspiegelen, uiterst zeldzaam. Het handhaven van een gasuitwisseling orgaanfunctie optreedt als gevolg van de hypertrofie van alveolaire A2 en transformatie groeipunten A1 in afgelegen gebieden van de pulmonaire parenchym. Hier worden de ultrastructurele tekenen van de actieve secretoire functie van A2 waargenomen.

Deze gegevens correleren met de resultaten van elektronenmicroscopisch onderzoek van alveolair epitheel in het bedieningsmateriaal. Bij patiënten met genezing van foci van tuberculose-infectie, worden adenomateuze structuren gevormd, die lijken op alveolaire cursussen. De cellen die ze bekleden hebben een ultrastructuur van A2, die enkele secretoire korrels behouden. Het is kenmerkend dat de transformatie van A2 in A1 niet plaatsvindt (er worden geen alveolocyten van het intermediaire type gedetecteerd), wat het niet mogelijk maakt om deze structuren te relateren aan nieuw gevormde longblaasjes, zoals sommige auteurs opmerken.

Herstelprocessen van het respiratoire epitheel werd vorming alveolocytes overgang alleen waargenomen in de verdere longparenchym, waarbij nodulaire groei alveolocytes overeenkomstige definitie van "groei nier." Hier wordt de belangrijkste gasuitwisselingsfunctie van de longen gerealiseerd, de cellen van de lucht-bloedbarrière hebben een goed ontwikkelde ultrastructuur met een groot aantal micropinocytose-vesicles.

De studie van verschillende modellen van tuberculeuze ontsteking bleek dat de ontwikkeling in het licht van specifieke ontsteking niet alleen geassocieerd met bepaalde destructieve veranderingen van de afdeling luchtwegen rechtstreeks naar het centrum van de infectie, maar het beïnvloedt alle longparenchym, waar er tekenen van microcirculatie aandoeningen. Toename van de doorlaatbaarheid van bloedvaten van interalveolaire septa. Met de voortgang van het ontstekingsproces nemen oedeemverschijnselen toe, die de toestand van de alveolocyten beïnvloeden, vooral A1. De lumens van veel longblaasjes zijn gedeeltelijk of volledig gevuld met vocht en cellulaire elementen van ontsteking. Hypoxie en fibrotische veranderingen interalveolaire septa gasuitwisseling uitdrukking in bloed barrièrefunctie leiden tot ademhalingsfalen en de dood van de proefdieren.

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

De rol van macrofagen van de longen

Macrofagen van de longen zijn een component van een enkel systeem voor het gehele organisme van mononucleaire fagocyten afkomstig van de polypotente stamcel van het beenmerg. Bij het verdelen van een stamcel worden monocytvoorlopers, monoblasten en promonocyten geproduceerd. Monocyten circuleren in het bloed en komen gedeeltelijk uit in het interstitiële weefsel van de longen, waar ze zich enige tijd in een inactieve toestand kunnen bevinden. In aanwezigheid van inductoren van differentiatie ze worden geactiveerd, naar het oppervlak van luchtwegen en bronchiale epitheel, die door verschillende stadia van rijping passen, worden respectievelijk in alveolaire macrofagen en bronchiale. De belangrijkste functie van deze cellen is de absorptiefunctie, die gerelateerd is aan hun vermogen om fagocytose een vreemd materiaal te geven. Als een van de factoren van natuurlijke weerstand van het lichaam, beschermen ze die longgebieden die het eerst in contact komen met microben en abiogene middelen, d.w.z. Behoud de steriliteit van de epitheliale bekleding van de longen over de gehele lengte. Meeste vreemd materiaal, alsook fragmenten van vernietigde celcomponenten nagenoeg volledig gedigereerd na conjugatie fagosomnoy macrofaag vacuolen (Necrophagia, hemosiderophages) met lysosomen met proteolytische enzymen. Voor longmacrofagen worden gekenmerkt door een hoog gehalte aan zure fosfatase, niet-specifieke esterase, cathepsine, fosfolipase A2, en citroenzuurcyclus enzymen, speciaal succinaat. Tegelijkertijd weten we dat een aantal van ziekteverwekkers van besmettelijke ziekten, met name M. Tuberculosis, kan lang blijven bestaan in het cytoplasma van alveolaire macrofagen, omdat ze zeer goed bestand tegen celwanden, tegen de werking van lysosomale enzymen. In modelproeven, bij onbehandelde dieren, ondanks de sterke activatie van zure fosfatase en andere hydrolases in het cytoplasma van alveolaire macrofagen beheert observeren bepaalde proliferatieve activiteit van Mycobacterium tuberculosis en bevorderend middel kolonievidnyh kleine clusters.

De lage microbicidale activiteit van longmacrofagen is geassocieerd met organospecifieke kenmerken van fagocyten, omdat ze functioneren in een medium met een hoog zuurstofgehalte. De energieprocessen in hun cytoplasma worden voornamelijk ondersteund door de oxidatieve fosforylatie van lipoproteïnen, waarvan het katabolisme is geassocieerd met een van de basisfuncties van deze cellen die het pulmonaire oppervlakteactieve systeem binnengaan. Extractie van energie, lokalisatie van oxidatieve processen beïnvloeden het mitochondriale systeem, waarvan de ontwikkeling correleert met de functionele status van de fagocyt. Ook hier is superoxide-dismutase gelokaliseerd, een antioxidant afweerenzym dat de dissmutatie van singlet-zuurstof, gevormd wanneer elektronen de ademhalingsketen passeren, katalyseert. Dit onderscheidt radicaal macrofagen van de longen van polymorfonucleaire leukocyten, die zuurstof en bio-energie ontvangen, voornamelijk als gevolg van glycolyse. In het laatste geval vindt de splitsing van het substraat direct plaats in het cytosol en vormen de geactiveerde zuurstof en het waterstofperoxide gevormd door myeloperoxidase het voornaamste bacteriedodende potentieel voor werking op de bacteriën.

Low biociden long macrofagen kan worden gezien als een soort van betaling voor de aanpassing aan het functioneren van aërobe omstandigheden. Uiteraard derhalve bestrijden van tuberculose mycobacteriën worden meegevoerd polymorfonucleaire leukocyten en monocyten exsudaat (ook wel macrofagen ontsteking). Pathogenetisch belangrijk dat niet alle long macrofagen, in beslag genomen Mycobacterium tuberculosis, worden uit de pulmonaire oppervlakte-actieve stof en het afglijden van bronchiale afscheidingen verwijderd - een aantal van hen ontwikkeld in de tussenruimten, dat is het uitgangspunt voor de vorming van de karakteristieke cel clusters - granulomen.

