A tuberkulózis patogenezise

A tuberkulózis gyulladásának kialakulása a szervezet reakcióképességétől és védekezőképességének állapotától, a tuberkulózis mycobacteriumok virulenciájától és a tüdőben való fennmaradásuk időtartamától függ. A fertőző folyamat különböző tényezőinek hatása magyarázhatja a légzőszervi szöveti és sejtes reakciók nagyfokú sokféleségét, ahol a specifikus változásokat nem specifikusakkal kombinálják, így vagy úgy befolyásolva a fő folyamat megnyilvánulását és kimenetelét.

Minden szakasz a különböző testrendszerek és légzőszervek strukturális változásainak komplex halmaza, amelyet az anyagcsere-folyamatok mélyreható eltolódása, a légzőszerv anyagcsere-reakcióinak intenzitása kísér, és tükröződik a sejtes és nem sejtes elemek morfofunkcionális állapotában. Nagy jelentőséggel bír a tuberkulózisos gyulladás kialakulásának legkorábbi mechanizmusainak tanulmányozása, amelyeket az elmúlt években állapítottak meg.

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

Mikrocirkulációs zavarok és az aerohematikus gát állapota

A Mycobacterium tuberculosis egerek tüdejébe történő intravénás beadását követő 24 órán belül jellegzetes változások figyelhetők meg a mikrokeringési rendszerben: a vaszkuláris kapilláris hálózat profiljainak kitágulása, eritrociták iszapképződése figyelhető meg polimorfonukleáris leukociták parietális elrendeződésével. A pulmonális kapillárisok endothel bélésének elektronmikroszkópos elemzése a sejtek luminális felszínének aktiválódását, intracelluláris ödéma kialakulásának jeleit mutatja a mikropinocitotikus vezikulák dezorganizációjával és nagy vakuolákká való fúziójával. Az endotheliociták ödémás, kitisztult citoplazmájának területei helyenként vitorla alakú kiemelkedéseket képeznek, amelyek mennyisége és mérete a különböző mikroerekben eltérő. Bizonyos esetekben citoplazmatikus nyúlványaik lokális hámlása figyelhető meg az alatta lévő bazális rétegből, az utóbbiak fellazulása és megvastagodása.

Függetlenül a tuberkulózis mycobacterium bejuttatásának módjától, minden modellkísérletben az első 3-5 napban az aerohematikus gát permeabilitásának növekedése figyelhető meg, amit a folyadék felhalmozódása az interstitiumban, az intracelluláris ödéma kialakulása nemcsak az endotheliocytákban, hanem az I. típusú (A1) alveolocytákban is bizonyít. A változások befolyásolják citoplazmatikus folyamataikat, amelyekben tiszta, ödémás citoplazmaterületek jelennek meg, amelyek képesek az intraalveoláris térbe kidudorodni.

A mycobacterium tuberculosis generalizációjának és tüdőgyulladásos gócok kialakulásának helyén a mononukleáris sejtek és polimorfonukleáris leukociták primer granulomatózus felhalmozódásának helyein az A1-et erősen megvastagodott, helyenként elpusztult citoplazmatikus folyamatok és a szabaddá vált bazális membrán területei határozzák meg. A 2. típusú (A2) alveolociták közül sokban az apikális mikrobolyhok duzzanata, a mitokondriális profilok és a citoplazmatikus retikulum egyenetlen terjeszkedése következik be. Az alveoláris hám hiperhidratációját helyenként folyadék, plazmafehérjék és gyulladásos sejtes elemek felszabadulása kíséri az intraalveoláris térbe.

A mikrocirkuláció modern vizsgálatai megállapították az érrendszer vezető szerepét a gyulladás kezdeti fázisainak kialakulásában. Citokinek stimulálására az endotélium biológiailag aktív anyagokat - adhéziós molekulákat (szelektineket, integrineket), különféle mediátorokat (arachidonsav-metabolitokat) és növekedési faktorokat, oxigéngyököket, nitrogén-monoxidot stb. - választ ki, biztosítva a kölcsönhatást az endotélium és a polimorfonukleáris leukociták, valamint a gyulladás más sejtes elemei között. Megállapították, hogy az L-szelektin közvetíti az úgynevezett "gördülő neutrofil" hatást, amely ezen sejtek endotéliumhoz való tapadásának kezdeti szakasza. Egy másik szelektintípus, a P-szelektin, a hisztamin vagy az oxigénmetabolitok endotélsejtekre gyakorolt hatása után a felszínükre transzlokálódik, elősegítve a neutrofilek tapadását. Az E-szelektin a citokin-aktivált endotélsejtek felszínén is kimutatható; Részt vesz a posztkapilláris venulák endotéliumának és a T-limfocitáknak a kölcsönhatás folyamatában.

A mono- és polinukleáris sejtek által kiválasztott citokinek az endothelsejtek citoszkeletonjának szerkezeti átrendeződését okozzák, ami összehúzódásukhoz és megnövekedett kapilláris permeabilitáshoz vezet. A polimorfonukleáris leukocitáknak az érfalon keresztüli átjutása viszont annak károsodásával és a folyadék- és plazmafehérjék permeabilitásának növekedésével járhat, az adhéziós molekulák összetételének vagy aktivitásának megváltozása pedig a monociták és limfociták fokozott migrációjához vezet, biztosítva a gyulladásos reakció további fejlődését. A Mycobacterium tuberculosis bejuttatására válaszul a légzőszervekben keletkezik, és a légzőszervek minden szerkezetét érinti.

A tuberkulózisos granulomák kialakulása és érése során, azaz a specifikus folyamat fejlődésének második szakaszában, az interalveoláris szeptumok szerkezetének zavarai fokozódnak. Az interstitiumban kialakuló ödéma, sejtszaporodás és fibrillogenezis jelentősen megváltoztatja a légzőhám morfofunkcionális állapotát, különösen a gyulladásos reakció gócpontjai közelében. A mikro-környezet feltételeinek és az alveolocyták létfontosságú aktivitásának zavarai negatívan befolyásolják az aerohematikus gát funkcionális állapotát és a gázcserét a tüdőben.

Az ödémazónában az interalveoláris szeptumokban már említett változások mellett az alveoláris hámban is megfigyelhetők a jelentős részen nyomon követhető, kifejezett destruktív változások. Mindkét típusú alveolocitát érintik, és egyirányúak - az intracelluláris organellumok ödémás duzzanata, ami diszfunkcióhoz, majd sejthalálhoz vezet. Az intraalveoláris tartalomban az elpusztult alveolociták, köztük az A2 töredékei is kimutathatók. Itt találhatók makrofág elemek, polimorfonukleáris leukociták, valamint jelentős számú eritrociták és eozinofilek is, amelyek a kapilláris hálózat magas permeabilitását tükrözik. A elpusztult sejtek között fibrinfonalak és azok konglomerátumai is meghatározhatók.

A levegőt visszatartó alveolusokban az interalveoláris szeptumok szöveti és sejtes szerkezeteinek ödémájának jelei is megfigyelhetők. Ezenkívül az alveoláris hám felszínén buborékképződési folyamatok zajlanak, amelyek az aerohematikus gát pusztulásának és az alveolusok "elárasztásának" kezdeti szakaszát tükrözik. A tuberkulózisos gyulladás kialakulásának utolsó szakaszában a tüdő terminális szakaszainak szerkezeti komponenseiben a disztrófiás és destruktív változások fokozatos növekedése figyelhető meg, különösen a tüdőparenchyma kazeózus-nekrotikus gócokkal vagy tuberkulózisos tüdőgyulladás gócaival határos területein. A mikrokeringési zavarok széles körben elterjedtek.

A vér plazmafehérjéinek transzkapilláris átjutása elősegíti a keringő immunkomplexek (CIC) bejutását a tüdő interstitiumba, elősegítve mind az immunológiai, mind a másodlagos immunpatológiai reakciók kialakulását. Az utóbbiak szerepe a tuberkulózis patogenezisében bizonyított, és a CIC intrapulmonális lerakódása, a fagocita rendszer hibája, valamint a sejtek közötti kölcsönhatásokat szabályozó citokinek termelésének egyensúlyhiánya okozza.

