Как развивается туберкулез

Туберкулез является одним из самых распространенных в мире заболеваний человека и животных. Заболевание имеет социальную окраску. Неполноценное питание, нищета, алкоголизм, пребывание в местах лишения свободы, неудовлетворительные условия жизни — главные причины туберкулеза.

Развитие туберкулеза в организме человека имеет очень сложные механизмы. Единожды попав в организм человека, туберкулезные палочки уже никогда не покидают его. Возбудители туберкулеза попадают в организм человека еще в детстве и в последующем эта встреча всегда заканчивается нанесением ущерба его целостности. Инфицирование туберкулезными палочками детей первого года жизни всегда заканчивается заболеванием.

Противостоит заболеванию иммунитет. Под воздействием сильного иммунитета (в данном случае особых клеток Т-лимфоцитов) и/или химиотерапии микобактерии превращаются в L-форму и годами сосуществуют с организмом человека, не вызывая заболевания.

Возбудители туберкулеза обладают сложным метаболизмом, что обеспечивает их изменчивость и высокую устойчивость во внешней среде и живом организме.

Туберкулез целиком зависит от факторов окружающей среды, имеет наследственную предрасположенность и всегда клинически реализуется.

Рис. 1. На фото туберкулез кожи у ребенка.

Эпидемиология туберкулеза

Туберкулез является очень древним заболеванием. Его повреждающее действие было зафиксировано на скелете людей, умерших более 5 тыс. лет назад. Эпидемии туберкулеза унесли не один миллион людей. Им болеют люди и животные во всех странах мира. На поиски лекарственных препаратов и вакцины брошены лучшие умы человечества. Однако сегодня туберкулез остается одной из главной проблемы мирового значения. Развитие устойчивости возбудителя туберкулеза опережает поиск новых лекарственных препаратов. Вакцинация от туберкулеза не стала панацеей.

Туберкулез всегда имел социальную окраску. Безработные, пенсионеры и инвалиды в некоторых регионах РФ составляют до 80% всех впервые выявленных больных. На долю смертей от этой болезни среди всех умерших от инфекционных заболеваний приходится до 80%.

По данным ВОЗ ежегодно в мире умирает от туберкулеза около 1,5 млн. человек, от 8 до 10 млн. регистрируется новых случаев и около 1 млрд. инфицируется туберкулезной палочкой. Основная масса заболевших и умерших приходится на долю слаборазвитых стран.

Рис. 2. Фото туберкулезной палочки. Вид в электронном микроскопе.

Возбудителям туберкулеза противостоит, прежде всего, иммунитет человека. При его нормальной работе, даже в случае инфицирования болезнь не развивается.

В хромосомах организма человека присутствует антиген DR2. Его концентрация оказывает влияние на развитие органов дыхания в период эмбриогенеза. При большой концентрации антигена DR2 органы дыхания развиваются с аномалиями и пороками, что в будущем оказывает негативное влияние на развитие туберкулеза.

Заболеваемость лиц первой линии родства выше в 7,2 раза в семье, где есть больной туберкулезом. Повышенная концентрация данного антигена была обнаружена у народностей с распространенными внутривидовыми браками. Так у тюрков его больше в 12 раз, чем у славянских народов. У европейцев его концентрация наименьшая.

Мнение врача:

Туберкулез – это хроническое инфекционное заболевание, вызванное бактерией Mycobacterium tuberculosis. Оно развивается, когда бактерии попадают в организм через воздушно-капельный путь и атакуют легкие, но также могут поражать и другие органы. Развитие туберкулеза зависит от иммунитета человека: у лиц с сильным иммунитетом бактерии могут быть подавлены, но у людей с ослабленным иммунитетом болезнь может активироваться. Поэтому важно поддерживать здоровый образ жизни, включая правильное питание, физическую активность и профилактические меры, чтобы предотвратить развитие туберкулеза.

Возбудитель туберкулеза — палочка Коха

Возбудитель туберкулеза открыт ученым Робертом Кохом более 130 лет назад и назван в его именем — палочка Коха.

Туберкулезная палочка принадлежит к семейству лучистых грибов, роду микобактерий, куда, кроме нее, относятся возбудители проказы, склеромы и более 150 видов атипичных микобактерий.

Рис. 3. Ге́нрих Ге́рман Ро́берт Кох — немецкий микробиолог. Открыл бациллу сибирской язвы, холерный вибрион и туберкулёзную палочку. За исследования туберкулёза он награждён Нобелевской премией по физиологии и медицине в 1905 году.