In het interstitium komen, rijk aan bloedvaten, macrofagen van de longen met onvolledige fagocytose beginnen inflammatoire cytokines te produceren. Activeren van het aangrenzende endotheel. Op de membranen van de laatste neemt de expressie van immunoglobulinen toe, door middel waarvan selectieve adhesie van monocyten wordt uitgevoerd. Bij het verlaten van het vaatbed worden deze cellen getransformeerd in macrofagen van exsudaat, die ontstekingsmediatoren produceren, die niet alleen mono- maar ook polynuclears aantrekken.

Tegelijkertijd is het signaal voor de ontwikkeling van de granulomateuze reactie afkomstig van gesensibiliseerde T-lymfocyten, de effectoren van overgevoeligheid van het vertraagde type, van de lymfocyten. Die deze cellen beginnen te produceren, de factor die de migratie van monocyten remt, en IL-2, is van groot belang voor granulomeogenese. Ze versnellen de instroom en fixeren de monocyten in het brandpunt van infectie, reguleren hun transformatie in fagocytische, secreterende en antigeen presenterende macrofagen.

Het is noodzakelijk om dat te benadrukken. Omdat de cellulaire afweer mechanisme van de luchtwegen van de penetratie van de ziekteverwekker, granulomateuze reactie in tuberculeuze longontsteking weerspiegelt uiteindelijk het falen van mononucleaire fagocyten in de strijd tegen Mycobacterium tuberculosis. Daarom worden macrofagen gedwongen om voortdurend te prolifereren (het aantal populaties verhogen) en differentiëren in grotere fagocyten (verhoging van de kwaliteit van proteolyse). Wat zijn gigantische cellen zoals vreemde lichamen. De phagosomes laatste onder een elektronenmicroscoop, kunt u niet alleen de Mycobacterium tuberculosis, maar ook grote apoptotische cellen en fragmenten van vernietigde polymorfonucleaire leukocyten te zien. Tegelijkertijd ultrastructurele tekenen van proteolytische activiteit (graad van ontwikkeling van het lysosomale apparaat) in deze fagocyten oppervlaktegewicht van cytoplasma niet significant van de single-core. In dit opzicht worden longmacrofagen constant aangetrokken door de focus van polymorfonucleaire leukocyten, die een grotere biocidale activiteit hebben. Activering van de laatste gaat gepaard met de afgifte in de extracellulaire omgeving van een significante hoeveelheid hydrolasen en oxidatiemiddelen, hetgeen leidt tot het uiteenvallen van weefsels. Vorming van hoestmassa's in het centrum van de focus.

De meest uitgesproken metabole afwijkingen waargenomen bij patiënten met acuut progressieve vormen van longtuberculose, optreedt met een overwicht van exsudatieve en alteratief ontstekingsreactie, met meer progressieve vormen van longtuberculose wordt gekenmerkt, in de regel, uitgedrukt T-cel immunosuppressie. Onderdrukking van T-celimmuniteit, uitgesproken lymfopenie leidt tot verstoring van intercellulaire interacties, remming van granulomateuze reactie.

Een tekort aan geactiveerde monocyten en lymfocyten, in combinatie met hun morfofunctionele insufficiëntie, kan een gevolg zijn van verhoogde apoptose. De onbalans van cytokinen die in dergelijke gevallen ontstaan, kan dienen als een marker voor een defect in het immuunsysteem. Het proces van apoptose heeft karakteristieke morfologische kenmerken: chromatine condensatie in het kernmembraan, verval van de nucleolus, de vorming van cellulaire fragmenten (apoptotische lichamen) en hun fagocytose door macrofagen.

Met de eigenschappen van werkende long macrofagen geassocieerd is niet alleen hun vermogen om fagocytose, maar ook aan de ontwikkeling van een groot aantal cytokines die nodig zijn voor de activering en regulering van vele extracellulaire reacties en processen die plaatsvinden in het hart van tuberculeuze ontsteking. Met hun hulp wordt zelfregulering van de vernieuwing en differentiatie van mononuclears uitgevoerd, intercellulaire interacties worden opgebouwd onder voorwaarden van een specifiek proces en regeneratie.

Universele mediator van intercellulaire interacties is IL-1, het doel waarvoor lymfocyten, polymorfonucleaire leukocyten, fibroblasten zijn. Endotheliocyten en andere cellulaire elementen. In dit geval is de secretoire functie van longmacrofagen gebaseerd op de principes van zelfregulering, wanneer dezelfde cel niet alleen regulatoren van extracellulaire processen beveiligt, maar ook remmers die hun werking blokkeren. Uitscheidende macrofagen in hun ultrastructurele organisatie verschillen significant van fagocytisch. Ze bevatten zelden fagosome vacuolen en secundaire lysosomen, maar ze hebben een ontwikkeld blaasjesapparaat en andere ultrastructurele tekenen van uitscheiding. Vooral goed worden ze tot expressie gebracht in epithelioïde cellen, die behoren tot de hyperactieve secretoire macrofagen.

Bepaalde stadia van differentiatie van macrofagen van de longen kunnen duidelijk worden gevolgd onder het licht en met name de elektronenmicroscoop in het materiaal van bronchoalveolaire lavage. Afhankelijk van de structurele organisatie van de kern en het cytoplasma, worden jonge niet-geactiveerde en biosynthetische mononuclears, evenals volwassen fagocytische en afscheidende macrofagen, onder hen geïdentificeerd. Jonge niet-geactiveerde cellen (met een diameter van 15-18 micron) vormen gewoonlijk ongeveer 1/5 van alle macrofaagelementen. Ze hebben een afgeronde kern met gladde contouren: het cytoplasma is zwak basofiel, bevat geen insluitsels. Onder de elektronenmicroscoop in deze cellen worden zeldzame profielen van het cytoplasmatisch netwerk en mitochondria, verschillende kleine lysosome-achtige korrels en vrije ribosomen gezien.

Geactiveerde, biosynthetiserende macrofagen hebben grotere grootten (18-25 micron in diameter), de kern verschilt in golvende contouren en een duidelijke nucleolus. Ze hebben een basofiel cytoplasma, dat ontwikkelde lange tubuli van het korrelige cytoplasmatische netwerk en talrijke polysomen bevat. Elementen van het lamellaire complex worden gelijktijdig gedetecteerd in twee of drie zones, waar primaire lysosomen zich ophopen. Secundaire lysosomen worden weergegeven door enkele insluitsels; Fagosomen worden zelden gedetecteerd, wat de bereidheid van de cel tot fagocytische functie weergeeft.

