Можливості діагностики порушень клітинної ланки імунної системи при туберкульозі легенів

Починаючи з 80-х рр. минулого сторіччя проблема туберкульозу привертає до себе все більшу увагу, що пов’язано зі зростанням захворюваності на цю патологію та смертності від неї, появою все більш тяжких і ускладнених форм захворювання із летальними наслідками, тоді як ще зовсім нещодавно туберкульоз розглядали як зникаючу хворобу. В Україні, згідно з епідемічними показниками, епідемію туберкульозу було зареєстровано в 1995 р., коли рівень загальної захворюваності населення досяг 1%. Звичайно, одним із найбільш реальних шляхів призупинення поширеності цього вкрай небезпечного захворювання є підвищення ефективності лікування [1]. Саме такий підхід має поступово зменшити резервуар туберкульозної інфекції, поліпшити безпосередні та віддалені результати терапії різних контингентів хворих [2].
Вітчизняна доктрина лікування туберкульозу завжди надавала перевагу комплексній терапії хворих, яка поряд із протитуберкульозною хіміотерапією передбачала і патогенетичне лікування. Виходячи з особливостей патогенезу туберкульозу, слід розуміти, що основна протективна роль при цьому захворюванні належить, в першу чергу, лімфоцитам та макрофагам [3-5]. На експериментальних моделях раніше також було показано, що протективна відповідь при туберкульозі асоційована з активацією Тх1 [6, 7]. Разом з тим у цьому процесі основну роль відіграють CD4+-Т-клітини. Роль CD8+-Т-клітин у протитуберкульозному захисті до кінця не з’ясована, тому досі тривають жваві дискусії з цього приводу [8]. Так, у пацієнтів з туберкульозом частіше реєструють формування Тх1-лімфоцитів, але є публікації, в яких зазначено участь у патогенезі туберкульозу і Тх2-клітин [9, 10, 11].
Елімінація Т-клітин, наприклад, за допомогою тимектомії, опромінення, а також через тривалі строки після тимектомії чи при вираженій імунодепресії (у тварин і людини) негативно впливає на перебіг туберкульозної інфекції. Аналогічно резистентність до туберкульозу знижена у мишей із вродженим дефектом Т-клітин (лінії nu/nu, NZB) [12, 13], що підтверджує роль саме Т-лімфоцитів у захисті від цього захворювання. Таким самим чином й індукція толерантності (імунологічної ареактивності) в тих випадках, коли вона стосується специфічного Т-клітинного імунітету, і незалежно від того, страждає чи ні гуморальний імунітет, також є вкрай поганим прогностичним чинником щодо взаємодії мікобактерій туберкульозу (МБТ) та макроорганізму [14].

Так, у деяких хворих антитіл до МБТ не виявляють взагалі, проте іноді можуть спостерігати і високі їх титри [15]. У той самий час зміни в системі В-лімфоцитів у гострий період туберкульозного процесу проявляються зниженням чи підвищенням рівня цих клітин, виникненням дисімуноглобулінемії (M, G, A), зниженням кількості природних антитіл і посиленням специфічного їх утворення. Цей вид порушень функції імунної системи також свідчить про переключення неспецифічних реакцій на специфічну відповідь, що має важливе захисне значення [16].
Зміни клітинного та гуморального набутого імунітету, як правило, сполучаються зі змінами природного імунітету, причому вони характерні для кожної клініко-морфологічної форми туберкульозу [4]. Порушення імунного статусу пацієнтів з туберкульозом зумовлені не тільки прямою токсичною дією на лімфоцити та макрофаги МБТ і продуктів розпаду тканин макроорганізму, а й змінами цитокінової регуляції імунних реакцій. Так, пригнічення синтезу інтерлейкіну-2 (ІЛ-2) призводить до зниження кількісних та якісних показників клітинної імунної відповіді, формування своєрідної імунодепресії, вираженість якої певною мірою корелює зі ступенем тяжкості туберкульозного процесу [3, 17].

