Как заражаются туберкулезом

Основным источником рассеивания туберкулезной инфекции в окружающей среде являются больные люди на деструктивную форму туберкулеза легких, в меньшей степени — домашние животные. Главным эпидемиологическим фактором распространения возбудителя туберкулеза являются мокроты больных.

Определенную эпидемиологическую опасность могут представлять больные туберкулезом костей и суставов, периферических лимфоузлов со свищами, а также туберкулез мочеполовых органов и кишечника. У больных туберкулезом легких МБТ могут также выделяться с потом, слюной, молоком кормящей матери. Больной туберкулезом легких выделяет МБТ с мокротой не только при деструктивных формах. Но так как бактериоскопические и бактериологические методы исследования мокроты несовершенны, практически не всегда удается выявить МБТ там, где они есть. Поэтому разделение форм туберкулеза на открытые и закрытые очень условно и не всегда правильно отражает эпидемиологическую опасность таких больных.

• Пути заражения туберкулезом
• Аэрогенный путь
• Алиментарный путь
• Контактный путь
• Внутриутробний путь
• Передается ли туберкулез по наследству
• Периоды развития туберкулеза

Заболеваемость среди лиц, имеющих постоянный контакт с больными, выделяющие микобактерии (открытые формы туберкулеза), примерно в 3-5 раз выше по сравнению с людьми, которые не находятся в постоянном контакте с бактериовыделителями. Еще большая заболеваемость среди детей, если они контактируют с больными, выделяют МБТ. Опасность контактов растет в неблагоприятных санитарно-гигиенических условиях и в случае увеличения продолжительности контакта. Поэтому заболеваемость через внутрисемейные контакты всегда больше. Если в семье есть человек, который постоянно выделяет микобактерии туберкулеза, то вероятность заболевания других членов семьи вероятна.

Меньшее значение имеет профессиональный контакт, который обычно наблюдается среди взрослых, как правило, уже инфицированных, имеющих определенный иммунитет.

Трудно поддается учету так называемый бытовой контакт в общественных местах. Доказательством роли случайных бытовых контактов является то, что большинство заболевших туберкулезом не могут определить источник заражения.

Пути заражения туберкулезом

Основными путями проникновения микобактерий туберкулеза в организм человека или животного являются:

• аэрогенный (воздушно-капельный и пылевой),
• алиментарный,
• контактный,
• внутриутробний.

Аэрогенный путь

Аэрогенный путь заражения является основным (95-97% случаев). При кашле и разговоры больной туберкулезом выделяет капли слюны и мокроты. Эти капли распространяются на 1,5-2 м и находятся в воздухе 1-1,5 ч., а затем оседают на пол. Такой путь распространения микобактерий и заражения называется воздушно-капельным. При большом скоплении людей (очереди, общественный транспорт, рынок и другие места), а также при внутрисемейном общении этот путь заражения особенно опасен.

Капли мокроты, что высохли и осели на пол, превращаются в пыль. Заражение возможно при непосредственном вдыхании пыли (пылевой путь), содержащий микобактерии туберкулеза. В пыли, который взят из помещения, где находился больной туберкулезом, микобактерии оказываются в 30% случаев, иногда даже через 1,5 мес. Но при соблюдении правил гигиены (обеззараживания мокроты, уборка помещения) воздуха, даже туберкулезных диспансеров, не содержит микобактерий туберкулеза.

При дыхании большая часть капелек и пыли оседает на слизистой оболочке носа миндалинах, зеве. Поэтому возможно проникновение микобактерий туберкулеза через слизистую оболочку зева и возникновения лимфаденита шеи. Затем возбудитель попадает во внутригрудные лимфатические узлы, лимфатический грудной проток и кровь.

Неповрежденная слизистая оболочка трахеи и бронхов является барьером на пути проникновения микобактерий туберкулеза, но в случае травмы или воспаление слизистой оболочки они могут проникать в пределах трахеи и бронхов. Однако в большинстве случаев проникновения микобактерий туберкулеза во внутреннюю среду организма происходит в альвеолах при условии нарушения местного иммунитета.