Diameter van volwassen macrofagen licht varieert over een breed traject (30-55 micron), afhankelijk van de activiteit en functionele oriëntatie cellen. De grootste afmetingen zijn karakteristiek voor macrofagen met uitgesproken structurele kenmerken van fagocytose. Het oppervlak van dergelijke cellen vormt talrijke micro-groei en lange pseudopodia. Ovale of cirkelvormige kern vaak acentrische heeft golvende contouren. Een aanzienlijke hoeveelheid gecondenseerd chromatine ligt vlakbij het kernmembraan, nucleolus kleine (1-1,2 micron). In het cytoplasma worden bepaald doordat de korte tubuli granulair cytoplasmatisch netwerk tank en vacuolen plaat complex, vrije ribosomen. De cellen bevatten een aanzienlijke hoeveelheid mitochondria, primaire (0,5-1 micron) en secundaire (1,2-2 micron), lysosomen en verschillen in grootte en aantal fagosomnye vacuolen. Deze bevatten fragmenten van vernietigde cellen elementen en Mycobacterium tuberculosis ( "necrophages", "hemosiderophages"), lamellaire insluitsels fosfolipide natuur ( "fosfolipofagi") en / of korrels van neutraal vet ( "lipofagi"), stofdeeltjes, tabaksteer, kaolien ( "coniophage "," Smoker macrofagen ").

In de aanwezigheid van een permanent object van fagocytose verschijnen multikernige macrofagen (met een diameter van meer dan 70 μm) met vijf of meer kernen. Typische cellen van vreemde lichamen - het laatste stadium van differentiatie van de macrofaag met fagocytische functie - worden bepaald in het granuloom en granulatieweefsel van tuberculose-foci. Macrofagen van de longen met uitgesproken secretoire activiteit (met een diameter van 25-40 micron) hebben meestal geen typische pseudopodia. De aard van het oppervlak kan worden vergeleken met fijne kanten robuustheid. Gevormd door talrijke, relatief korte micro-groei. Een afgeronde of ovale kern bevat een kleine hoeveelheid gecondenseerd chromatine, een heldere grote nucleolus (1,5-2 μm). Transparant cytoplasma bevat praktisch geen grote insluitsels. Korte leidingen granulair cytoplasmatisch netwerk vertegenwoordigd door enkelvoudige profielen, terwijl de goed ontwikkelde set plaatelementen - tal vacuolen en blaasjes met een elektronen-transparante of osmiophil inhoud. Dezelfde structuren worden gedetecteerd in het ectoplasma, waar ze direct samengaan met het plasmolemma. Zelfs bij rokers met ervaring, waarin alle fagocytische cellen karakteristieke insluitingen van tabakteer bevatten. Afscheidende macrofagen hebben een klein aantal secundaire lysosomen en enkele fagasma-achtige formaties, d.w.z. Praktisch het vreemde materiaal niet absorberen. Macrofagen met ultrastructurele tekenen van secretoire activiteit onder normale omstandigheden zijn niet meer dan 4-8% in broncho-alveolaire lavage. Aangezien de functie van deze cellen is geassocieerd met het metabolisme, de synthese en afgifte in extracellulair medium biologisch werkzame stoffen, schending mechanismen van specifieke en niet-specifieke afweer leiden tot een toename van het aantal, de vorming van macrofagen met verhoogde secretoire capaciteit - epithelioid cellen. Ze vormen symplasten of worden, als gevolg van onafgemaakte mitotische splitsing, karakteristieke multikernige cellen van Pirogov-Langhans - een finale van macrofaagdifferentiatie met secretoire activiteit.

Afhankelijk van de weerstand van het organisme, de aard van de actie, de processen van transformatie voorwaarden micro-fagocytische capaciteit, of antigeen-secretoire activiteit hebben hun eigen kenmerken. Er wordt aangetoond dat de berekening van het relatieve percentage gehalte in bronchoalveolaire lavage morphofunctional Type macrofagen (macrofaag definitie formule) helpt bij de differentiële diagnose van tuberculose en andere pulmonaire granulomatosis, maakt het mogelijk om de effectiviteit van de behandeling te evalueren etiotropic.

De verhouding van het aantal actief fagocytiserende en synthetiserende macrofagen van de longen reflecteert niet alleen de aard van de weefselreactie in de tuberculaire inflammatiezone, maar kan ook dienen als een indicator voor de activiteit van het pathologische proces. Het probleem van de volledigheid van fagocytose bij tuberculose blijft ook relevant. De resultaten van onze studies van het experimentele en klinische materiaal laten zien dat de uitkomst van de interactie tussen fagocytose en het veroorzakende agens afhangt van de functionele toestand van de macrofaag en de biologische eigenschappen van het micro-organisme.

Toestand van het oppervlakteactieve systeem

Vooruitgang experimentele en theoretische richtingen in het onderzoek van pulmonale surfactanten vaak formuleren huidige kennis oppervlakteactieve stof met een systeem zoals cellulaire en niet-cellulaire elementen, structureel-functionele integriteit die normale biomechanica van de ademhaling verschaft.

Tot op heden heeft zich een zekere mate van feitelijke materiaal, niet alleen blijkt uit de aanzienlijke aanpassingsmogelijkheden van het oppervlakteactieve systeem aan een grondige herstructurering van de pulmonaire ventilatie en hemodynamica, maar ook tot uitdrukking de gevoeligheid van de componenten van vele ongunstige factoren tuberculose werkwijze de specificiteit wordt bepaald door de duur van persistentie van het pathogeen, golvende verloop van de werkwijze , diepe verstoringen van het microcirculatiebed. De waargenomen veranderingen die niet alleen de formatiezone foci van infectie, maar ook op afstand actief werkende delen van de pulmonaire parenchym. In dit verband is het van essentieel belang om de bruikbaarheid van morfologische en functionele componenten van verschillende oppervlakte-actieve systemen te evalueren, benadrukken zij op de wijzigingen die kunnen worden gebruikt om aandoeningen van de luchtwegen functie surfaktantzavisimyh en tijdige correctie te diagnosticeren.