A levegős tüdőparenchyma területe a metszet területének 30%-ára csökken, területei váltakoznak a kifejezett intraalveoláris ödéma, disztelektázia és atelektázia, valamint az alveolusok emfizémás tágulatának területeivel. A kezeletlen tuberkulózisos gyulladás progresszív jellege ellenére a gócmentes tüdőparenchymában kompenzációs és helyreállító folyamatok zajlanak. Amint azt tanulmányaink kimutatták, a gyulladás perifokális zónájában az A2 funkcionális aktivitása elsősorban az alveoláris hám integritásának megőrzésére, az A1 populáció helyreállítására irányul, amely a legérzékenyebb a tuberkulózisos folyamat faktorainak hatására. Az A2 regenerációs folyamatokban való részvételének ténye, mint a légzőhám sejtes forrása, ma már általánosan elismert. Az A2 proliferatív aktivitásának jelentős növekedését ezekben a zónákban a közelben elhelyezkedő 6-10 fiatal alveolocita - "növekedési rügyek" - kimutatása jelzi, amelyek egyenletesen fejlett magszerkezettel rendelkeznek, jelentős mitokondrium- és poliriboszómatartalommal a citoplazmában, kis számú szekréciós granulátummal. Néha mitotikus alakzatok láthatók ezekben a sejtekben. Ugyanakkor a köztes típusú alveolociták, amelyek az A2 A1-be történő átalakulását tükrözik, rendkívül ritkák. A szerv gázcsere-funkciója az alveoláris hipertrófia, a növekedési pontok kialakulása és az A2 A1-be történő átalakulása miatt fennmarad a tüdőparenchyma távoli területein. Az A2 aktív szekréciós funkciójának ultrastrukturális jelei is megfigyelhetők itt.

Ezek az adatok korrelálnak a műtéti anyag alveoláris hámjának elektronmikroszkópos vizsgálatának eredményeivel. A tuberkulózis fertőzés gócainak gyógyulása után a betegeknél adenomatózus struktúrák alakulnak ki, amelyek az alveoláris csatornákra hasonlítanak. Az ezeket bélelő sejtek A2 ultrastruktúrával rendelkeznek, egyetlen szekréciós granulátumot megőrizve. Jellemző, hogy az A2 átalakulása A1-gé nem történik meg (intermedier típusú alveolociták nem detektálhatók), ami nem teszi lehetővé, hogy ezeket a struktúrákat újonnan képződött alveolusokként osztályozzuk, ahogy azt egyes szerzők megjegyzik.

A légzőhám helyreállításának folyamatai, az átmeneti alveolocyták képződése csak a távolabbi tüdőparenchymában figyelhető meg, ahol az alveolocyták göbös növekedései, amelyek megfelelnek a "növekedési rügyeknek", meghatározódnak. A tüdő fő gázcsere funkciója is itt történik, az aerohematikus gát sejtjei jól fejlett ultrastruktúrával rendelkeznek, nagyszámú mikropinocitás vezikulummal.

A tuberkulózisos gyulladás különböző modelljeinek vizsgálata kimutatta, hogy a tüdőben a specifikus gyulladás kialakulása nemcsak a légzőszervi szakasz bizonyos destruktív változásaival jár közvetlenül a fertőzés gócpontjaiban, hanem az egész tüdőparenchymát is érinti, ahol a mikrocirkuláció károsodásának jelei figyelhetők meg. Az interalveoláris szeptumok ereinek fokozott permeabilitása. A gyulladásos folyamat előrehaladtával az ödéma jelensége fokozódik, ami befolyásolja az alveolociták, különösen az A1 állapotát. Számos alveolus lumenét részben vagy teljesen folyadék- és sejtes gyulladásos elemekkel töltik ki. Az interalveoláris szeptumokban bekövetkező hipoxia és rostos változások befolyásolják az aerohematikus gát gázcsere funkcióját, légzési elégtelenség kialakulásához és a kísérleti állatok pusztulásához vezetnek.

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

A tüdő makrofágok szerepe

A tüdő makrofágok a mononukleáris fagocita rendszer alkotóelemei, amelyek az egész testben közösek, és a csontvelő pluripotens őssejtjéből származnak. Az őssejtek osztódása során monocita prekurzorok - monoblasztok és promonociták - keletkeznek. A monociták a vérben keringenek, és részben bejutnak a tüdő intersticiális szövetébe, ahol egy ideig inaktívak maradhatnak. Differenciálódási induktorok jelenlétében aktiválódnak, a légzőszervi és a hörgőhám felszínére kerülnek, ahol több érési szakaszon mennek keresztül, alveoláris, illetve hörgőmakrofágokká alakulva. Ezen sejtek fő funkciója - abszorpció - az idegen anyagok fagocitálásának képességével függ össze. A szervezet természetes ellenállásának egyik tényezőjeként védik a tüdő azon területeit, amelyek először kerülnek kapcsolatba a mikrobákkal és az abiogén ágensekkel, azaz fenntartják a tüdő hámrétegének sterilitását teljes hosszában. Az idegen anyagok nagy része, valamint az elpusztult sejtes elemek fragmensei szinte teljesen emésztődnek a makrofág (nekrofág, hemoszideropág) fagoszómális vakuóljának proteolitikus enzimeket tartalmazó lizoszómákkal való konjugációja után. A tüdőmakrofágokat a savas foszfatáz, a nem specifikus észteráz, a katepszin, a foszfolipáz A2 és a Krebs-ciklus enzimjeinek, különösen a szukcinát-dehidrogenáznak a magas tartalma jellemzi. Ugyanakkor ismert, hogy számos fertőző betegség kórokozói, és mindenekelőtt az M. tuberculosis, hosszú ideig fennmaradhatnak az alveoláris makrofágok citoplazmájában, mivel rendkívül rezisztens sejtfalakkal rendelkeznek, amelyek ellenállnak a lizoszomális enzimek hatásának. Kezeletlen állatokon végzett modellkísérletekben a savas foszfatáz és más hidrolázok kifejezett aktiválódása ellenére a Mycobacterium tuberculosis bizonyos proliferatív aktivitása és a kórokozó általi kis telepszerű klaszterek képződése figyelhető meg az alveoláris makrofágok citoplazmájában.

A tüdőmakrofágok alacsony mikrobicid aktivitása a fagociták szervspecifikus jellemzőivel függ össze, mivel magas oxigéntartalmú környezetben működnek. Citoplazmájukban az energiafolyamatokat főként a lipoproteinek oxidatív foszforilációja támogatja, amelynek katabolizmusával ezeknek a sejteknek az egyik fő funkciója, amelyek a tüdőfelületaktív rendszer részét képezik, összefügg. Az energiakivonás, az oxidatív folyamatok lokalizációja befolyásolja a mitokondriális rendszert, amelynek fejlődése korrelál a fagociták funkcionális állapotával. Itt lokalizálódik a szuperoxid-diszmutáz is - egy antioxidáns védőenzim, amely katalizálja az elektronok légzési láncon keresztüli áthaladása során keletkező szingulett oxigén diszmutációját. Ez alapvetően megkülönbözteti a tüdőmakrofágokat a polimorfonukleáris leukocitáktól, amelyek főként a glikolízis révén kapnak oxigént és bioenergiát. Ez utóbbi esetben a szubsztrát hasítása közvetlenül a citoszolban történik, és a mieloperoxidáz segítségével képződő aktivált oxigén és hidrogén-peroxid alkotja a baktériumokra gyakorolt fő baktericid potenciált.