Алиментарный путь

Алиментарный путь проникновения инфекции наблюдается в случаях употребления пищевых продуктов, полученных от больных туберкулезом животных, а также инфицирование пищи, посуды и других предметов. При этом возбудитель туберкулеза заглатывается и проникает с пищей или слюной в желудок, а затем в тонкий кишечник, откуда с током лимфы и крови заносится в лимфатические сосуды, лимфатические узлы и кровь. Возможность алиментарного пути проникновения туберкулезной инфекции убедительно доказана любекской трагедией, когда из-за преступной халатности врачей 250 детям вместо вакцины был дан вирулентный килльський штамм МБТ. Вследствие этого 2/3 детей заболели и 1/2 умерли от генерализованной формы туберкулеза.

Чаще алиментарным путем люди заражаются при употреблении молока от коров больных туберкулезом. Мясо и яйца животных, больных туберкулезом, имеют меньшее эпидемиологическое значение, так как их почти всегда перед употреблением подвергают термической обработке, и в них концентрация МБТ незначительна.

Контактный путь

Контактный путь проникновения туберкулезной инфекции может наблюдаться у хирургов, патологоанатомов, мясников, лаборантов, доярок, когда возбудитель туберкулеза попадает непосредственно через поврежденную кожу или конъюнктиву. Следовательно, входной воротами туберкулезной инфекции являются дыхательные пути и пищеварительный канал, поврежденная кожа, миндалины и конъюнктива.

Внутриутробний путь

Возможен также внутриутробний путь передачи туберкулезной инфекции. Как правило, женщины даже с активными формами туберкулеза рожают доношенных здоровых детей. Если сразу после родов этих детей изолировать от матерей, а затем вакцинировать и создать соответствующие гигиенично диетические условия для их развития, то дети вырастают здоровыми и не болеют туберкулезом.

Поврежденная плацента является барьером на пути проникновения туберкулезной инфекции: крови матери в кровь плода. Поэтому внутриутробная инфекция возможна при генерализованных формах процесса и появлению туберкулезных бугорков на плаценте, а также в случаях родовой травмы, когда происходит смешивание крови плода и матери.

На протяжении веков человечество сталкивалось с туберкулезной инфекцией, которая «обитает» в окружающей среде. При этом 80-90% людей заразились и имели следы этой инфекции в легких. Естественно, что в организме человека производились механизмы защиты в микобактерий туберкулеза. Так как это продолжалось из поколения в поколение, то в конце концов люди унаследовали естественную резистентность к туберкулезу.

Передается ли туберкулез по наследству

Научные факты опровергают возможность наследственной передачи туберкулеза. Так Дебре проследил течение 15 лет 1 369 детей, родившихся от больных туберкулезом матерей. За столь долгий период заболели только 12 детей, причем в некоторых из них были неблагоприятные материально-бытовые условия. Это ценное доказательство, которое опровергает возможность наследственной передачи туберкулеза.

Доказательством того, что туберкулез не передается по наследству, может быть и тот факт, что в литературе не описано случаев туберкулеза у новорожденного ребенка, если отец болен туберкулезом. В сперматозоидах и яйцеклетках больных туберкулезом микобактерий не находят.

Понимание значения наследственных факторов в заболевании туберкулезом осложняется в связи с углубленным изучением изменчивости возбудителя туберкулеза. Если учитывать полиморфность микобактерий туберкулеза, среди которых особого внимания заслуживают образования фильтрующихся и L-форм микобактерий, а также возможность их реверсии в начальные бактериальные, то нельзя полностью отвергать возможности заражения плода меняющимися микобактериями туберкулеза в случае заболевания матери. Кроме того, фильтрующаяся форма возбудителя туберкулеза в скрытом состоянии длительное время может находиться в кровь человека. Только в случае снижения резистентности организма или под влиянием других факторов она может превращаться в бактериальную форму и вызвать заболевание. Это предсказание А. Юргелиониса требует дальнейшего изучения, а пока что доминирует учение пре заболевания туберкулезом вследствие аэрогенного заражения.