De vroegste tekenen van vernietiging van de pulmonaire surfactant kunnen worden waargenomen in modelexperimenten met behulp van speciale methoden voor het fixeren van de long. In het beginstadium van de ontwikkeling van tuberculeuze ontsteking zijn ze lokaal van aard en komen ze voornamelijk tot uiting in het gebied van intraalveolair oedeem. Onder de elektronenmicroscoop is het mogelijk om verschillende stadia van afschilfering en vernietiging van de buitenfilm te observeren - het oppervlakteactieve membraan door de oedemateuze vloeistof. Deze veranderingen komen volledig tot uiting in de focus van tuberculeuze ontsteking, waarbij het materiaal van de vernietigde oppervlakteactieve stof algemeen wordt geïdentificeerd in de samenstelling van de intra-alveolaire inhoud.

De bekende veranderingen in de extracellulaire bekleding van de alveoli vinden plaats in de foci van verschillende bacteriële pneumonie. In dit geval deel A2. Voornamelijk in perifocale longblaasjes, voert compenserende productie uit van oppervlakteactieve stoffen. Een ander beeld wordt waargenomen in de ademhalingsorganen met de ontwikkeling van tuberculaire ontsteking, omdat het pathogeen een nadelig effect heeft op de processen van intracellulaire synthese van de oppervlakteactieve stof. Directe injectie van Mycobacterium tuberculosis in de longen van honden (doorboren de borst) toonde aan dat verstoring van het cytoplasma netwerkprofielen waargenomen in mitochondria en A2 in de eerste 15-30 minuten; Na een paar uur op de plaats van infectie zijn de alveolocyten volledig vernietigd. Snelle ontwikkeling van een tekort aan oppervlakteactieve stoffen leidt tot een afname van de longblaasjes en de snelle verspreiding van het ontstekingsproces naar het omliggende parenchym. In de aangrenzende alveolus overheersen kleine jonge A2 met afzonderlijke kleine secretoire korrels of grote cellen met tekenen van vacuolisatie van intracellulaire structuren, soms met volledig vernietigd cytoplasma. In die alveolocyten, waar er elementen van het cytoplasmatische netwerk en lamellaire complex zijn, worden gigantische osmiofiele plaatachtige lichamen (OPT) onthuld. Wat duidt op een vertragende (remmende) verwijdering van intracellulaire oppervlakteactieve stof op het oppervlak van de longblaasjes.

Wiskundige modellering van de secretoire functie van de A2 in de vrije zetels van de pulmonale parenchym met een verhoogde functionele belasting toonde aan dat ondanks een toename van de dichtheid en de overvloed aan volwassen secretoire korrels, de reserve potentieel van de bevolking niet significant veranderen. Het is vastgesteld. Dat in omstandigheden van verhoogde vasculaire permeabiliteit, de ontwikkeling van hypoxie en fibrotische veranderingen mezhalveolyarnyh partities verstoorde de balans van het proces van plaatsing en de rijping van het beschermde gebied in het overwicht van de laatste. Versnelling van het rijpen OPT leidt vaak tot een toename van secretoire korrels bestaande uit een elektron-transparante stof matrix, terwijl het gehalte aan osmiophil surfactantmateriaal verwaarloosbaar kunnen zijn; Het lamellaire materiaal van oppervlakteactieve stoffen is los verpakt en neemt slechts 1/3 tot 1/5 van het volume van de secretoire korrel in beslag. Overtreding van de beginfasen van uitscheiding kan het uiterlijk van een aanzienlijk aantal A2 met vacuolen OPT verklaren. Dergelijke cellen hebben typisch ultrastructurele tekenen van afbraak (bleken cytoplasmatische matrix, oedemateus opzwellen van mitochondria, buisjes en lamellaire cytoplasmatisch complex netwerk) die aangeeft de verzwakking van intracellulaire processen genereren surfactant.

Het is kenmerkend dat een afname in de synthese van oppervlakte-actieve fosfolipiden gepaard gaat met het verschijnen in het cytoplasma van A2-korrels van neutrale lipiden. Juiste indicatie geven van het lipide metabolisme in de betrokken longtuberculose proefdieren en de mens is de ophoping in de alveoli en materiële Bron-hoalveolyarnogo lavage lipofagov-macrofagen (schuimcellen) van verschillende rijpingsgraad. Parallel hieraan wordt een significante toename van het lavage-vloeistofgehalte van neutrale lipiden en een afname van de hoeveelheid totale fosfolipiden waargenomen.

Een van de eerste tekenen van vernietiging van oppervlakteactieve stof in het experiment en kliniek van tuberculose van ademhalingsorganen is het verlies van het vermogen van zijn membranen om structuren van reservemateriaal te vormen. In plaats daarvan kan het oppervlak van de alveoli in alveolaire macrofaag phagosomes direct in de bronchoalveolaire lavage van het materiaal blijkt gekruld in ballen membraan ( "giant gelaagde balls") zonder de karakteristieke driedimensionale organisatie. De diepte van de destructieve veranderingen in het oppervlakteactieve systeem wordt ook aangegeven door de detectiefrequentie in de spoeling van de leeggelopen A2. Deze gegevens correleren met de resultaten van biochemische en fysisch-chemische studies van pulmonale surfactanten.

Rekening houdend met alle geopenbaarde kenmerken, om de staat van het oppervlakteactieve systeem te karakteriseren, zijn drie graden van zijn overtredingen vastgesteld: klein, ernstig, wijdverspreid. Dit laatste weerspiegelt een verhoogd risico op de ontwikkeling van surfactant-afhankelijk ademhalingsfalen bij patiënten met geavanceerde destructieve vormen van de ziekte.

De resultaten van het onderzoek tonen aan dat de processen die gepaard gaan met de toename van de permeabiliteit van de lucht-bloedbarrière de basis vormen voor de stoornissen die optreden in het oppervlakteactieve longsysteem bij tuberculose:

• schade aan de oppervlakteactieve stof op het alveolaire oppervlak;
• verandering in metabolisme en schade aan A2;
• overtreding van verwijderingsmechanismen uit de longblaasjes van de verbruikte oppervlakteactieve stof.

Tegelijkertijd hebben studies vastgesteld dat het belangrijkste cytologische mechanisme dat het functionele potentieel van het oppervlakteactieve systeem bij veranderde tuberculose-ontsteking ondersteunt, gemakkelijk het aantal hypertrofische A2 kan verhogen. Voornamelijk in een afstand van de specifieke focus van het pulmonaire parenchym.

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

Genetische aspecten van vatbaarheid voor tuberculose

Voordat we beginnen met de analyse van de huidige staat van onderzoek op het gebied van mechanismen van antituberculous immuniteit en immunogenetica van tuberculose, vinden we het noodzakelijk om stil te staan bij enkele gemeenschappelijke standpunten.