Особливостями такого вторинного імунодефіцитного стану є те, що він обтяжує клінічний перебіг туберкульозу, сприяє формуванню хронічних вогнищ інфекції та персистенції патогенної та умовно-патогенної інфекції і зникає після проведення комплексного лікування, що включає імунотропну терапію [15].
Більшість авторів вважає основним методом діагностики вторинного імунодефіцитного стану клініко-анамнестичний метод [4, 20, 21]. Він полягає у цілеспрямованому клінічному обстеженні й анамнестичному опитуванні пацієнта для виявлення ознак ушкодження тієї чи іншої ланки імунної системи [21]. За даними деяких авторів [15], ознаки для уточнення ушкодженої ланки імунітету потрібно класифікувати таким чином:
• прояви недостатності макрофагально-моноцитарної системи: рецидивні хронічні гнійні інфекції шкіри, слизових оболонок, лімфатичних вузлів, кісток, суглобів, бронхів та інших органів і систем; генералізовані інфекції (сепсис);
• прояви недостатності клітинного імунітету: рецидивні хронічні вірусні, грибкові, паразитарні, мікобактеріальні інфекції; злоякісні новоутворення (лімфоми, лімфосаркоми, лімфолейкози, лімфогранулематоз тощо);
• прояви недостатності гуморального імунітету: хронічні рецидивні бактеріальні інфекції шкіри, кон’юнктиви, приносових пазух, середнього вуха, бронхів, легенів, плеври, травного тракту, сечо- та жовчовидільної систем; атопічний дерматит, бронхіальна астма, поліноз;
• автоімунна патологія (ревматоїдний артрит, агресивний гепатит тощо).
За відносної легкості використання такого підходу негативною рисою анамнестичного методу є суб’єктивність оцінки та лише орієнтовне значення виявлених ознак, оскільки виявлення клініко-анамнестичних змін у пацієнта дає змогу лише запідозрити факт ушкодження тієї чи іншої ланки імунної системи, а не оцінити ступінь її ураження для подальшого проведення повноцінної імунокорекції.
Досить часто запідозрити недостатність клітинної ланки імунітету можна завдяки імунологічному трактуванню гемограми [22]. Оскільки основні клітини імунної системи (лімфоцити) і більшість ключових клітин природної резистентності (нейтрофіли, макрофаги, еозинофіли) належать саме до фракції лейкоцитів, визначення цього показника дає змогу отримати більше відомостей щодо імунного статусу пацієнта. Вміст лейкоцитів нижчий від 4,0х109/л розглядають як критичний, оскільки на практиці його часто спостерігають саме при вторинних імунодефіцитних станах.
За даними окремих дослідників [23], суворо імунологічні методи, що їх використовують передусім для скринінгової оцінки функціонування імунної системи, умовно розподілено на тести 1-го та 2-го рівня. Тести 1-го рівня спрямовані на виявлення грубих дефектів імунної системи; тести 2-го рівня – функціональні, спрямовані на ідентифікацію конкретного «зламу» в імунній системі.
Згідно з цим, до тестів 1-го рівня оцінки Т-системи імунітету можна віднести визначення:
• загальної кількості лімфоцитів;
• відсотка й абсолютної кількості зрілих Т-лімфоцитів (СD3) та двох основних їх субпопуляцій: хелперів/індукторів (CD4) і кілерів/супресорів (CD8);
• проліферативної відповіді на основні Т-лімфоцитарні мітогени: фітогемаглютинін і конкавалін А.
До скринінгових лабораторних тестів належать визначення:
• абсолютної кількості лейкоцитів, нейтрофілів, лімфоцитів і тромбоцитів;
• рівня сироваткових імуноглобулінів IgG, IgA, IgM;
• гемолітичної активності комплементу СН50;
• гіперчутливості сповільненого типу до певних антигенів (шкірні тести).