Согласно современным представлениям, микобактерии туберкулеза, которые попадают и организм, в большинстве случаев не способны вызвать заболевание, поскольку в реакцию вступают защитные силы организма. Заболевание возникает тогда, когда сопротивляемость организма снижена из-за неблагоприятного влияния окружающей среды. Важную роль пре этом имеет массивность и вирулентность туберкулезной инфекции. Если человек заражается небольшой дозой микобактерий туберкулеза ослабленной вирулентности, заболевание не развивается, а происходит лишь иммунологическая перестройка организма.

Следовательно, проникновение в организм микобактерий туберкулеза приводит заражения организма, но не всегда вызывает заболевание.

Периоды развития туберкулеза

В развитии туберкулеза выделяют два периода — первичный и вторичный. Необходимость такого разделения обусловлена ​​существенными различиями в реакции организма человека на первый и повторный контакт с МБТ.

Первичный период туберкулезной инфекции начинается с момента первого о возникновения в организм вирулентных МБТ. В большинстве случаев первичное инфицирование приводит к заболеванию благодаря адекватной реакции защитных систем организма. При несостоятельности иммунной защиты, массивности и высокой вирулентности инфекции экзогенное инфицирование вызывает развитие первичного туберкулеза.

Завершение первичного периода туберкулезной инфекции связано с разрушением большей части ни МБТ и элиминацией из организма остатков микробных тел. Небольшая часть микобактериальной популяции инкапсулируется в остаточных изменениях. При первичном инфицировании, когда организму человека удается преодолеть бактериальную агрессию, и заболевание не возникает, эти остаточные морфологические изменения определяются только при микроскопическом исследовании. В отличие от них остаточные посттуберкулезные произошедшие изменения: в процессе обратного развития первичного туберкулеза, более значительны. Их можно проявления ты с помощью рентгенологического исследования.

Течение первичного периода туберкулезной инфекции формируется противотуберкулезный иммунитет, что обеспечивает повышение устойчивости организма к МБТ.

Клиническими формами первичного туберкулеза является туберкулезная интоксикация, туберкулез без установленной локализации, туберкулез внутригрудных лимфатических узлов и первичный туберкулезный комплекс.

Вторичный период туберкулезной инфекции (вторичный туберкулез) развивается двумя путями. Один из них — повторное заражение МБТ человека, перенесшего первичный период туберкулезной инфекции (экзогенная суперинфекция); другой — реактивация остаточных посттуберкулезных изменений, сформировавшиеся в конце первичного периода (эндогенная реактивация). Обязательным условием развития вторичного туберкулеза является снижение напряженности клеточного иммунитета, наступающее под влиянием различных неблагоприятных факторов внешней и внутренней среды. При благоприятном течении вторичный период заканчивается формированием остаточных посттуберкулезных изменений, которые по своей морфологической структуре отличаются от остаточных изменений первичного генеза.

Клиническими формами вторичного туберкулеза, согласно принятой классификации, является диссеминированная, очаговая, инфильтративная, казеозная пневмония, туберкулема, фиброзно-кавернозный и цирротический туберкулез.

Некоторые формы туберкулеза имеют своеобразный ход, который нельзя в полной мере отнести к первичному или вторичному периоду туберкулезной инфекции.

Первичное заражение человека МБТ обычно происходит аэрогенным путем. Другие пути проникновения микобактерий — алиментарный, контактный и трансплацентарный — наблюдаются значительно реже.

При аэрогенном заражении МБТ защитную роль играет система мукоцилиарного клиренса. Слизь, которая выделяется бокалоподобными клетками слизистой оболочки бронхов, способствует склеиванию микобактерий, поступивших в дыхательные пути. Их элиминацию обеспечивают синхронные движения ресничек мерцательного эпителия и волнообразные сокращения мышечного слоя стенки главных бронхов и трахеи. Этот универсальный механизм защиты может оказаться весьма эффективным.