• Ten eerste is bekend dat mycobacteriën zich vermenigvuldigen en voornamelijk in macrofagen ineenstorten. Zeer weinig gegevens (en ze zijn tegenstrijdig) suggereert dat. Dat er enkele factoren zijn die het mycobacterium extracellulair kunnen vernietigen.
• Ten tweede is er geen sterk bewijs dat het neutrofiele fagocytensysteem een belangrijke rol speelt bij de bescherming tegen tuberculose-infectie.
• Ten derde is er geen sterk bewijs dat antituberculosale antilichamen het mycobacterium extracellulair kunnen vernietigen of intracellulaire vernietiging in macrofagen of een ander type cel kunnen bevorderen.
• Ten vierde - er zijn veel feiten die de clausule daarover ondersteunen. Dat de centrale link van anti-tuberculosis immuniteit T-lymfocyten is en dat ze hun regulerende invloed uitoefenen via het fagocytensysteem.
• Ten vijfde - er is een aantal aanwijzingen dat erfelijke factoren een belangrijke rol spelen bij tuberculose-infecties.

Gegevens die getuigen van de belangrijke rol van genetische factoren in vatbaarheid voor tuberculose bij de mens, zijn overtuigend genoeg. Allereerst wordt dit aangegeven door het feit dat met een extreem hoge infectiegraad van M. Tuberculosis (ongeveer een derde van de volwassen populatie van de planeet) de ziekte zich slechts bij een klein deel van de mensen ontwikkelt. Dit wordt ook aangegeven door een andere mate van vatbaarheid voor infecties in verschillende etnische groepen en de overerving van gevoeligheid en resistentie tegen tuberculose in families met meerdere gevallen van de ziekte. Tenslotte is het bewijs van deze situatie een significant verhoogde concordantie van klinisch tot expressie gebrachte tuberculose in monozygote (identieke) tweelingen in vergelijking met dizygoten.

Traditionele genetische studies bij tuberculose

De rol van het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex en NRAMP *

Identificatie van genen en hun allelen, waarvan de expressie afhankelijk van de gevoeligheid of weerstand tegen TB, het niet alleen mogelijk om diep in de fundamentele mechanismen van het immuunsysteem en de ontwikkeling van het ziekteproces bij tuberculose, maar ook dichter bij een realiteit gebracht, het gebruik van methoden van genetische typering te identificeren bij gezonde personen genetisch verhoogd risico op tuberculose-infectie, waarvoor prioritaire preventiemaatregelen nodig zijn, met name - een speciale aanpak van vaccinatie.

* - Natuurlijke resistentie-geassocieerd macrofaag eiwit is een macrofaag eiwit geassocieerd met natuurlijke weerstand.

Er is veel experimenteel werk dat de rol van verschillende genetische systemen en individuele genen (H2, BCG1, Tbc1, XID et al.) In de weerstand (gevoeligheid) van tuberculose in muizen toont. Bij de mens, de meest bestudeerde onder meer genen van major histocompatibility complex (MHC) klasse II, waaronder complexe allelen familie HLA-DR2 (menselijke) onthult een vrij hoge mate van samenwerking met verhoogde incidentie van verschillende etnisch ver van elkaar bevolkingsgroepen, en allelen HLA-DQ invloed op het klinische beeld van tuberculose. Onlangs zijn de eerste successen in de analyse van de connectie met tuberculose bij mensen van het NRAMP1-gen bereikt. Deze gegevens zijn vooral opmerkelijk omdat dit gen een hoge homologie met selectief tot expressie gebracht in macrofagen NRAMP1 muis genoom (de oude naam - BCG 1, omdat de gevoeligheid voor M. BovisBCG controleert), die ongetwijfeld invloed op de gevoeligheid voor intracellulaire pathogenen (inclusief inclusief mycobacteriën).

Mutaties die leiden tot functieverlies

Verschillende genen geïdentificeerd die, wanneer veranderingen die leiden tot verlies van het vermogen om een functioneel actief product ( "knockout" gen) coderen, met name die lijden vermogen van muizen om een beschermende immuunrespons tijdens infectie met Mycobacterium ontwikkelen voltooien. Dit zijn de genen die coderen voor IFN-γ. IL-12, TNF-a, evenals receptoren van immuunsysteemcellen voor deze cytokinen. Anderzijds, wanneer de "knock-out" van genen die coderen voor IL-4 en IL-10 tijdens tuberculosebesmetting verschilde niet van die van het wild (bron) muizen typen Deze gegevens bevestigden op genetisch niveau voornaamste beschermende rol bij tuberculose vermogen van het immuunsysteem ( ten eerste, T1-lymfocyten) reageren op infectie door type 1 cytokinen te produceren, maar niet type 2.

De toepasbaarheid van deze gegevens op mycobacteriële infecties bij mensen werd aangetoond. In zeer zeldzame families waarbij kinderen al op zeer jonge leeftijd leden aan recidiverende mycobacteriële infecties en salmonellose. De ultrahoge gevoeligheid is te wijten aan homozygote niet-conservatieve mutaties in genen die coderen voor de receptoren van cellen voor IFN-γ en IL-12, geërfd van heterozygoot voor deze mutaties van ouders; zoals te verwachten was, met deze overerving van zeldzame mutaties, waren huwelijken nauw verwant. Dergelijke grove schendingen leiden echter tot een hoge gevoeligheid voor infecties, waardoor het kind praktisch niet langer dan meerdere jaren kan overleven. En zelfs in bijna steriele omstandigheden.

Deze zelfde overwegingen veroorzaken een enigszins sceptische beoordeling van de aanpak van het simuleren van dierinfecties met knockout-mutaties in genen die een primaire rol spelen bij de bescherming tegen deze infecties. Dergelijke mutaties leiden tot de expressie van fenotypen die geen kans hebben om te overleven onder normale omstandigheden en snel zouden worden geëlimineerd door selectie. So. Muizen die geen MHC klasse II-producten tot expressie brengen en daarom geen normale pool van CD4-lymfocyten hebben. Na infectie sterft M. Tuberculosis in korte tijd aan gedissemineerde infectie. Een zeer gelijkaardige stroom van tuberculose bij mensen wordt waargenomen met een uitgesproken daling van het aantal CD4-cellen in de late stadia van AIDS. Bij het oplossen van dezelfde problemen van genetische determinatie van risicogroepen en in het algemeen voor het begrijpen van de genetische oorzaken van verhoogde vatbaarheid binnen de normale bevolkingsspreiding, behandelt de onderzoeker, hoewel niet met optimale (door dit kenmerk), maar redelijk levensvatbare individuen. Dit aspect van het probleem spreekt in het voordeel van het gebruik van meer traditionele experimentele modellen voor genetische analyse, bijvoorbeeld de interlineaire verschillen in de stroom van tuberculose bij muizen.