A tüdőmakrofágok alacsony biociditása egyfajta árnak tekinthető az aerob működési körülményekhez való alkalmazkodásért. Úgy tűnik tehát, hogy a tuberkulózis mikobaktériumok ellen a polimorfonukleáris leukocitákkal és az exudátum monocitákkal (ezeket gyulladásos makrofágoknak is nevezik) együtt küzdenek. Patogenetikai szempontból fontos, hogy nem minden tüdőmakrofág, amely befogta a tuberkulózis mikobaktériumokat, távozik a tüdőből a felületaktív anyag és a hörgőváladék elsodródásával - némelyikük az interstitiumban fejlődik ki, ami a jellegzetes sejtcsoportok - granulómák - kialakulásának kiváltója.

Az erekben gazdag interstitiumba jutva a hiányos fagocitózissal rendelkező tüdőmakrofágok gyulladásos citokineket kezdenek termelni, aktiválva a szomszédos endotéliumot. Az utóbbi membránjain fokozódik az immunglobulinok expressziója, amelynek segítségével a monociták szelektív adhéziója megtörténik. Az érrendszer elhagyása után ezek a sejtek exudátum makrofágokká alakulnak, gyulladásos mediátorokat termelve, nemcsak mono-, hanem polinukleáris sejteket is vonzva a gócponthoz.

Ugyanakkor a granulomatózus reakció kialakulásának jele a szenzibilizált T-limfocitákból származik - a késleltetett típusú túlérzékenység effektoraiból. A limfokinek közül, amelyeket ezek a sejtek termelni kezdenek, a monociták migrációját gátló faktor és az IL-2 nagy jelentőséggel bír a granulomatogenezis szempontjából. Ezek felgyorsítják a monociták beáramlását és fixálják azokat a fertőzés helyén, szabályozzák azok átalakulását fagocita, szekréciót végző és antigént prezentáló makrofágokká.

Hangsúlyozni kell, hogy a légzőszervek kórokozó behatolásától való sejtes védelmi mechanizmusaként a tüdő granulomatózus reakciója tuberkulózisos gyulladásban végső soron a mononukleáris fagociták tuberkulózis mikobaktériumok elleni küzdelmének kudarcát tükrözi. Ezért a makrofágok kénytelenek folyamatosan szaporodni (növelni a populációk számát) és nagyobb fagocitákká differenciálódni (növelni a proteolízis minőségét). Ezek idegentest típusú óriássejtek. Az utóbbiak fagoszómáiban elektronmikroszkóp alatt nemcsak a tuberkulózis mikobaktériumok, hanem nagy apoptotikus sejtek, az elpusztult polimorfonukleáris leukociták fragmentumai is láthatók. Ugyanakkor az ilyen fagocitákban a citoplazma egységnyi területére jutó proteolitikus aktivitás ultrastrukturális jelei (a lizoszomális apparátus fejlettségi foka) nem különböznek szignifikánsan a mononukleárisoktól. E tekintetben a tüdő makrofágok folyamatosan vonzzák a lézióhoz a nagyobb biocid tulajdonságokkal rendelkező polimorfonukleáris leukocitákat. Az utóbbi aktiválódását jelentős mennyiségű hidroláz és oxidálószer felszabadulása kíséri az extracelluláris környezetbe, ami szöveti lebomláshoz és kazeózus tömegek kialakulásához vezet a lézió közepén.

A legkifejezettebb anyagcserezavarokat akut progresszív tüdőtuberkulózisos formákban szenvedő betegeknél figyelik meg, amelyekben az exudatív és alteratív gyulladásos reakció túlnyomórészt előfordul, és a tüdőtuberkulózis progresszív formáinak lefolyását általában a T-sejtes immundepresszió jellemzi. A T-sejtes immunitás elnyomása, a kifejezett limfopénia az intercelluláris kölcsönhatások zavarához, a granulomatózus reakció gátlásához vezet.

Az aktivált monociták és limfociták hiánya, morfofunkcionális elégtelenségükkel kombinálva, a fokozott apoptózis következménye lehet. Az ilyen esetekben fellépő citokin-egyensúlyhiány az immunrendszer hibájának markereként szolgálhat. Az apoptózis folyamatának jellegzetes morfológiai jellemzői vannak: a kromatin kondenzációja a magmembránon, a nukleolusz szétesése, sejtfragmensek (apoptotikus testek) képződése és ezek makrofágok általi fagocitózisa.

A tüdő makrofágok működésének sajátosságai nemcsak a fagocitózisra való képességükkel, hanem a tuberkulózis gyulladásának fókuszában zajló számos extracelluláris reakció és folyamat aktiválásához és szabályozásához szükséges számos citokin előállításával is összefüggenek. Segítségükkel a mononukleáris sejtek megújulásának és differenciálódásának önszabályozása történik, az intercelluláris kölcsönhatások egy adott folyamat és regeneráció körülményei között épülnek fel.

Az intercelluláris kölcsönhatások univerzális mediátora az IL-1, amelynek célpontjai a limfociták, polimorfonukleáris leukociták, fibroblasztok, endotheliociták és más sejtes elemek. Ugyanakkor a tüdő makrofágok szekréciós funkciója az önszabályozás elvein alapul, amikor ugyanaz a sejt nemcsak az extracelluláris folyamatok szabályozóit választja ki, hanem inhibitorokat is, amelyek blokkolják azok hatását. A szekréciós makrofágok ultrastrukturális szerveződésükben jelentősen eltérnek a fagocitáktól. Ritkán tartalmaznak fagoszómális vakuolákat és másodlagos lizoszómákat, de fejlett vezikuláris apparátussal és egyéb ultrastrukturális szekréciós jelekkel rendelkeznek. Különösen jól expresszálódnak az epithelioid sejtekben, amelyek hiperaktív szekréciós makrofágok.

A tüdőmakrofágok differenciálódásának bizonyos szakaszai világosan nyomon követhetők fény- és különösen elektronmikroszkóp alatt a bronchoalveoláris mosófolyadékban. A sejtmag és a citoplazma szerkezeti szerveződésétől függően meghatározhatók közöttük fiatal, nem aktivált és bioszintetikus mononukleáris sejtek, valamint érett fagocita és szekréciós makrofágok. A fiatal, nem aktivált sejtek (15-18 μm átmérőjűek) általában az összes makrofág elem körülbelül 1/5-ét teszik ki. Kerek, sima kontúrú maggal rendelkeznek: a citoplazma gyengén bazofil, nem tartalmaz zárványokat. Elektronmikroszkóp alatt a citoplazmatikus retikulum és a mitokondriumok ritka profiljai, számos apró, lizoszómaszerű granulátum és szabad riboszómák láthatók ezekben a sejtekben.

Az aktivált, bioszintetikus makrofágok nagyobb méretűek (18-25 μm átmérőjűek), a sejtmagot hullámos kontúrok és határozott nukleolusz jellemzi. Bazofil citoplazmájuk van, amely a granuláris citoplazmatikus hálózat fejlett hosszú csatornáit és számos poliszómát tartalmazza. A lamelláris komplex elemei egyidejűleg két vagy három zónában detektálhatók, ahol az elsődleges lizoszómák felhalmozódnak. A másodlagos lizoszómákat egyetlen zárvány képviseli; a fagoszómák ritkán detektálhatók, ami a sejt fagocita funkcióra való felkészültségét tükrözi.

Az érett tüdőmakrofágok átmérője széles skálán mozog (30-55 μm), a sejtek aktivitásától és funkcionális orientációjától függően. A legnagyobb méretek a kifejezett fagocitózis szerkezeti jeleit mutató makrofágokra jellemzőek. Az ilyen sejtek felszíne számos mikronövekedést és hosszú pszeudopodiumot képez. Az ovális vagy kerek sejtmag gyakran acentrikusan helyezkedik el, hullámos kontúrokkal rendelkezik. Jelentős mennyiségű kondenzált kromatin található a magmembrán közelében, a nukleolusz kicsi (1-1,2 μm). A citoplazmában zárványok, a szemcsés citoplazmatikus retikulum rövid csatornái, a lamelláris komplex ciszternái és vakuólumai, valamint szabad riboszómák találhatók. A sejtek jelentős számú mitokondriumot, primer (0,5-1 μm) és szekunder (1,2-2 μm) lizoszómát, valamint fagoszómális vakuólumokat tartalmaznak, amelyek mérete és száma változó. Ez utóbbiak elpusztult sejtes elemek és tuberkulózis mikobaktériumok töredékeit („nekrofágok”, „hemosziderofágok”), foszfolipid jellegű lamelláris zárványokat („foszfolipofágok”) és/vagy semleges zsír granulátumokat („lipofágok”), porrészecskéket, dohánygyantát, kaolint („koniofágok”, „dohányos makrofágok”) tartalmaznak.