До тестів 2-го рівня для оцінки T-системи відносять визначення [24]:
• продукції цитокінів (ІЛ-2, ІЛ-4, ІЛ-5, ІЛ-6, інтерферону-γ (ІНФ-γ), фактора некрозу пухлини (ФНП) тощо);
• активаційних молекул на поверхневій мембрані T-лімфоцитів (CD25, HLA-DR), молекул адгезії (CD11a, CD18);
• проліферативної відповіді на специфічні антигени, частіше за все на дифтерійний і правцевий анатоксини;
• гіперчутливості до низки мікробних антигенів за допомогою шкірних тестів.
Без сумніву, визначення продукції цитокінів лімфоцитами та макрофагами має в перспективі стати основним методичним прийомом в імунодіагностиці захворювань, які пов’язані з порушеннями імунної системи [15, 25]. При цьому ідентифікація цитокінів у низці випадків дасть змогу точніше встановити діагноз захворювання та механізм імунного порушення при ньому. Важливим є також визначення рівня таких прозапальних цитокінів, як ФНП, низки інтерлейкінів (наприклад ІЛ-1) та ІНФ-γ [18]. Вони відіграють значну роль в етіопатогенезі різних гострих і хронічних запальних процесів інфекційного й автоімунного походження. Крім того, О.Ф. Чернушенко та співавт. [16] вважають важливим для імунодіагностики вивчення експресії активаційних молекул і молекул адгезії на поверхні T-лімфоцитів.
Існують різні методи оцінки проліферації клітин імунної системи: метод з радіоактивною міткою (включення 3Н-тимідину), що характеризує синтез ДНК лімфоцитами, та морфологічний метод обліку з визначенням відсотка трансформації лімфоцитів в бласти. Радіоізотопний метод засновано на включенні 3Н-тимідину в лімфоцити в процесі їх проліферації з посиленням синтезу ДНК лімфоцитами [23]. Але варто зазначити, що всі ці методи в нашій країні внаслідок насамперед їх високої вартості в найближчий час навряд чи набудуть достатнього поширення в практичній медицині. Тому важливе значення має пошук простіших, менш вартісних, але при цьому і достатньо інформативних методів оцінки стану клітинної ланки імунної системи, що має особливе значення при туберкульозі. В зв’язку з цим у літературі останніх років все більше уваги приділяють методам оцінки стану клітинної ланки імунної системи за допомогою шкірного тестування з мітогенами, в якості яких можуть бути використані алергени умовно-патогенних грибів.
Гриби займають на земній кулі одне з найважливіших місць. Вони фактично освоїли різноманітні середовища в біосфері, складовою якої є і людина, а в деяких випадках мікроміцети вступили (або ж вступають) з нею у взаємовідносини. Деякі види грибів стали нормальними мешканцями тіла людини, інші спричинюють розвиток мікозів, певні гриби здатні сенсибілізувати організм та індукувати алергійні захворювання – мікоалергози [5, 26, 27]. Плісняві гриби можуть рости майже скрізь. Їхня здатність швидко займати та заселяти зручні для них екологічні ніші в закритих приміщеннях і на відкритому просторі, продукувати і розсіювати величезні маси спор, можливо, і пояснює їхній еволюційний успіх у природі та роль у розвитку алергійних захворювань. Гриби ростуть, помирають і розпадаються в навколишньому середовищі, тому на людину майже завжди впливає різна концентрація частинок пліснявих грибів удома, на роботі або просто неба.