Screening van het genoom en voorheen onbekende genen van vatbaarheid voor tuberculose

Terug in 1950-1960-er jaren hebben aangetoond dat de erfenis van de gevoeligheid en weerstand tegen tekenen van tuberculose bij proefdieren is een complex, polygene karakter. In deze situatie, in de eerste plaats, je moet kiezen duidelijk tot uiting, "zeer verschillend" tussen gevoelige en resistente fenotypen van dieren of mensen, dat wil zeggen, de kenmerken en vaatziekten, en vervolgens naar de aard van hun erfdeel te onderzoeken. Ten tweede moet er rekening mee worden gehouden dat we daar a priori geen idee van hebben. Hoeveel genen zijn betrokken bij de bestrijding van de ziekte en hoe ze zich in het genoom bevinden. Daarom moet u hetzij met behulp van genetische technieken van tevoren aan de genetische diversiteit in de studie bevolking te verminderen, een fractie van de bestudeerde kenmerken (die alleen bij dierproeven mogelijk is) of het screenen van het gehele genoom met behulp van statistische methoden zijn niet Mendeliaanse en kwantitatieve genetica, of een combinatie van deze technieken. Na het villen methoden zijn ontwikkeld met behulp van genomische PCR microsatelliet DNA percelen en de statistische verwerking en interpretatie van de resultaten, heeft genetische analyse gevoeligheid voor tuberculose begonnen op een nieuw niveau.

De hierboven genoemde benaderingen zijn recent succesvol toegepast in genetische experimenten bij lineaire muizen door twee groepen onderzoekers. Een groep van auteurs uit CTRI samen met collega's van het Centrum voor de Studie van de host resistentie aan de McGill University (Montreal, Canada) en het Koninklijk Stockholm Instituut voerde de eerste genomische screening bij muizen erven de ernst van de ziekte die wordt veroorzaakt door de intraveneuze toediening van hoge doses van M. Tuberculosis H37Rv stam. Zoals ouderlijnen met een tegengestelde gevoeligheid voor tuberculose werden lijn A / Sn (resistent) en I / St (gevoelig). Koppeling significante gevoeligheid werd gevonden bij vrouwen met ten minste drie verschillende loci op chromosoom 3, 9 en 17. Meer recentelijk koppeling met loci in het proximale gedeelte van chromosoom 9 en het centrale deel 17 chromosomen en het is aangetoond dat mannetjes. De sterkste hechting aan de gevoeligheid gevonden locus van chromosoom 9. Een andere groep van onderzoekers in de Verenigde Staten hield een screening van de muis genoom van de aard van de erfenis van de gevoeligheid trait M. Tuberculosa stam Erdman bepalen. De combinatie van muizenstammen C57BL / 6J (bestand in hun model) en C3HeB / FeJ (gevoelig) bij de analyse van F2 hybriden. En vervolgens nageslacht BC1 locus werd gelokaliseerd op chromosoom 1. De centrale besturen ernst van de ziekte. Na de initiële toewijzing nauwkeurigere lokalisatie locus werd bereikt met behulp recombinatie analyses en de invloed op de belangrijke fenotypische aard zoals de ernst van pulmonale granulomateuze weefselbeschadiging bleek bij muizen terugkruising (BC3 generatie), d.w.z. Nadat de genetische diversiteit tussen de onderzochte dieren significant was verminderd door genetische technieken. Het is belangrijk op te merken dat de mapping locus. Werden aangeduid SST1 (gevoeligheid voor tuberculose 1), alhoewel op chromosoom 1, zeker niet overeenkomt met de locus NRAMP1. Dit blijkt uit zowel de locatie op een chromosoom, en dat de C57BL / 6-muizen zijn gevoelig allel van een gen van BCG NRAMP1, maar allel resistentie tegen M. Tuberculosis-locus SST1.

Uit de laatste jaren zijn gegevens gepubliceerd over de aanwezigheid van loci in het genoom van de muis, die het karakter van het verloop van het tuberculoseproces fundamenteel beïnvloeden, en die ons in staat stellen te hopen op aanzienlijke vooruitgang op dit gebied en bij het analyseren van de genetische gevoeligheid bij de mens. Fantastically snelle vooruitgang in de genoomanalyse waarschijnlijk de overgang van de genetica van tuberculose muis genetica te brengen in humane tuberculose is zeer snel, dat de volledige genoomsequentie van zowel mens en muis praktisch ontcijferd.

Interactie van macrofaag-mycobacterium

Macrofagen spelen een uiterst belangrijke rol bij de bescherming tegen tuberculose-infectie, zowel in de fase van antigeenherkenning als bij de eliminatie van mycobacteriën.

Na penetratie van mycobacteriën in de longen kan de situatie zich ontwikkelen volgens vier hoofdschema's:

• de primaire reactie van de gastheer kan voldoende zijn om alle mycobacteriën volledig te elimineren, waardoor de mogelijkheid van tuberculose wordt geëlimineerd;
• in het geval van snelle groei en vermenigvuldiging van micro-organismen ontwikkelt zich een ziekte die bekend staat als primaire tuberculose;
• bij latente infectie ontwikkelt de ziekte zich niet, maar mycobacteriën blijven in het lichaam aanwezig in de zogenaamde rusttoestand en hun aanwezigheid manifesteert zich alleen als een positieve huidreactie op tuberculine;
• in sommige gevallen kunnen mycobacteriën overschakelen van een rusttoestand naar een groeifase en wordt de latente infectie vervangen door de reactivering van tuberculose.

De eerste verdedigingslinie tegen infectie na mycobacterium bereikte lagere luchtwegen paden alveolaire macrofagen. Deze cellen kunnen de groei van bacteriën direct onderdrukken en ze fagocyberen. En ook om deel te nemen aan een breed scala van cellulaire reacties goede tuberculose immuniteit - via antigeenpresentatie, stimulatie van T-lymfocyten ophoping in de ontsteking etc. Het is belangrijk om op te merken dat de specifieke mechanismen van de binding van virulente en avirulente stammen van Mycobacterium relatief met fagocyten kan variëren ..

Er is voldoende bewijs dat het proces van het vormen van een vacuole of phagosome M. Tuberculosis bij de interactie met mononucleaire fagocyt gemedieerde hechting van een micro-organisme receptor (CR1, CR3, CR4) vullen. Mannose-receptoren of andere receptoren van het celoppervlak. Interactie tussen de mannose receptoren van fagocytische cellen en gemedieerd door Mycobacterium, blijkbaar glycoproteïne van de celwand van mycobacteriën - lipoarabinomannanom.