Állandó fagocitózis-objektum jelenlétében többmagvú (70 μm-nél nagyobb átmérőjű) makrofágok jelennek meg öt vagy több sejtmaggal. A tipikus idegentest-sejtek - a fagocita funkcióval rendelkező makrofág differenciálódásának utolsó szakasza - a tuberkulózisos gócok granulómáiban és granulációs szövetében határozhatók meg. A kifejezett szekréciós aktivitású tüdőmakrofágok (25-40 μm átmérőjűek) általában nem rendelkeznek tipikus pszeudopodiumokkal. A felszín jellege összehasonlítható egy vékony csipkebemélyedéssel, amelyet számos, viszonylag rövid mikrokinövés alkot. A kerek vagy ovális mag kis mennyiségű kondenzált kromatint, egy tiszta, nagy magvacskát (1,5-2 μm) tartalmaz. Az átlátszó citoplazma gyakorlatilag nem tartalmaz nagy zárványokat. A szemcsés citoplazmatikus hálózat rövid csatornáit egyetlen profil képviseli, míg a lamelláris komplex jól fejlett elemei számos vakuólum és vezikula elektron-áteresztő vagy ozmiofil tartalmú. Ugyanezek a struktúrák detektálhatók az ektoplazmában is, ahol közvetlenül a plazmalemmával egyesülnek. Még a hosszú távú dohányosoknál is, akiknél minden fagocita sejt jellegzetes dohánykátrány-zárványokat tartalmaz, a szekréciós makrofágok kis számú másodlagos lizoszómával és egyetlen fagoszómaszerű képződménnyel rendelkeznek, azaz gyakorlatilag nem szívnak fel idegen anyagokat. A normál körülmények között ultrastrukturális szekréciós aktivitás jeleit mutató makrofágok a bronchoalveoláris mosófolyadék legfeljebb 4-8%-át teszik ki. Mivel ezeknek a sejteknek a funkciója számos biológiailag aktív anyag anyagcseréjével, szintézisével és az extracelluláris környezetbe történő felszabadulásával jár, a specifikus és nem specifikus védelmi mechanizmusokban bekövetkező bármilyen zavar számuk növekedéséhez, fokozott szekréciós potenciállal rendelkező makrofágok - epitheloid sejtek - kialakulásához vezet. Ezek szimplasztokat képeznek, vagy a hiányos mitotikus osztódás eredményeként jellegzetes többmagvú Pirogov-Langhans sejtekké alakulnak - a szekréciós aktivitással rendelkező makrofág végső differenciálódásához.

A szervezet ellenállásától, a hatás jellegétől és a mikro-környezet körülményeitől függően a fagocita, szekréciós vagy antigénprezentáló aktivitás felépülésének átalakulási folyamatai saját jellemzőkkel rendelkeznek. Kimutatták, hogy a bronchoalveoláris lavage-ban található morfofunkcionális típusok relatív százalékos arányának kiszámítása (a makrofágképlet meghatározása) segít a tuberkulózis és más pulmonális granulomatózisok differenciáldiagnózisában, és lehetővé teszi az etiotróp kezelés hatékonyságának értékelését.

Az aktívan fagocitáló és szintetizáló tüdőmakrofágok számának aránya nemcsak a tuberkulózisos gyulladás területén a szöveti reakció jellegét tükrözi, hanem a kóros folyamat aktivitásának indikátoraként is szolgálhat. A tuberkulózisban a fagocitózis befejeződésének problémája továbbra is releváns. Kísérleti és klinikai anyagokon végzett vizsgálataink eredményei azt mutatják, hogy a fagocitózis és a kórokozó közötti kölcsönhatás kimenetele a makrofág funkcionális állapotától és a mikroorganizmus biológiai tulajdonságaitól függ.

Felületaktív rendszer állapota

A tüdőfelületaktív anyagok tanulmányozásában elért kísérleti és elméleti irányzat eredményei lehetővé tették a felületaktív anyag modern koncepciójának megfogalmazását, mint sejtes és nem sejtes elemek többkomponensű rendszerét, amelynek szerkezeti és funkcionális egysége biztosítja a légzés normális biomechanikáját.

Eddig bizonyos mennyiségű tényanyag halmozódott fel, amely nemcsak a felületaktív rendszer jelentős adaptációs képességéről tanúskodik a pulmonális ventiláció és a hemodinamika mélyreható átalakulása esetén, hanem komponenseinek a tuberkulózis folyamat számos kedvezőtlen tényezőjével szembeni kifejezett érzékenységéről is, amelynek specifikus jellegét a kórokozó perzisztenciájának időtartama, a folyamat hullámszerű lefolyása és a mikrokeringési rendszer súlyos zavarai határozzák meg. Az ebben az esetben megfigyelt változások nemcsak a fertőzési gócok kialakulásának zónáit érintik, hanem a pulmonális parenchyma távoli, aktívan működő területeit is. E tekintetben rendkívül fontos a felületaktív rendszer különböző komponenseinek morfofunkcionális hasznosságának értékelése, hogy kiemeljük azokat a változásokat, amelyek felhasználhatók a légzésfunkció felületaktív anyagoktól függő rendellenességeinek diagnosztizálására és időben történő korrekciójára.

A tüdősurfaktánsok pusztulásának legkorábbi jelei modellkísérletekben figyelhetők meg speciális tüdőfixációs módszerekkel. A tuberkulózisos gyulladás kialakulásának kezdeti szakaszában ezek lokális jellegűek, és főként az intraalveoláris ödéma zónáiban fejeződnek ki. Elektronmikroszkóp alatt megfigyelhető a külső film - a felületaktív membrán - ödémás folyadék általi hámlásának és pusztulásának különböző szakaszai. Ezek a változások teljes mértékben a tuberkulózisos gyulladás gócpontjaiban nyilvánulnak meg, ahol a pusztuló felületaktív anyag anyaga az intraalveoláris tartalom összetételében mindenhol meghatározódik.

Az alveolusok extracelluláris bélésében megfigyelt változások különböző bakteriális tüdőgyulladások gócpontjaiban fordulnak elő. Ebben az esetben az A2 egy része, elsősorban a perifokális alveolusokban, felületaktív anyagok kompenzáló termelését végzi. Eltérő kép figyelhető meg a légzőszervekben a tuberkulózisos gyulladás kialakulása során, mivel a kórokozó káros hatással van az intracelluláris felületaktív anyag szintézis folyamataira. A tuberkulózis mycobacteriumok kutyák tüdejébe történő közvetlen bejuttatása (mellkaspunkció) azt mutatta, hogy az A2-ben már az első 15-30 percben megfigyelhető a citoplazmatikus retikulum és a mitokondrium profilok dezorganizációja; néhány óra elteltével az alveolocyták teljesen elpusztulnak a fertőzés helyén. A felületaktív anyag hiányának gyors kialakulása az alveolusok összeomlásához és a gyulladásos folyamat gyors terjedéséhez vezet a környező parenchymába. A gócpontok melletti alveolusokban a kis fiatal A2-esek dominálnak, amelyek egyetlen apró szekréciós granulátummal vagy nagy sejtekkel rendelkeznek, amelyek az intracelluláris struktúrák vakuolizációjának jeleit mutatják, néha teljesen elpusztult citoplazmával. Azokban az alveolocitákban, ahol a citoplazmatikus hálózat és a lamelláris komplex fejlett elemei vannak, óriás ozmiofil lamelláris testeket (GLB) detektálnak, ami a sejten belüli felületaktív anyag alveolusok felszínére történő felszabadulásának késleltetését (gátlását) jelzi.