В ряде случаев при эпизодическом, кратковременном контакте с бактериовыделителем он позволяет избежать инфицирования МБТ. При более длительном контакте здорового человека с источником инфекции мукоцилиарный клиренс способствует уменьшению числа микобактерий, проникающих в конечные отделы дихальных путей. В результате, несмотря на инфицирование, происходящее вероятность заболевания туберкулезом снижается.

Нарушение мукоцилиарного клиренса, возникающие при остром или хроническом воспалении верхних дыхательных путей, трахеи и крупных бронхов, а также при воздействии токсичных веществ, создают предпосылки для поступления МБТ в бронхиолы и альвеолы​​. В этих случаях вероятность аэрогенного инфицирования МБТ и заболевания туберкулезом при прочих равных условиях значительно увеличивается.

При алиментарном пути заражения МБТ возможность и результат первичного инфицирования в значительной степени зависят от состояния кишечной стенки и всасывающей функции кишечника.

В зависимости от места проникновения МБТ сначала могут проникать в легкие, миндалины, кишечник и другие органы и ткани. Поскольку возбудители туберкулеза не выделяют экзотоксин, а возможности для их фагоцитоза на этом этапе достаточно ограничены, присутствие в тканях небольшого количества микобактерий обычно проявляется не сразу.

Микобактерии находятся внеклеточно, медленно размножаются, а окружающая их ткань сохраняет нормальную структуру. Такое состояние определяется как латентный микробизм, при котором макроорганизм проявляет толерантность к МБТ. Независимо от путей проникновения, микобактерии с лимфой довольно быстро попадают в регионарные лимфатические узлы, а затем лимфогематогенным путем распространяются по организму. Возникает первичная облигатная (обязательный) микобактериемия. Микобактерии оседают в органах с наиболее развитым микроциркуляторным руслом — в легких, лимфатических узлах, корковом слое почек, эпифизах и метафизах трубчатых костей.

МБТ, оседая в различных тканях, продолжают размножаться. Популяция возбудителей туберкулеза может значительно увеличиться, прежде чем сформируется иммунитет и появится реальная возможность для их разрушения и элиминации.

В месте локализации микобактериальной популяции возникает неспецифическая защитная реакция — фагоцитоз. Первыми фагоцитирующими клетками, которые пытаются поглотить и разрушить МБТ, является полинуклеарные лейкоциты. Однако их бактерицидный потенциал оказывается недостаточным для защитной функции.

Полинуклеарные лейкоциты, вступившие в контакт с МБТ, погибают. Вслед за полинуклеарами с МБТ взаимодействуют макрофаги. Первая фаза такого взаимодействия состоит из фиксации МБТ на клеточной мембране макрофага специальными рецепторами. Следующая, вторая фаза направлена ​​на поглощение МБТ. Участок плазмолеммы макрофага погружается в цитоплазму и образуется фагосома, содержащий МБТ. Третья, завершающая фаза связана с формированием фаголизосомы, возникающая при слиянии фагосомы и лизосомы макрофага. В этих условиях протеолитические лизосомальные ферменты могут расщеплять поглощенные МБТ и разрушать их.

В большинстве случаев первичный контакт МБТ и макрофага происходит на фоне дисфункции лизосом фагоцитов. Появление этой дисфункции связано с повреждающим воздействием на лизосомальные мембраны АТФ-положительных протонов, сульфатидов и корд-фактора, которые синтезируются МБТ. Дисфункция лизосом препятствует образованию фаголизосомы и лизосомальные ферменты не могут влиять на поглощенные микобактерии. В этих случаях макрофаг становится своеобразным контейнером для возбудителя туберкулеза. Внутриклеточно локализованные МБТ продолжают расти, размножаться и инициировать образование веществ, которые повреждают клетку-хозяина.