Завжди важливо знати видовий склад і вміст спор грибів усередині житлових, виробничих приміщень і атмосфері. Так, за даними огляду 1985 р., у 6 країнах Європи виявлення спор грибів було таким: Cladosporium, Ascomycetes, Sporobolomyces, Basidiomycetes, Aspergillus та Penicillium, дріжджоподібні гриби, Ustilago (паразитарні гриби на рослинах), Alternaria [27]. У компіляції досліджень, які було виконано переважно в США, а також у Таїланді, Індії та Австралії [26], поширеність різноманітних видів грибів мала такий вигляд: Cladosporium, Penicillium, дріжджоподібні гриби, Alternaria, Aspergillus, Aureobasidium, Helminthosporium, Fusarium, Epicoccum. З урахуванням вищенаведеного та деяких інших даних літератури можна прогнозувати, що в Україні найпоширенішими як сенсибілізувальні агенти можуть бути такі види грибів: Cladosporium, Penicillium, Alternaria, Aspergillus, Fusarium, Botrytis, Candida, Cryptococcus, Rhizopus.
Вперше про внутрішньошкірні тести з мітогенами як метод оцінки клітинної ланки імунітету світові науковці почали говорити ще у 70-х рр. минулого сторіччя. Тоді автори виділяли мітогени для подібного діагностування, але не мали достатньої кількості алергенів для повноцінної діагностики [12, 17]. У наш час про цей метод все частіше згадують у літературі [2, 16]. Деякі автори відносять цей метод до скринінгових тестів 1-го рівня для оцінки Т-системи імунітету [16]. Це пов’язано з тим, що шкірні тести є одними з найпростіших і водночас достатньо інформативними, що дає змогу оцінити функціональну активність Т-лімфоцитів.
Більшість авторів, які згадують у своїх публікаціях про шкірні тести з алергенами умовно-патогенних грибів, зазвичай зазначають лише закордонні системи для постановки шкірних проб (болгарські, французькі фірми «Пастер Мер’є» тощо), що включають основні антигени для оцінки Т-клітинного імунітету. Але потрібно наголосити, що останніми роками з’явилися вітчизняні алергени 7 видів умовно-патогенних грибів, які можна застосовувати для визначення сенсибілізації до грибкових алергенів, а також для оцінки у контрольованих умовах функціональної активності Т-системи імунітету, в тому числі й у хворих на туберкульоз [28-30].

Авторами робіт [28, 29] було проведено внутрішньошкірне тестування із 7 видами вітчизняних грибкових алергенів (Аlternariа, Aspergillus, Cladosporium, Chrysonilia, Monililia, Penicillum, Botrytis) серед здорових осіб та хворих з вперше виявленим туберкульозом легенів, рецидивом туберкульозного процесу, а також із хронічним перебігом захворювання. Дослідники виявили позитивні реакції на вищезазначені мітогени Т-ланки імунітету в більшості здорових осіб і значно меншої частини хворих на туберкульоз.

Найінформативнішими як маркери Т-ланки імунітету виявилися алергени грибів Аlternariа, Penicillum, Chrysonilia, Monililia. Також найінформативнішою виявилася комплексна оцінка у якості мітогенів усіх застосованих алергенів. У хворих з різними формами легеневого туберкульозу, особливо з хронічним перебігом, відповідь організму на мітогени Т-ланки імунітету є значно зниженою порівняно зі здоровими особами. В результаті стандартизованого лікування туберкульозу показники реагування шкіри на мітогени, за даними вищенаведених авторів, покращувалися, що було пов’язано з поступовим відновленням стану клітинної ланки імунітету у хворих. При цьому важливо зазначити й той факт, що метод шкірного тестування з грибковими алергенами виявився безпечним, оскільки жодного випадку небажаних реакцій (місцевого або загального типу) у хворих на туберкульоз не виникло.
Отже, імунологічні дослідження в клініці туберкульозу (в тому числі і за допомогою шкірних тестів з мітогенами) можна використовувати не тільки для виявлення порушень імунітету та формування прогнозу захворювання. Разом з поліпшенням клінічного стану пацієнтів вони дають змогу визначити ефективність лікування (за станом відновлення імунологічної реактивності), а також вирішити питання про призначення тих чи інших імунокоригувальних засобів [30].