Az A2 szekréciós funkciójának matematikai modellezése gócmentes tüdőparenchymában, megnövekedett funkcionális terhelés mellett kimutatta, hogy az érett szekréciós granulumok térfogatának és numerikus sűrűségének növekedése ellenére a populáció tartalékpotenciálja nem változott szignifikánsan. Megállapították, hogy megnövekedett érpermeabilitás, hipoxia kialakulása és az interalveoláris szeptumokban bekövetkező rostos változások körülményei között az OPT képződésének és érési folyamatainak egyensúlya az utóbbiak dominanciája felé billen. Az OPT gyorsított érése gyakran a mátrix elektron-áteresztő anyagának növekedéséhez vezet a szekréciós granulumok összetételében, míg az ozmiofil felületaktív anyag tartalma elhanyagolható lehet; a felületaktív anyagok lamelláris anyaga lazán van csomagolva, a szekréciós granulátum térfogatának mindössze 1/3-1/5-ét foglalja el. A vakuolált OPT-vel rendelkező A2 jelentős számú megjelenése a szekrécióképződés kezdeti szakaszainak zavarával magyarázható. Az ilyen sejtek általában ultrastrukturális pusztulási jelekkel rendelkeznek (a citoplazmatikus mátrix tisztulása, a mitokondriumok ödémás duzzanata, a citoplazmatikus retikulum tubulusai és a lamelláris komplex), ami az intracelluláris felületaktív anyag termelés folyamatainak csökkenését jelzi.

Jellemző, hogy a felületaktív foszfolipidek szintézisének csökkenését semleges lipidgranulumok megjelenése kíséri az A2 citoplazmájában. A kísérleti állatok és emberek tuberkulózisa által érintett tüdőben a lipidanyagcsere zavarainak megfelelő tükröződése a különböző érettségi fokú makrofágok-lipofágok (habsejtek) felhalmozódása az alveolusokban és a bronchoalveoláris mosófolyadékban. Ezzel párhuzamosan a mosófolyadékban a semleges lipidek tartalmának megbízható növekedése és az összes foszfolipid arányának csökkenése figyelhető meg.

A légzőszervek tuberkulózisának kísérleti és klinikai képében a felületaktív anyagok pusztulásának egyik korai jele a membránok azon képességének elvesztése, hogy tartalék anyagú struktúrákat képezzenek. Ehelyett az alveolusok felszínén, az alveoláris makrofágok fagoszómáiban és közvetlenül a bronchoalveoláris mosófolyadék anyagában golyókká csavarodott membránok ("óriás réteges golyók") láthatók, a jellegzetes háromdimenziós szerveződés nélkül. A felületaktív rendszerben bekövetkező destruktív változások mélységét a kimosott folyadékban kibocsátott A2 kimutatásának gyakorisága is bizonyítja. Ezek az adatok korrelálnak a tüdőfelületaktív anyagok biokémiai és fizikai-kémiai vizsgálatainak eredményeivel.

Figyelembe véve az összes azonosított jellemzőt, jelenleg a felületaktív rendszer állapotának jellemzésére szolgáló rendellenességeinek három fokát különböztetik meg: enyhe, súlyos, kiterjedt. Ez utóbbi a felületaktív anyagtól függő légzési elégtelenség kialakulásának fokozott kockázatát tükrözi a betegség kiterjedt, destruktív formáiban szenvedő betegeknél.

A tanulmányok eredményei azt mutatják, hogy a tuberkulózis során a tüdő felületaktív rendszerében fellépő zavarok alapja a levegő-vér gát permeabilitásának növekedésével kapcsolatos folyamatok:

• a felületaktív anyag károsodása az alveoláris felszínen;
• anyagcsere-változások és az A2 károsodása;
• a hulladék felületaktív anyagok alveolusokból történő eltávolítására szolgáló mechanizmusok megzavarása.

Ugyanakkor a tanulmányok kimutatták, hogy a tuberkulózisos gyulladás által megváltoztatott tüdőfelületi rendszer funkcionális potenciálját támogató fő citológiai mechanizmus a hipertrófiás A2 számának növekedése, főként a specifikus góctól távol eső tüdőparenchymában.

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

A tuberkulózisra való hajlam genetikai vonatkozásai

Mielőtt elkezdenénk elemezni a tuberkulózisellenes immunitás mechanizmusaival és a tuberkulózis immunogenetikájával kapcsolatos kutatások jelenlegi állapotát, szükségesnek tartjuk kitérni néhány általános álláspontra.

• Először is, a mikobaktériumokról ismert, hogy elsősorban a makrofágokban szaporodnak és pusztulnak el. Nagyon kevés (és ellentmondásos) adat utal arra, hogy léteznének olyan tényezők, amelyek extracellulárisan elpusztíthatnák a mikobaktériumokat.
• Másodszor, nincs meggyőző bizonyíték arra, hogy a neutrofil fagocita rendszer jelentős szerepet játszana a tuberkulózisfertőzés elleni védekezésben.
• Harmadszor, nincs meggyőző bizonyíték arra, hogy a TBC-ellenes antitestek képesek lennének elpusztítani a mikobaktériumokat extracellulárisan, vagy elősegíteni azok intracelluláris pusztulását makrofágokban vagy bármilyen más sejttípusban.
• Negyedszer, számos tény támasztja alá azt az álláspontot, hogy a tuberkulózis elleni immunitás központi láncszeme a T-limfociták, és hogy szabályozó befolyásukat a fagocita rendszeren keresztül fejtik ki.
• Ötödször, számos bizonyíték van arra, hogy az örökletes tényezők jelentős szerepet játszanak a tuberkulózisfertőzésben.

Azok az adatok, amelyek a genetikai tényezők fontos szerepére utalnak az emberek tuberkulózisra való hajlamában, meglehetősen meggyőzőek. Először is, ezt az a tény jelzi, hogy az M. tuberculosis rendkívül magas fertőzöttségi aránya mellett (a bolygó felnőtt lakosságának körülbelül egyharmada) a betegség csak kis hányadánál alakul ki. Erre utal a fertőzésre való fogékonyság eltérő szintje is a különböző etnikai csoportokban, valamint a tuberkulózissal szembeni fogékonyság és rezisztencia öröklődésének jellege a betegség többszörös előfordulásával rendelkező családokban. Végül, ezt az álláspontot bizonyítja a klinikailag nyilvánuló tuberkulózis előfordulásának jelentősen megnövekedett egyidejűsége a monozigóta (azonos) ikreknél a kétpetéjű ikrekhez képest.

Hagyományos genetikai teszt a tuberkulózis kimutatására

A fő hisztokompatibilitási komplex és az NRAMP* szerepe

A gének és alléljaik azonosítása, amelyek expressziója meghatározza a tuberkulózissal szembeni érzékenységet vagy rezisztenciát, nemcsak mélyreható betekintést engedne az immunitás alapvető mechanizmusaiba és a tuberkulózis kóros folyamatának kialakulásába, hanem közelebb hozná a valósághoz a genetikai tipizálási módszerek alkalmazását az egészséges emberek körében a genetikailag megnövekedett tuberkulózis-fertőzés kockázattal rendelkező egyének azonosítására, ami prioritást élvező megelőző intézkedéseket igényel, különösen a vakcináció speciális megközelítését.

* - Természetes rezisztenciához társuló makrofágfehérje - a természetes rezisztenciával összefüggő makrofágfehérje.