Макрофаг постепенно погибает, и микобактерии вновь попадают в межклеточное пространство. Такое взаимодействие МБТ и макрофага называют незавершенным фагоцитозом. Дальнейшая судьба микобактерий и следствие первичного инфицирования зависят от способности организма активировать макрофаги и создавать условия для завершенного фагоцитоза.

В активации макрофагов и повышении устойчивости организма к действию МБТ ведущая роль принадлежит приобретенному клеточному иммунитету. В основе приобретенного клеточного иммунитета лежит эффективное взаимодействие макрофагов и лимфоцитов. Особое значение приобретает контакт макрофагов с Т-хелперами (С04 +) и Т-супрессорами (с08 +). Макрофаги, поглотившие МБТ, выделяют в межклеточное пространство медиаторы, в частности интерлейкин-1 (ИЛ-1), которые активируют Т-лимфоциты (С04 +). В этих условиях Т-хелперы (С04 +) взаимодействуют с макрофагами и воспринимают информацию о генетической структуре возбудителя.

Сенсибилизированные Т-лимфоциты (С04 +; с08 +) выделяют медиаторы-лимфокины-хемотаксины, гамма-интерферон, интерлейкин-2 (ИЛ-2), которые активируют миграцию макрофагов в зону локализации МБТ, повышают ферментативную и общую бактерицидную активность макрофагов.

Активированные макрофаги способны усиленно генерировать достаточно агрессивные формы кислорода и перекись водорода, сопровождается так называемым кислородным взрывом, который влияет на фагоцитированный возбудитель туберкулеза. Одновременно с участием L-аргинина и фактора некроза опухолей-альфа (ФНО-а) образуется оксид азота (N0), что также обусловливает выраженный антимикобактериальный эффект. Под влиянием всех этих факторов способность микобактерий препятствовать образованию фаголизосомы значительно ослабевает. Завершающая стадия фагоцитоза, направленная на переваривание возбудителя, имеет благоприятное течение, и МБТ разрушается под влиянием лизосомальных ферментов.

При адекватном развитии иммунного ответа каждое следующее поколение макрофагов, вступает во взаимодействие с МБТ, становится все более иммунокомпегентным. Высокий бактерицидный потенциал активированных макрофагов обеспечивает возможность разрушения поглощенных МБТ и защита человека от возбудителя туберкулеза.

Медиаторы, выделяемые макрофагами, активируют В-лимфоциты, ответственные за синтез иммуноглобулинов. Однако накопление в крови иммуноглобулинов практически не повышает устойчивость организма к МБТ. Полезным можно считать только создание опсонизирующих антител, формирующихся в полисахаридных компонентов МБТ. Они обволакивают микобактерии и способствуют их склеиванию, облегчая следующий фагоцитоз.

При первичном инфицировании МБТ формирования иммунитета происходит одновременно с медленным размножением микобактерий и развитием локального воспаления. Повышение ферментативной активности макрофагов и лимфоцитов приводит к дополнительному синтезу веществ, инициируют повышение сосудистой проницаемости и развитие воспалительной реакции. Такими веществами являются фактор роста, фактор переноса, кожно-реактивный фактор, ФНО-альфа, оксид азота. С их действием связывают появление повышенной чувствительности замедленного типа (ПЧСТ) к антигенам МБТ.

В месте локализации туберкулезного возбудителя возникает специфическая клеточная реакция, способная ограничить распространение микобактерий. Под влиянием медиаторов иммунного ответа фагоцитирно и иммунокомпетентные клетки направляются к месту локализации микобактерий. Макрофаги трансформируются в эпителиоидные клетки и гигантские многоядерные клетки Пирогова-Лангханса, участвующие в ограничении зоны воспаления.

Образуется экссудативно-продуктивная или продуктивная туберкулезная гранулема, по сути являющаяся морфологическим проявлением иммунной реакции организма на микобактериальную агрессию. Формирование гранулемы свидетельствует о высокой иммунологической активности и способности организма локализовать туберкулезную инфекцию. Компактное расположение клеток гранулемы обеспечивает лучшие условия для взаимодействия фагоцитирующих иммунокомпетентных клеток. На высоте гранулематозной реакции в гранулемах преобладают Т-лимфоциты, присутствующие и В-лимфоциты.