Таким чином, аналіз літературних даних свідчить про наявність у більшості хворих на туберкульоз ознак вторинного набутого імунодефіцитного стану клітинного типу, який можна виявити за допомогою шкірного тестування з мітогенами, до яких належать алергени грибів. Такий підхід можна з успіхом застосовувати у вітчизняних протитуберкульозних закладах завдяки простоті виконання та невисокій вартості відповідних алергенів. Разом з тим потрібно продовжувати пошук найефективніших, низьковартісних і простих методів визначення вторинних імунодефіцитних станів у хворих на туберкульоз та інших категорій пацієнтів.

Література
1. Бялик И.Б. Возможности режимов полихимиотерапии в предупреждении лекарственной устойчивости микобактерии туберкулеза и повышения результатов лечения больных деструктивным туберкулезом легких / И.Б. Бялик, Л.М. Цыганкова, Ж.Э. Вялых // Украинский пульмонологический журнал. – 2003. – № 2. – С. 84-86.
2. Мельник В.М. Туберкулез в Украине: состояние, проблемы и прогноз (медико-статистический анализ) // Проблемы туберкулеза. – 2000. – № 5. – С. 28-35.
3. Кноринг Б.Е. Характер специфического иммунного ответа и продукция цитокинов мононуклеарами крови больных разными формами туберкулеза легких / Б.Е. Кноринг, И.С. Фрейдлин, А.С. Симбирцев, И.Я. Сахарова и др. // Мед. иммунология. – 2001. – Т. 3, № 1. – С. 61-68.
4. Туберкулез. Проблемы диагностики, лечения и профилактики / Ариэль Б.М., Сахарова И.Я., Скворцова Л.А. и др. – СПб., 2003. – С. 119-124.
5. Елинов Н.П. Микоаллергены // Микология. – 2002. – № 6. – С. 15-18.
6. Sugawara I., Udagawa T., Yamada H. Rat neutrophils prevent the development of tuberculosis // Infect. Immun. – 2004. – Vol. 72 (3). – P. 1804-1806.
7. Cliff J.M., Andrade I.N., Mistry R. et al. Differential gene expression identifies novel markers of CD4+ and CD8+ T cell activation following stimulation by Mycobacterium tuberculosis // J. Immunol. – 2004. – Vol. 173 (1). – P. 485-493.
8. Caccamo N., Barera A., Di Sano C. et al. Cytokine profile, HLA restriction and TCR sequence analysis of human CD4+ T clones specific for an immunodominant epitope of Mycobacterium tuberculosis 16-kDa protein // Clin. Exp. Immunol. – 2003. – Vol. 133 (2). – P. 260-266.
9. Mazzarella G., Bianco A., Perna F. et al. T lymphocyte phenotypic profile in lung segments A. fumigatusfected by cavitary and non-cavitary tuberculosis // Clin. Exp. Immunol. – 2003. – Vol. 132 (2). – P. 283-288.
10. Lienhardt C., Azzurri A., Amedei A. et al. Active tuberculosis in Africa is associated with reduced Th1 and increased Th2 activity in vivo // Eur. J. Immunol. – 2002. – Vol. Jun; 32 (6). – P. 1605-1613.
11. Kobayashi K., Kaneda K., Kasama T. Immunopathogenesis of delayed-type hypersensitivity // Microsc. Res . Tech. – 2001. – Vol. 53 (4). – P. 241-245.
12. Авербах М.М. Повышенная чувствительность замедленного типа и инфекционный процесс / Михаил Михайлович Авербах. – М., 1974.
13. Lefford, MJ. 1980. Properties of peritoneal exudate lymphocytes that mediate tuberculin delayed-type hypersensitivity and anti-tuberculosis immunity II Velocity sedimentation analysis // Immunology. – Vol. 41. – P. 643-651.
14. Патология иммунитета: причина или следствие туберкулезной инфекции? / В.В. Новицкий, О.И. Уразова, А.К. Стрелис и соавт. // Бюлетень Сибирской медицины. – 2006. – № 2. – С. 70-75.