Cytokinen T-helper type 2 - prostaglandine E2 en IL-4 - stimuleren de expressie van CR en MR en IFN-γ, omgekeerd, remt de expressie en functie van deze receptoren, hetgeen leidt tot een verlaging van de hechting van mycobacteriën macrofagen. Gegevens over de participatie in de aanhechting van bacteriën aan de receptorcellen voor eiwitten van de oppervlakteactieve stof blijven ook accumuleren.

De rol van het molecuul CD14 (marker van fagocyten) werd aangetoond in het model van interactie van mycobacteriën met microglia-residente fagocyten van hersenweefsel. Er is vastgesteld dat antilichamen tegen CD14 infectie van microgliale cellen met virulente laboratoriumstam H37Rv voorkomen. Aangezien CD14 molecuul dringt niet door het celmembraan en dus niet rechtstreeks in aanraking met het cytoplasma, is het signaal niet alleen geïnduceerd lipoproteïnen uitzenden, maar vereist co-receptor voor het activeren van intracellulaire signaleringsroutes. De meest waarschijnlijke kandidaten voor dergelijke co-receptoren zijn vertegenwoordigers van de familie van Toll-achtige receptoren. Lipoproteïnen van micro-organismen door de activering van deze receptoren aan de ene kant kunnen de beschermende mechanismen van het gastheerorganisme potentiëren en aan de andere kant - door de inductie van apoptose leiden tot weefselbeschadiging. Tegelijkertijd kan apoptose de immuunrespons remmen door cellen te elimineren die deelnemen aan immuunreacties, waardoor de schade aan weefsels wordt verminderd.

Naast het bovenstaande lijkt het waarschijnlijk dat de zogenaamde scavenger-receptoren een belangrijke rol spelen bij het proces van het binden van mycobacteriën aan fagocytische cellen. Die zich op het oppervlak van macrofagen bevinden en affiniteit hebben voor een aantal liganden.

Het lot van M. Tuberculosis na fagocytose is onderdrukking van de groei door macrofagen. Na het binnengaan van het fagosoom, worden pathogene bacteriën beïnvloed door een aantal factoren die zijn gericht op hun vernietiging. Dergelijke factoren omvatten de fusie van het fagosoom met lysosomen, de synthese van reactieve zuurstofradicalen en de synthese van reactieve stikstofradicalen, in het bijzonder stikstofmonoxide. De dood van de mycobacterium in de macrofaag kan via verschillende mechanismen optreden als gevolg van complexe, cytokine-gemedieerde interacties tussen lymfocyten en fagocyten. Het is mogelijk dat het vermogen van mycobacteriën om de toxische effecten van reactieve zuurstof- en stikstofradicalen te vermijden een sleutelstap is in de overgang naar het latente stadium van infectie. Macrofaag vermogen de groei van M. Tuberculosis remmen aanzienlijk afhankelijk van het stadium van celactivering (ten minste gedeeltelijk) en de rest van cytokines (vooral waarschijnlijk bloedplaatjes afgeleide groeifactor alfa (TGF-α) en IFN-γ).

Een belangrijk onderdeel van het mechanisme van antimycobacteriële activiteit van macrofagen is blijkbaar apoptose (geprogrammeerde celdood). Op het model van M.bovis BCG-kweek in monocyten werd aangetoond dat apoptose (maar geen necrose) van macrofagen gepaard gaat met een afname van de levensvatbaarheid van gefagocytiseerde mycobacteriën.

De rol van T-lymfocyten in antituberculeuze immuniteit

Van T-lymfocyten is bekend dat zij de hoofdcomponent zijn van verworven immuniteit in gevallen van tuberculose-infectie. Immunisatie van proefdieren met mycobacteriële antigenen, evenals het verloop van tuberculose-infectie, gaat gepaard met het genereren van antigeen-specifieke CD4 ⁺ en CD8 ⁺ lymfocyten .

Een tekort aan CD4 lymfocyten en in mindere mate CD8, waargenomen bij KO muizen genen voor CD4, CD8, MHCII-, MHCI, evenals de invoering van antilichamen die specifiek tegen antigenen CD4 of CD8, leidt tot een aanzienlijke vermindering van de resistentie van muizen tegen infectie met M. Tuberculosis. Het is bekend dat bij patiënten met AIDS, die worden gekenmerkt door een tekort aan lymfocyten van CD4 ⁺ Noteer de extreem hoge chuvstvitelnostα tuberculose. De relatieve bijdrage van lymfocyten van CD4 ⁺ en CD8 ⁺ in het beschermende immuunrespons kan variëren in verschillende stadia van de infectie. Aldus long granuloom bij muizen geïnfecteerd met M. BovisBCG, in de vroege stadia van de infectie (2-3 weken) domineren T lymfocyten CD4 ⁺. En in latere stadia neemt het aantal CD8 ⁺ lymfocyten toe . Wanneer de adoptieve overdracht van lymfocyten CD8 ⁺, met name hun subpopulatie van CD44 ^hl, protektnvnoy bezit zijn van hoge activiteit. Naast lymfocyten CD4 ⁺ en CD8 ⁺, andere lymfocyt subpopulaties bijzonder γδ lymfocyten en CD4 ⁺ CD8 ⁺, polymorfe-beperkt door MHC klasse CD1. Ook, blijkbaar, bijdragen aan de beschermende immuniteit tegen tuberculose-infectie. De werkingsmechanismen van de effector T-lymfocyten worden hoofdzakelijk ofwel gereduceerd tot de productie van oplosbare factoren (cytokines, chemokines) of cytotoxiciteit. In mycobacteriële infecties treedt preferentiële vorming van T1, die wordt gekenmerkt door productie van cytokines IFN-γ en TNF-α. Beide cytokinen zijn in staat om de antimycobacteriële activiteit van macrofagen te stimuleren dan. In de eerste plaats, en het beschermende effect van CD4-lymfocyten is het gevolg. Bovendien, IFN-γ in staat is de ernst van ontstekingsreacties in de longen te onderdrukken en daardoor de ernst van tuberculose infectie. TNF-α is vereist voor granulomoobrazovaniya volledige samenwerking macrofagen en lymfocyten en bescherming weefsel van necrotische veranderingen. Samen met het beschermende effect heeft TNF-a een "pathologisch" effect. Haar producten kunnen leiden tot koorts, verlies van lichaamsgewicht en weefselschade - symptomen die typerend zijn voor tuberculose-infectie. T-lymfocyten zijn niet de enige bron van TNF-a. De belangrijkste producenten zijn macrofagen. Het effect van TNF-α wordt grotendeels bepaald door de mate van productie van andere cytokines type 1 en 2 in ontsteking. De voorkeursomstandigheden van de cytokineproductie en de afwezigheid van type 1 cytokineproductie door type 2 TNF-α een beschermend effect en voor gelijktijdige productie van type 1 en 2 cytokinen - destructief. Aangezien, zoals hierboven opgemerkt, bij voorkeur Mycobacteria T1 lymfocyten te stimuleren tijdens mycobacteriële infectie gewoonlijk niet gepaard met een toename van de productie van IL-4 en IL-5. Tegelijkertijd met ernstige vormen van de infectie, alsmede de latere stadia lokale en systemische toename van de productie van IL-4 en IL-5 te zijn. Is de verhoogde productie van type 2 cytokines leiden tot ernstiger verloop van tuberculose-infectie of het gevolg ervan, het is niet duidelijk.