Jelentős számú kísérleti tanulmány bizonyítja számos genetikai rendszer és egyedi gén (H2, BCG1, Tbc1, xid stb.) szerepét az egerek tuberkulózissal szembeni rezisztenciájában (érzékenységében). Emberekben a leggyakrabban vizsgált gének közé tartoznak a fő hisztokompatibilitási komplex (MHC) II. osztályú génjei, amelyek közül a HLA-DR2 család allélkomplexe (emberi) meglehetősen magas fokú összefüggést mutat a megnövekedett morbiditással számos etnikailag távoli populációban, és a HLA-DQ lókusz alléljai befolyásolják a tuberkulózis klinikai képét. Az utóbbi időben az első sikereket az NRAMP1 gén és a tuberkulózis kapcsolatának elemzésében érték el emberekben. Ezek az adatok különösen figyelemre méltóak, mivel ez a gén nagyfokú homológiát mutat az NRAMP1 génnel (korábban BCG 1-nek nevezték, mivel az M. bovisBCG iránti érzékenységet szabályozza), amely szelektíven expresszálódik egér makrofágokban, és amely kétségtelenül befolyásolja az intracelluláris kórokozókkal (beleértve a mikobaktériumokat is) szembeni érzékenységet.

Funkcióvesztéses mutációk

Számos gént azonosítottak, amelyek megváltozása, ami a funkcionálisan aktív termék kódolásának képességének teljes elvesztéséhez vezetett (génkiütés), különösen befolyásolta az egerek azon képességét, hogy védő immunválaszt alakítsanak ki a mikobaktérium-fertőzéssel szemben. Ezek az IFN-γ-t, IL-12-t, TNFα-t kódoló gének, valamint az immunrendszer sejtjeinek receptorai a felsorolt citokinekhez. Másrészt az IL-4-et és IL-10-et kódoló gének kiütésével a tuberkulózis-fertőzés lefolyása gyakorlatilag nem különbözött a vad típusú (kezdeti) egerekben lezajlótól. Ezek az adatok genetikai szinten megerősítették az immunrendszer (elsősorban a T1-limfociták) azon képességének elsődleges védő szerepét a tuberkulózisban, hogy 1-es típusú citokinek termelésével, de nem 2-es típusú citokinekkel reagálnak a fertőzésre.

Ezen adatok alkalmazhatóságát emberekben előforduló mikobakteriális fertőzésekre is kimutatták. Nagyon ritka családokban, ahol a gyermekek már korán visszatérő mikobakteriális fertőzésekben és szalmonellózisban szenvedtek, a rendkívül magas érzékenység az IFN-γ és IL-12 sejtreceptorokat kódoló gének homozigóta, nem konzervatív mutációinak köszönhető, amelyeket ezekre a mutációkra heterozigóta szülőktől örököltek; ahogy az várható volt, a ritka mutációk ilyen öröklődése esetén a házasságok szoros rokonságban álltak. Az ilyen súlyos rendellenességek azonban olyan magas fertőzési érzékenységhez vezetnek, hogy gyakorlatilag nem teszik lehetővé a gyermek számára, hogy néhány évnél tovább túléljen, és akkor is csak szinte steril körülmények között.

Ugyanezek a megfontolások némileg szkeptikus értékelést adnak az állatok fertőzéseinek modellezésére irányuló megközelítéssel kapcsolatban, olyan génekkel, amelyek elsődleges szerepet játszanak ezen fertőzések elleni védekezésben. Az ilyen mutációk olyan fenotípusok expressziójához vezetnek, amelyeknek normál körülmények között nincs esélyük a túlélésre, és szelekcióval gyorsan kiküszöbölhetők lennének. Így az egerek, amelyek nem expresszálják az MHC II. osztályú termékeket, és ennek következtében nem rendelkeznek normális CD4 limfocita készlettel, az M. tuberculosis fertőzés után rövid időn belül elpusztulnak a disszeminált fertőzésben. Az embereknél nagyon hasonló tuberkulózis lefolyás figyelhető meg, a CD4 sejtek számának jelentős csökkenésével az AIDS késői stádiumában. A kockázati csoportok genetikai meghatározásának kérdéseinek megoldásakor és általában a normál populációeloszláson belüli fokozott fogékonyság genetikai okainak megértéséhez a kutató olyan egyedekkel foglalkozik, amelyek bár nem optimálisak (ezen tulajdonság szerint), de meglehetősen életképesek. A probléma ezen aspektusa a hagyományosabb kísérleti modellek genetikai elemzéshez való alkalmazását javasolja, például az egerek tuberkulózisának lefolyásában mutatkozó interlineáris különbségeket.

Genom szűrés és korábban ismeretlen tuberkulózisra hajlamosító gének

Már az 1950-es és 1960-as években kimutatták, hogy a tuberkulózisra való fogékonyság és rezisztencia tulajdonságainak öröklődése laboratóriumi állatokban összetett és poligénes. Ebben a helyzetben először is ki kell választani a fogékony és rezisztens állatok vagy egyedek között egyértelműen expresszált, "rendkívül eltérő" fenotípusokat, azaz a betegség jellemzőit, majd tanulmányozni kell ezek öröklődésének jellegét. Másodszor, figyelembe kell venni, hogy a priori fogalmunk sincs arról, hogy hány gén vesz részt a betegség elleni védekezésben, és hogyan helyezkednek el a genomban. Ezért vagy előzetesen csökkenteni kell a vizsgált populáció genetikai diverzitását, a vizsgált tulajdonság szerint szegregálva, genetikai technikákat alkalmazva (ami csak állatkísérletekben lehetséges), vagy a teljes genomot a mendeli genetika helyett a kvantitatív genetika statisztikai módszereivel kell szűrni, vagy ezeket a technikákat kombinálni. A mikroszatellita DNS-régiók PCR-jét alkalmazó genomszkennelési módszerek kifejlesztése, valamint az eredmények statisztikai feldolgozása és értelmezése után a tuberkulózisra való fogékonyság genetikai elemzése új szintre emelkedett.

A fent említett megközelítéseket a közelmúltban két kutatócsoport sikeresen alkalmazta lineáris egereken végzett genetikai kísérletekben. Az Orosz Orvostudományi Akadémia Központi Tuberkulózis Kutatóintézetének szerzőinek egy csoportja a McGill Egyetem (Montreal, Kanada) Gazdaszervezet Rezisztencia Tanulmányozási Központjának és a Royal Stockholm Intézetnek a kollégáival együtt elsőként végzett genomikai szűrést az M. tuberculosis H37Rv törzs intravénás beadása által okozott betegség súlyosságának öröklődésére egerekben. Az A/Sn (rezisztens) és az I/St (érzékeny) vonalakat használták szülői vonalakként, ellentétes tuberkulózis-érzékenységgel. A nőstények fogékonysága között megbízható kapcsolatot találtak legalább három különböző, a 3., 9. és 17. kromoszómán található lókuszhoz. Újabban a hímeknél a 9. kromoszóma proximális részén és a 17. kromoszóma középső részén található lókuszokhoz való kapcsolódást is kimutatták. A legerősebb kapcsolatot a fogékonysággal a 9. kromoszómán található lókusznál találták. Egy másik amerikai kutatócsoport az egér genomját szűrte, hogy meghatározza a fogékonysági tulajdonság öröklődési mintázatát az M. tuberculosa Erdman törzsben. A C57BL/6J (modelljükben rezisztens) és a C3HeB/FeJ (érzékeny) egérvonalak kombinációjában az 1-es kromoszóma középső részén található, a betegség súlyosságát szabályozó lókuszt térképezték fel F2 hibridek, majd BC1 utódok elemzése során. A kezdeti térképezés után rekombinációs analízis segítségével a lókusz pontosabb lokalizációját érték el, és visszakeresztezett egerekben (BC3 generáció) állapították meg a hatását egy olyan fontos fenotípusos tulajdonságra, mint a granulomatózus tüdőszövet-károsodás súlyossága, azaz miután genetikai technikákkal jelentősen csökkentették a vizsgált állatok közötti genetikai diverzitást. Fontos megjegyezni, hogy az sst1-nek (tuberkulózisra való fogékonyság 1) jelölt feltérképezett lókusz, bár az 1-es kromoszómán található, egyértelműen nem azonos az NRAMP1 lókusszal. Ezt bizonyítja mind a kromoszómán való lokalizációja, mind az a tény, hogy a C57BL/6 egerek az NRAMP1 gén BCG-érzékenységét, de az sst1 lókusz M tuberkulózisra való rezisztenciáját hordozzák.