15. Лебедев К.А., Понякина И.Д. Иммунная недостаточность (выявление и лечение). –М.: Медицинская книга, 2003. – 443 с.
16. Цитокиновая регуляция и развитие вторичных иммунодефицитных состояний при туберкулезе легких (научный доклад на заседании Ученого совета ДУ «Национальный институт фтизиатрии и пульмонологии имени Ф.Г. Яновского АМН Украины» 16.06.2009 г.) [Электронный ресурс] / Е.Ф. Чернушенко, Л.П. Кадан. О.Р. Панасюкова, В.Н. Петишкина, Л.М. Цыганкова // Научные доклады – Режим доступу
www.ifp.kiev.ua/doc/staff/pdf09-2.pdf.
17. Хоменко А.Г., Авербах М.М., Литвинов В.И. Особенности иммунологических показателей у больных с различными формами туберкулеза легких / Е.Э. Комогорова, Е.В. Костенко, В.Ф. Стаханов и соавт. // Иммунология. – 2005. – № 1. – С. 45-49.
18. Особенности иммунитета у больных с различными формами туберкулеза легких / Н.А. Хонина, С.Д. Никонов, С.В. Шпилевский и соавт. // Пробл. туберкулеза. – 2000. – № 1. – С. 30-32.
19. Дранник Г.Н. Клиническая иммунология и аллергология. – Одесса: АстроПринт, 1999. – 604 с.
20. Пухлик Б.М. Руководство по практической иммунодиагностике и иммунотерапии. – Винница, 1992. – 127 с.
21. Патология иммунитета: причина или следствие туберкулезной инфекции? / В.В. Новицкий, О.И. Уразова, А.К. Стрелис и др. // Бюл. Сибирской мед. – 2006. – № 2. – С. 70-74.
22. Современные представления о патогенезе инфекционных заболеваний / Е.В. Пименов, А.А. Тотолян, А.А. Бывалов и др. // Вестник РАМН. – 2003. – № 6. – С. 3-8.
23. Хаитов Р.М. Иммуномодуляторы и некоторые аспекты их клинического применения / Р.М. Хаитов, Б.В. Пинегин // Клиническая медицина. – 1996. – Т. 74, № 8. – С. 7-12.
24. Цитогенетический статус лимфоцитов периферической крови при туберкулезе легких до и в условиях стандартных курсов химиотерапии / В.В. Новицкий, А.К. Стрелис, О.И. Уразова и др. // Проблемы туберкулеза и болезней легких. – 2005. – № 5. – С. 43-46.
25. Constant S.L., Bottomly К. Induction of Th1 and Th2 CD4+ T cell responses: the alternative approaches // Ann. Rev. Immunol. – 1997. – Vol. 15. – P. 297-322.
26. Соболев А.В. Аллергические заболевания органов дыхания, вызываемые грибами: Автореф. дис. … д-ра мед. наук. – СПб., 1997. – 41 с.
27. Соболев А.В., Васильева Н.В. Микогенная аллергия (этиология, патогенез, клиника, диагностика, лечение и профилактика) // Аллергология. Частная аллергология. – Под ред. Г.Б. Федосеева. – СПб.: Нордмедиздат, 2001. – Т. 2. – С. 200-211.
28. Богомолов А.Є. Гіперчутливість до умовно-патогенних грибів – маркер стану клітинної ланки імунітету у хворих на туберкульоз / А.Є. Богомолов, С.В. Зайков // Інфекційні хвороби. – 2008. – № 1. – С. 33-35.
29. Богомолов А.Є. Гіперчутливість до міогенів як критерій стану клітинної ланки імунітету у хворих на туберкульоз / А.Є. Богомолов, Б.М. Пухлик // Укр. пульмонол. журн. – 2007. – № 4. – С. 33-36.
30. Хоменко А.Г., Авербах М.М., Литвинов В.И. // Бюл. ВОЗ. – 1984. – Т. 62, № 5. – С. 76.