Типы возбудителей

Существует три основных типа возбудителей туберкулеза: человечий, бычий (поражает животных) и промежуточный. Чаще всего туберкулезом болеет крупный рогатый скот, значительно реже — кошки и собаки. Заболевание, вызванное бычьим типом микобактерий, протекает тяжело.

Размножение палочек Коха

Размножается возбудитель туберкулеза путем деления. Процесс этот длится 24 часа.

Из 1 туберкулезной палочки за 10 суток, при благоприятных условиях, вырастает 1000 МБТ. Через 20 суток – уже 1 млн.

Устойчивость во внешней среде

Туберкулезная палочка проявляет значительную устойчивость во внешней среде. При кипячении она погибает только в течение 15 минут. Её, практически, невозможно выморозить. В навозе живет до 15-и лет, до 1-го года – в сточных водах. В высушенном состоянии возбудитель сохраняет жизнеспособность в течение 3-х лет.

Рис. 4. Фото туберкулезная палочка (электронограмма, негативное контрастирование).

Строение и характер метаболизма возбудителя туберкулеза

• Описано более 100 ферментативных реакций, возникающих в ее организме, что говорит о сложном характере метаболизма данного виды бактерий. Именно это обеспечивает изменчивость и устойчивость бактерии, так необходимую для ее выживания во внешней среде и живом организме.
• Туберкулезная палочка имеет мощную трехслойную стенку, способную разрушать клеточные токсины и оболочку макрофагов, которые первыми встают на борьбу с этим инфекционным агентом.
• Под воздействием сильного иммунитета или при химиотерапии возбудитель туберкулеза превращается в L-форму и в таком виде сохраняется десятилетия.

Пути заражения

• До 95% возбудители туберкулеза передаются воздушно-капельным путем от больного воздушно-капельным путем: во время кашля, чихания, разговора.
• 4 – 5% — через пищу.
• Заражение от животных человека составляет 3 – 5% всех случаев заболевания.
• Остальные пути передачи очень редки.

Туберкулез поражает почти все органы и ткани организма.

Иммунитет при туберкулезе

Очевидно, что причина туберкулеза — это туберкулезные палочки. Однако, патогенез заболевания настолько сложен, что невозможно сразу однозначно ответить на вопрос первопричины этого сложного инфекционного процесса.

У взрослых в 90% случаев причиной туберкулеза становиться эндогенная реинфекция (из старых очагов первичного туберкулеза) и в 10% случаев причиной является получение большой массы возбудителей от больного человек или животного.

Туберкулезу противостоит естественная резистентность организма(устойчивость к инфекционным агентам). Резистентность организма – это целый ряд иммунологических неспецифических реакций распознавания и подавления размножения паразитов, микробов, вирусов, клеток и др.

Иммунитет стимулируется путем введения вакцины. Противотуберкулезная вакцина в РФ применяется детям при рождении и в 7 лет. Вероятность заболевания не привитого ребенка или привитого некачественно возрастает многократно.

Способствует снижению иммунитета такие факторы,как недоедание (белковое голодание), сопутствующие заболевания (хр. алкоголизм, сахарный диабет, заболевания желудочно-кишечного тракта), психические травмы, длительное лечение глюкокортикоидами, преклонный возраст и т. д.

При хорошем уровне иммунитета возбудители туберкулеза, которые попали в организм человека, не размножаются. Они превращаются в L-формы и длительно сохраняются в организме человека, не вызывая развития болезни.

Мнение пациентов

Когда речь заходит о туберкулезе, опыт других людей может быть важным источником информации. Многие, кто столкнулся с этим заболеванием, делятся своим опытом и советами о том, как справиться с ним. Они рассказывают о том, как важно следить за своим здоровьем, регулярно проходить медицинские обследования и соблюдать предписания врачей. Также они подчеркивают значение поддержки близких и позитивного настроя в борьбе с этим заболеванием. Этот опыт может быть полезным для тех, кто сталкивается с туберкулезом и ищет поддержку и понимание.

Начало развития туберкулезного процесса

Макрофаги первыми начинают борьбу с туберкулезными палочками. Они заглатывают бактерии и стараются их уничтожить (разрезать пополам). Но не в силах справиться с инфекцией, массово погибают. МБТ выходят в окружающие ткани. В межклеточное пространство поступают медиаторы воспаления и протеолитические ферменты, повреждающие ткани. В работу включаются Т-лимфоциты (клетки иммунной системы). Но они еще не зрелые и не обучены. Именно Т-лимфоциты повинны в образовании большого количества некротических тканей.