Az egér genomjában található, a tuberkulózis folyamatának jellegét alapvetően befolyásoló lókuszok jelenlétéről az utóbbi években publikált adatok jelentős előrelépésre engednek következtetni ezen a területen és az emberi genetikai fogékonyság elemzésében. A genomikai elemzés fantasztikusan gyors fejlődése nagy valószínűséggel lehetővé teszi az egér tuberkulózis genetikájától az emberi tuberkulózis genetikájához való nagyon gyors átmenetet, mivel mind az emberi, mind az egér genomjának teljes szekvenciáját gyakorlatilag megfejtették.

Makrofág-mycobacterium kölcsönhatás

A makrofágok rendkívül fontos szerepet játszanak a tuberkulózisfertőzés elleni védekezésben, mind az antigénfelismerés, mind a mikobaktériumok elpusztításának fázisában.

Miután a mikobaktériumok bejutnak a tüdőbe, a helyzet négy fő mintázat szerint alakulhat ki:

• az elsődleges gazdaszervezet válaszreakciója elegendő lehet az összes mikobaktérium teljes elpusztításához, ezáltal kiküszöbölve a tuberkulózis lehetőségét;
• A mikroorganizmusok gyors növekedése és szaporodása esetén kialakul egy primer tuberkulózis néven ismert betegség;
• látens fertőzés esetén a betegség nem alakul ki, de a mikobaktériumok úgynevezett nyugalmi állapotban fennmaradnak a szervezetben, és jelenlétük csak a tuberkulinra adott pozitív bőrreakció formájában nyilvánul meg;
• Bizonyos esetekben a mikobaktériumok képesek átállni a nyugalmi állapotból a növekedési fázisba, és a látens fertőzést a tuberkulózis reaktivációja váltja fel.

Miután a mikobaktériumok elérték az alsó légutakat, az alveoláris makrofágok jelentik a fertőzés elleni első védelmi vonalat. Ezek a sejtek képesek közvetlenül elnyomni a baktériumok növekedését fagocitálással. Számos sejtes tuberkulózis elleni immunreakcióban is részt vesznek – antigénprezentáció, a T-limfociták felhalmozódásának stimulálása a gyulladás helyén stb. révén. Fontos megjegyezni, hogy a virulens és viszonylag avirulens mikobaktériumtörzsek fagocitákhoz való kötődésének specifikus mechanizmusai eltérőek lehetnek.

Elegendő bizonyíték van arra, hogy az M. tuberculosis és a mononukleáris fagocita kölcsönhatása során a vakuólum- vagy fagoszómaképződés folyamatát a mikroorganizmus komplementreceptorokhoz (CR1, CR3, CR4), mannózreceptorokhoz vagy más sejtfelszíni receptorokhoz való kapcsolódása közvetíti. A fagocita sejtek mannózreceptorai és a mikobaktériumok közötti kölcsönhatást látszólag a mikobakteriális sejtfal glikoproteinje, a lipoarabinomannán közvetíti.

A 2-es típusú T-helperek citokinjei - a prosztaglandin E2 és az IL-4 - stimulálják a CR és MR expresszióját, míg az IFN-γ ezzel szemben gátolja ezen receptorok expresszióját és működését, ami a mikobaktériumok makrofágokhoz való tapadásának csökkenéséhez vezet. Továbbra is egyre több adat gyűlik fel a felületaktív fehérjék receptorainak a baktériumok sejtekhez való kötődésében való részvételéről.

A CD14 molekula (fagocita marker) szerepét a mikobaktériumok és a mikroglia, az agyszövet rezidens fagocitái közötti kölcsönhatás modelljével igazolták. Megállapították, hogy a CD14 elleni antitestek megakadályozták a mikroglia sejtek fertőzését a virulens laboratóriumi H37Rv törzzsel. Mivel a CD14 molekula nem hatol be a sejtmembránon keresztül, és így nincs közvetlen kapcsolata a citoplazmával, nem képes önállóan továbbítani a lipoprotein által indukált jelet, hanem egy koreceptorra van szüksége az intracelluláris jelátviteli útvonalak aktiválásához. Az ilyen koreceptorok legvalószínűbb jelöltjei a Toll-szerű receptorcsalád képviselői. A mikrobiális lipoproteinek ezen receptorok aktiválásán keresztül egyrészt fokozhatják a gazdaszervezet védekező mechanizmusait, másrészt az apoptózis indukcióján keresztül szövetkárosodást okozhatnak. Ugyanakkor az apoptózis képes gátolni az immunválaszt az immunreakciókban részt vevő sejtek elpusztításával, ezáltal csökkentve a szövetekben okozott károsodást.

A fentieken túl meglehetősen valószínűnek tűnik, hogy a mikobaktériumok fagocita sejtekhez való kötődésének folyamatában jelentős szerepet játszanak az úgynevezett „scavenger” receptorok, amelyek a makrofágok felszínén helyezkednek el, és számos ligandumhoz affinitást mutatnak.

Az M. tuberculosis fagocitózis utáni sorsa a makrofágok általi növekedésének elnyomása. A fagoszómába való belépés után a patogén baktériumok számos tényezőnek vannak kitéve, amelyek célja az elpusztításuk. Ilyen tényezők például a fagoszóma fúziója a lizoszómákkal, a reaktív oxigéngyökök szintézise és a reaktív nitrogéngyökök, különösen a nitrogén-monoxid szintézise. A mikobaktériumok makrofágon belüli pusztulása számos mechanizmus révén történhet a limfociták és a fagociták közötti komplex citokin-közvetített kölcsönhatások eredményeként. Lehetséges, hogy a mikobaktériumok azon képessége, hogy elkerüljék a reaktív oxigén- és nitrogéngyökök toxikus hatásait, kulcsfontosságú lépés a fertőzés látens szakaszába való átmenetben. A makrofágok azon képessége, hogy elnyomják az M. tuberculosis növekedését, jelentősen függ a sejtaktiváció stádiumától (legalább részben) és a citokinek egyensúlyától (elsősorban, valószínűleg, a vérlemezke-eredetű növekedési faktor alfa (TGF-α) és az IFN-γ).

A makrofágok antimikobakteriális aktivitásának mechanizmusának fontos összetevője nyilvánvalóan az apoptózis (programozott sejthalál). Az M.bovis BCG monocitákban történő tenyésztésének modelljében kimutatták, hogy a makrofágok apoptózisa (de nem nekrózisa) a fagocitált mikobaktériumok életképességének csökkenésével jár.

A T-limfociták szerepe a tuberkulózis elleni immunitásban

^{A T-limfocitákról ismert, hogy a tuberkulózisfertőzés szerzett immunitásának fő összetevői. A kísérleti állatok mikobakteriális antigénekkel történő immunizálása, valamint a tuberkulózisfertőzés lefolyása antigén-specifikus CD4 +} és CD8 ⁺ limfociták keletkezésével jár.