В гранулеме находится множество макрофагов, которые продолжают выполнять фагоцитарную, аффекторную и эффекторную функцию в иммунном ответе. Эпителиоидные клетки менее способны к фагоцитозу, они активно осуществляют пиноцитоз и синтез гидролитических ферментов. В центре гранулемы может появиться небольшой участок казеозного некроза, который формируется из тел макрофагов, погибших при контакте с МБТ. Реакция ПЧСТ появляется через 2-3 недели после инфицирования, а достаточно выраженный клеточный иммунитет формируется через 8 недель.

В процессе развития иммунного ответа размножение микобактерий замедляется, их общее число уменьшается, специфическая воспалительная реакция затихает. Однако окончательной ликвидации возбудителя туберкулеза не происходит даже при полноценном взаимодействии макрофагов и Т-лимфоцитов. Определенная популяция МБТ сохраняется в организме хозяина в виде живых, нередко биологически измененных клеток (в частности, L-форм). Они локализуются в туберкулезных гранулёмах, окруженных плотной фиброзной капсулой.

Сохранившиеся МБТ локализуются внутриклеточно и предотвращают формирование фаголизосомы, поэтому для лизосомальных ферментов они недоступны. В связи с сохранением микобактерий противотуберкулезный иммунитет называют нестерильным. МБТ, которые остались в организме, поддерживают популяцию сенсибилизированных Т-лимфоцитов и обеспечивают достаточную эффективность защитных иммунологических реакций. Инфицированный микобактериями человек сохраняет их в своем организме достаточно длительное время, иногда всю жизнь. При возникновении нарушений в иммунном балансе появляется реальная угроза активизации сохранившейся микобактериальной популяции и заболевания туберкулезом.

Антимикобактериальная функция макрофагов варьирует в зависимости от генетической структуры человека, его возраста, пола, гормонального фона, наличия или отсутствия сопутствующих заболеваний. Она зависит также от вирулентности МБТ. В целом риск развития туберкулеза у впервые инфицированного человека составляет около 8% в первые 2 года после заражения, в последующие годы он постепенно снижается.

Недостаточная активация макрофагов и неэффективный фагоцитоз приводят к неконтролируемому размножению микобактерий, что проникли в организм, и увеличению микобактериальной популяции в геометрической прогрессии. В течение 20 дней может появиться более 500 млн новых МБТ. Их взаимодействие с полинуклеарными лейкоцитами и макрофагами приводит к массовой гибели фагоцитирующих клеток. При этом в межклеточное пространство поступает большое количество медиаторов и протеолитических ферментов, повреждающих окружающие ткани. Следствием этого является своеобразное «разжижение» тканей с формированием особого питательной среды для благоприятного роста и размножения расположенных внеклеточно микобактерий.

Популяция микобактерий интенсивно размножается, индуцирует дисбаланс в иммунной защите: количество Т-супресоров (с08 +) увеличивается, иммунологическая активность Т-хелперов (С04 +) уменьшается, наступает резкое усиление, а затем угнетение ПЧСТ к антигенам МБТ. Возможности организма для локализации и отграничения возбудителя туберкулеза ухудшаются. Воспалительная реакция приобретает распространенный характер. Возникают выраженные нарушения микроциркуляции с повышением проницаемости сосудистой стенки и поступлением в ткани белков плазмы, лейкоцитов и моноцитов. В формирующихсятуберкулезных гранулемах преобладает казеозный некроз, их клеточная составляющая выражена слабо. Инфильтрация наружного слоя полинуклеарными лейкоцитами, макрофагами и лимфоцитными клетками усиливается. Отдельные гранулемы сливаются, общий объем туберкулезного поражения увеличивается. Изменяется биологическая суть происходящего процесса, — первичное инфицирование трансформируется в клинически выраженный туберкулёз.