Cytotoxiciteit tegen geïnfecteerde doelcellen hebben CD8-cellen ⁺ en "niet-klassieke" lymfocyten CD8 ⁺,-beperkte moleculen op CDlb, lymfocyten, CD4 ⁺ CD8 ⁺ lymfocyten CD4 ⁺. Cytotoxiciteit waarde patronage met tuberculose geeft de cytotoxische werking van lymfocyten CD8 verlagen ⁺ en perforin inhoud van tbc-patiënten in vergelijking met gezonde donoren. Het is essentieel om de vraag hoe de lysis van de geïnfecteerde doelcellen het verloop van de infectie kunnen beïnvloeden als het leidt tot een afname van het broedsucces van mycobacteriën, die intracellulaire parasieten zijn, of integendeel, een bijdrage leveren aan de uitgang van-mycobacteriën geïnfecteerde macrofagen en de infectie van alle nieuwe cellen te beantwoorden. De gegevens van S. Stronger (1997). Lijken bij te kunnen dragen aan een goed begrip van dit probleem. De auteurs hebben getoond. Dat in de cytotoxische lymfocyten bevat granulizina molecuul, dat een bactericide werking op Mycobacterium heeft. Om granulosine in geïnfecteerde cellen te penetreren, is uitscheiding van lymfocyten door eiwitten die poriën vormen in het membraan van doelcellen noodzakelijk. Aldus worden de gegevens van de onmiddellijke vernietiging van mycobacteriën (macrofagen) eerst verkregen door de T-lymfocyt-E, en daardoor de mogelijkheid van rechtstreekse participatie van T-lymfocyten in bescherming tijdens mycobacteriële infecties.

Regulatie van de T-cel immuunrespons

Respons van T-lymfocyten en de productie van effector cytokinen gereguleerd door cytokinen geproduceerd door antigeen presenterende cellen, waaronder macrofagen besmet. IL-12 verschuift de differentiatie van T-lymfocyten op de vorming van Thl-cellen en stimuleert de productie van IFN-γ. Infectie van Mouse IL-12 ^% M. Bovis BCG leidt tot een geleidelijke ontwikkeling van de infectie, verhoogde verspreiding van mycobacteriën en wordt begeleid door een gebrek granulomoobrazovaniya in de longen. In muizen IL-12p40 ^% geïnfecteerd met M. Tuberculosis, merkte de ongecontroleerde groei van mycobacteriën, inzake overtreding zowel natuurlijke weerstand en verworven immuniteit en komt door een aanzienlijke vermindering van de productie van pro-inflammatoire cytokines IFN-gamma en TNF-β. Omgekeerd resulteert toediening van recombinant IL-12 aan muizen en daaropvolgende infectie met M. Tuberculosis Erdmann in een toename van hun resistentie tegen infectie.

IL-10 is een regulatoir cytokine dat de ontwikkeling van humorale immuniteitsreacties stimuleert en vele reacties van cellulaire immuniteit onderdrukt. Gemeend wordt dat de invloed van IL-10 op T-celrespons kan worden gemedieerd door zijn werking op macrofagen: IL-10 remt presentatie door macrofagen antigeen en remt de synthese van macrofaag ontstekingsbevorderende TNF-α cytokine, IL-1, IL-6, IL-8 en IL -12, GM-CSF, G-CSF. IL-10 heeft ook een anti-apoptotisch effect. Zo'n reeks acties, lijkt, is om een significant effect van IL-10 van de intensiteit van goede tuberculose immuniteit te bepalen, maar de gegevens over de afhankelijkheid van beschermende immuniteit door de productie van IL-10 is zeer tegenstrijdig.

TGF-β is een unieke factor van onderdrukking van cellulaire immuniteit. Het niveau van zijn produktie correleert met de ernst van tuberculose en behandeling van muizen geïnfecteerd met M. Tuberculosis, anti-TGF-β antilichamen of natuurlijke TGF-β remmers corrigeert verminderde T-celrespons.

Er dient te worden opgemerkt dat de effectorrol van T-lymfocyten niet beperkt is tot de productie van cytokinen en cellulaire cytotoxiciteit. Andere processen die plaatsvinden tijdens de totstandkoming van direct T-lymfocyt-macrofaag contact, evenals de productie van chemokinen door T-lymfocyten, kunnen een belangrijke bijdrage leveren aan de ontwikkeling van lokale ontstekingsreacties. De laatste zijn op hun beurt niet alleen te wijten aan de respons van macrofagen en T-lymfocyten. Neutrofielen, eosinofielen, fibroblasten, epitheelcellen en andere cellen kunnen actieve deelnemers zijn aan de processen die in de longen voorkomen in gevallen van tuberculose-infectie.

Morfologische studies van het proces van korrelvorming, evenals de resultaten van het bepalen van de dynamiek van de vorming van een specifieke T-celreactie, stellen ons in staat om verschillende stadia van interactie van mycobacteriën met een macrorganisme te identificeren. De eerste wordt gekenmerkt door een progressieve vermenigvuldiging van mycobacteriën bij afwezigheid van een specifieke T-lymfocytrespons en duurt ongeveer 2-3 weken. De tweede treedt op na de vorming van rijpe T-lymfocyten en wordt gekenmerkt door stabilisatie van de groei van mycobacteriën. In de regel komt hierna het stadium van decompensatie, dat samenvalt met de destructurering van lymfoïde formaties en het verschijnen van necrotische veranderingen in de longen. Het vaccineffect kan te wijten zijn aan een vermindering van de eerste fase van de respons.