Поврежденные ткани становятся хорошей питательной средой для роста бактерий. Через расширенные капилляры в места повреждения устремляются клетки, принимающие участие в образовании туберкулезных гранулем. Сливаясь, туберкулезные гранулемы увеличивают объем поражения. В центре очага туберкулезного воспаления отмечается гибель пораженного участка ткани.

Рис. 5. На фото макрофаг, обитающий в легочных альвеолах.

Рис. 6. На фото слева бактерия (коричневый цвет) поглощена макрофагом (светло голубой цвет). На фото слева справа макрофаги поглощают бактерии. Красным цветом выделены лизосомы макрофагов с ферментами.

Морфологические компоненты туберкулезного воспаления

На туберкулезное поражение, обусловленное воздействием МБТ и их токсинов, организм отвечает туберкулезным воспалением, функциональными элементами которого являются:

• Повреждение (альтерация). Казеозно-некротический компонент.
• Реакция экссудации (экссудативный компонент).
• Реакции пролиферации (скопление клеток определенного вида).

Все три компонента составляют туберкулезную гранулему (туберкулезный бугорок – tuberculum). Его название на латинском языке положено в основу названия заболевания — «Туберкулез».

Рис. 7. На рисунке видны множественные туберкулезные бугорки (препарат печени).

Экссудативный компонент

Экссудативный компонент возникает за счет выхода из сосудов клеточных элементов: макрофагов, нейтрофилов, эозинофилов. А также фибрина. Зависит от степени индивидуальной реактивности организма и его аллергической чувствительности.

Пролиферация

Пролиферация (разрастание ткани за счет клеточных элементов) происходит за счет лимфоидных, эпителиоидных и клеток пирогова-лангханса. Пролиферация особенно выражена у больных с устойчивой реактивностью организма и говорит о нарастании иммунитета.

Первые два компонента неспецифичны для туберкулеза и возникают при множестве других гранулематозных заболеваниях, численность которых достигает 100 нозологических единиц.

Казеозно-некротический компонент

Под воздействием нейтрофилов и Т-лимфоцитов туберкулезные палочки начинают перерождаться, а окружающие ткани погибать. Поскольку протеолитических ферментов мало, то возникает творожистый некроз (мертвая ткань при туберкулезе выглядит как мягкая белая творожистая масса).

Казеозно-некротический компонент присущ только туберкулезу и всегда присутствует, независимо от локализации и фазы процесса.

Рис. 8. Схема туберкулезной гранулемы.

Рис. 9. На фото видны две большие клетки Пирогова — Лангерганса на фоне макрофагов, трансформированных в эпителиоидные клетки.

Влияние массивности возбудителей на развитие туберкулеза

Развитие туберкулеза происходит при наличии определенного количества возбудителей (массивность заражения):

• для образования туберкулезного бугорка необходимо 10 МБТ;
• для развития инфильтрата необходимо 1 млн. туберкулезных палочек;
• при образовании полости распада число МБТ достигает 100 млн.

Для справки: из 1 микобактерии через 10 суток появляется 1000. Через 20 суток — 1 миллион.

Развитие туберкулеза при первичном инфицировании

Первая встреча человека с возбудителем туберкулеза происходит в детстве и очень редко в молодом и старческом возрасте. Независимо от путей попадания в организм человека, возбудители туберкулеза устремляются в лимфатическую систему и органы иммуногенеза (печень, селезенку, лимфоузлы и костный мозг). С этого момента начинается ранний период первичной туберкулезной инфекции (РППТИ), который проявляется «виражом» туберкулиновых проб (впервые в жизни возникшей положительной реакцией Манту).

Предаллергический период

В течение первых 2-х недель в организме ребенка происходит образование антител.

Это

предаллергический период. Туберкулезные палочки в организме уже есть, но проба на туберкулез (реакция Манту) остается отрицательной.

Аллергический период

Далее начинается

аллергический период. Туберкулезные палочки фиксируются в органах иммуногенеза. Вокруг их скоплений образуется вал из неспецифических клеток: макрофагов, нейтрофилов, эозинофилов. Казеоза (творожистого некроза) еще нет. Лимфоузлы увеличиваются за счет неспецифического компонента. Признаков интоксикации нет.

Маркером инфицирования является впервые возникшая в жизни (+) реакция Манту.

Пролиферация

Далее начинается

процесс пролиферации, когда вокруг скоплений возбудителей увеличивается количество лимфоидных, эпителиоидных и клеток Пирогова — Лангерганса. Чем больше вал вокруг МБТ, тем выше иммунитет. Именно иммунные клетки при туберкулезе всегда будут сдерживать развитие патологического процесса.