A CD4, és kisebb mértékben a CD8 limfociták hiánya, amelyet CD4, CD8, MHCII, MHCI génkiütéses egerekben figyeltek meg, valamint a CD4 vagy CD8 antigének elleni specifikus antitestek beadása az egerek M. tuberculosis fertőzéssel szembeni rezisztenciájának jelentős csökkenéséhez vezet. Ismert, hogy az AIDS-betegek, akiket a CD4 ⁺ limfociták hiánya jellemez, rendkívül érzékenyek a tuberkulózisra. A CD4 ⁺ és CD8 ^{+ limfociták relatív hozzájárulása a védő immunválaszhoz a fertőzés különböző szakaszaiban változhat. Így az M. bovis BCG-vel fertőzött egerek tüdő granulómáiban a CD4+ T limfociták dominálnak a fertőzés korai szakaszában (2-3 hét), míg a CD8+} limfociták tartalma a későbbi szakaszokban növekszik. Az adoptív transzfer során a CD8 ^{+ limfociták, különösen a CD44hl alpopulációjuk, magas védő aktivitással rendelkeznek. A CD4+} és CD8 ⁺ limfociták mellett más limfocita alpopulációk, különösen a γδ és CD4 ⁺ CD8 ^{+ limfociták is...}, amelyet a CD1 MHC osztály nem polimorf molekulái korlátoznak. Úgy tűnik, hogy szintén hozzájárulnak a tuberkulózisfertőzéssel szembeni védő immunitáshoz. A T-limfociták effektor hatásának mechanizmusai főként oldható faktorok (citokinek, kemokinek) termelésére vagy citotoxicitásra redukálódnak. Mikobakteriális fertőzésekben a T1 képződése domináns, amelynek jellemzői az IFN-γ és TNF-α citokinek termelése. Mindkét citokin képes stimulálni a makrofágok antimikobakteriális aktivitását, amely elsősorban a CD4 limfociták védő hatásáért felelős. Ezenkívül az IFN-γ képes elnyomni a gyulladásos reakciók súlyosságát a tüdőben, és ezáltal csökkenteni a tuberkulózisfertőzés súlyosságát. A TNF-α szükséges a granulómák kialakulásához, a makrofágok és a limfociták teljes együttműködéséhez, valamint a szövetek nekrotikus elváltozásokkal szembeni védelméhez. Védőhatása mellett a TNF-α-nak "kóros" hatása is van. Termelése lázhoz, fogyáshoz és szövetkárosodáshoz vezethet - a tuberkulózisfertőzésre jellemző tünetekhez. A T-limfociták nem a TNF-α egyetlen forrásai. Fő termelői a makrofágok. A TNF-α hatását nagymértékben meghatározza az 1-es és 2-es típusú egyéb citokinek termelésének szintje a gyulladásos gócban. Az 1-es típusú citokinek túlnyomó többsége és a 2-es típusú citokinek termelésének hiánya esetén a TNF-α védő hatású, míg az 1-es és 2-es típusú citokinek egyidejű termelése esetén destruktív hatású. Mivel – amint azt fentebb említettük – a mikobaktériumok főként a T1 limfocitákat stimulálják, a mikobakteriális fertőzések lefolyása általában nem jár az IL-4 és IL-5 termelésének növekedésével. Ugyanakkor a fertőzés súlyos formáiban, valamint annak késői stádiumában az IL-4 és IL-5 termelésének lokális és szisztémás növekedése is előfordulhat. Nem világos, hogy a 2-es típusú citokinek fokozott termelése a súlyosabb tuberkulózisfertőzés oka vagy annak következménye.

A fertőzött célsejtekkel szembeni citotoxicitást a CD8 ⁺ sejtek, valamint a CDlb molekulák által korlátozott "nem klasszikus" CD8 ^{+ limfociták, a CD4+} CD8 ⁺ limfociták és a CD4 ^{+ limfociták mutatják. A citotoxicitás fontosságát a tuberkulózis elleni védelemben a CD8+} limfociták citotoxikus aktivitásának és a perforin tartalmának csökkenése jelzi a tuberkulózisos betegekben az egészséges donorokhoz képest. Fontos megválaszolni azt a kérdést, hogy a fertőzött célsejtek lízise hogyan befolyásolhatja a fertőző folyamat lefolyását: a mikobaktériumok, azaz az intracelluláris paraziták szaporodásának intenzitásának csökkenéséhez vezet-e, vagy éppen ellenkezőleg, elősegíti a mikobaktériumok felszabadulását a fertőzött makrofágokból és az új sejtek fertőzését. S. Stronger (1997) adatai hozzájárulhatnak a probléma megértéséhez. A szerzők kimutatták, hogy a citotoxikus limfociták granulizin molekulákat tartalmaznak, amelyek baktericid hatással vannak a mikobaktériumokra. Ahhoz, hogy a granulizin behatoljon a fertőzött sejtekbe, a limfocitáknak olyan fehérjéket kell kiválasztaniuk, amelyek pórusokat képeznek a célsejtek membránjában. Így először szereztek adatokat a mikobaktériumok (makrofágokban) T-limfociták általi közvetlen pusztulásáról, ezáltal demonstrálva a T-limfociták közvetlen részvételének lehetőségét a mikobakteriális fertőzések elleni védelemben.

A T-sejtes immunválasz szabályozása

A T-limfociták válaszát és az effektor citokinek termelését az antigént prezentáló sejtek, köztük a fertőzött makrofágok által termelt citokinek szabályozzák. Az IL-12 a T-limfociták differenciálódását Th1-sejtek képződése felé tolja el, és serkenti az IFN-γ termelését. Az egerek IL-12 ^%-os M. bovis BCG-vel történő fertőzése a fertőzés progresszív fejlődéséhez, a mikobaktériumok fokozott terjedéséhez vezet, és a tüdőben a granulómaképződés hiányával jár. Az IL-12p40 ^%-ban M. tuberculosis-szal fertőzött egerekben a mikobaktériumok ellenőrizetlen növekedése figyelhető meg, ami a természetes rezisztencia és a szerzett immunitás károsodásával jár, és a gyulladáskeltő IFN-γ és TNF-β citokinek termelésének jelentős csökkenése okozza. Ezzel szemben rekombináns IL-12 beadása egereknek, majd az M. tuberculosis Erdmann-nal történő fertőzés, a fertőzéssel szembeni rezisztenciájuk növekedéséhez vezet.

Az IL-10 egy szabályozó citokin, amely serkenti a humorális immunreakciók kialakulását és elnyomja a sejtes immunitás számos reakcióját. Úgy vélik, hogy az IL-10 T-sejtes válaszra gyakorolt hatása a makrofágokra gyakorolt hatásán keresztül közvetítődhet: az IL-10 gátolja az antigének makrofágok általi prezentációját, és elnyomja a gyulladáskeltő citokinek, a TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8 és IL-12, GM-CSF, G-CSF szintézisét makrofágok által. Az IL-10 antiapoptotikus hatással is rendelkezik. Úgy tűnik, hogy egy ilyen hatásspektrumnak meg kellene határoznia az IL-10 jelentős hatását a tuberkulózis elleni immunitás intenzitására, azonban a védő immunitás IL-10 termeléstől való függésére vonatkozó adatok rendkívül ellentmondásosak.

A TGF-β egyedülálló faktor a sejtes immunitás elnyomásában. Termelődési szintje korrelál a tuberkulózis súlyosságával, és az M. tuberculosis-szal fertőzött egerekbe TGF-β-ellenes antitestek vagy természetes TGF-β-gátlók adagolása korrigálja a csökkent T-sejtes választ.

Meg kell jegyezni, hogy a T-limfociták effektor szerepe nem korlátozódik a citokinek termelésére és a sejtes citotoxicitásra. A T-limfociták és a makrofágok közötti közvetlen kapcsolat kialakulása során zajló egyéb folyamatok, valamint a T-limfociták által termelt kemokinek jelentősen hozzájárulhatnak a lokális gyulladásos reakciók kialakulásához. Ez utóbbiakat viszont nemcsak a makrofágok és a T-limfociták válasza okozza. A neutrofilek, eozinofilek, fibroblasztok, hámsejtek és más sejtek aktív résztvevői lehetnek a tüdőben zajló folyamatoknak a tuberkulózisfertőzés során.

A granulomaképződés folyamatának morfológiai vizsgálatai, valamint a specifikus T-sejtes válasz kialakulásának dinamikájának meghatározásának eredményei véleményünk szerint lehetővé teszik a mikobaktériumok és a makroorganizmus közötti kölcsönhatás több szakaszának megkülönböztetését. Az elsőt a mikobaktériumok progresszív proliferációja jellemzi a T-limfociták specifikus válaszának hiányában, és körülbelül 2-3 hétig tart. A második az érett T-limfociták kialakulása után következik be, és a mikobaktériumok növekedésének stabilizálódása jellemzi. Ezt általában a dekompenzációs szakasz követi, amely időben egybeesik a limfoid képződmények pusztulásával és a tüdőben megjelenő nekrotikus elváltozásokkal. A vakcina hatása a válasz első fázisának csökkenésének tudható be.