Разрушение окружающих тканей

К 6-у месяцу единичные туберкулезные палочки начинают разрушать окружающие ткани. Возникает казеозно-некротический компонент. Появляется слабовыраженная интоксикация.

Появление локальных форм туберкулеза

К первому году уже каждая туберкулезная палочка дает микронекроз и микропролиферацию. Симптомы интоксикации выражены. Р. Манту (+). Туберкулезные гранулемы сливаются. Начинают проявляться локальные формы заболевания.

Чтобы ранний период первичной туберкулезной инфекции не перешел в локальные формы заболевания, все дети консультируются у врача педиатра фтизиатра. Проходят обследование и необходимое лечение. Если ребенок все же перенес туберкулез, то после излечения в легочной ткани (на верхушках), лимфоузлах, бронхах, плевре, костях и тонком кишечнике остаются изменения в виде мельчайших инкапсулированных обызвествленных очагов казеозного некроза. В этих участках возбудители сохраняются в виде персистирующих форм – L-форм, которые в последующем, уже во взрослом состоянии, станут причиной развития туберкулеза. Этот механизм развития заболевания фиксируется в 90% случаев.

Рис. 10. На рентгенограмме отмечается исход первичного туберкулеза легких: единичный плотный очаг (очаг Гона) в левом легком и уплотненные лимфатические узлы в корне.

Развитие туберкулеза из старых очагов

Развитие вторичного туберкулеза у взрослых всегда идет за счет казеозно-некротического компонента очагов, возникших в период первичного инфицирования МБТ.

Под действием эндогенных факторов, снижающих уровень иммунитета, в старые очаги устремляются макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы. Начинается захват и поглощение туберкулезных палочек и фрагментов клеток (фагоцитоз). Многие клетки гибнут, выделяя протеолитические ферменты. Ферменты разрыхляют плотную капсулу очага и разжижают казеоз. Происходит выход туберкулезных палочек в окружающие ткани. Далее они распространяются по лимфатическим путям, бронхам и крови больного и оседают в органах мишенях – легких, почках, глазах, суставах и других органах, вызывая туберкулезное воспаление.

При туберкулезе легких поврежденная (мертвая) ткань со временем прорывается в дренирующий бронх и выходит наружу. Вместе с некротическими массами выходит большое количество МБТ. В этот момент больной становится особо опасным для окружающих. Если образовавшаяся полость распада хорошо дренируется бронхом, то на фоне адекватного лечения она быстро закрывается (рубцуется). На ее месте образуется фиброз (рубец).

Рис. 11. На рентгенограмме в верней доле правого легкого тонкостенная полость распада.

При неадекватном лечении более легкие формы туберкулеза трансформируются в более тяжелые. Развивающийся фиброз не дает зарубцеваться полостям распада. Стенка полости распада становиться плотной. Так трансформируется исходная форма туберкулеза в более тяжелую, вплоть до фиброзно-кавернозного туберкулеза.

Рис. 12. На рентгенограмме видны несколько больших каверн с фиброзными стенками. Резко выраженные фиброзные изменения окружающей ткани и плевры.

В течение заболевания туберкулезная инфекция распространяется по бронхам, лимфатическим путям и крови, вызывая специфическое поражение в других органах и системах.

Рентгенологическая картина довольно пестрая и сложная. Хорошо просматривается

бронхогенная диссеминация(распространение), когда вместе с расплавленными казеозными массами огромное количество МБТ перемещается в нижние отделы легких из верхних. Так туберкулезный процесс переходит из фазы инфильтрации и распада в более тяжелую фазу

обсеменения. Происходит вспышка инфекционного процесса.

Рис. 13. Развитие туберкулеза – от единичного туберкулезного очага в верхней доле правого легкого до поражения всего правого легкого: множественные полости распада в верхней доле, очаги отсева, фиброз.

Рис. 14. Туберкулезные бактерии разрушают ткань легких, образуя в ее толще каверны — пустоты причудливой формы. Они хорошо различимы на рентгеновских снимках в виде темных пятен, что сделало этот метод обследования важнейшим диагностическим средством фтизиатрии.

Обратное развитие туберкулеза

Процессы заживления

Если у больного отмечается хороший фон естественной резистентности и общей сопротивляемости по отношению к возбудителям туберкулеза, то преобладают процессы репарации (заживления) и пролиферации. Творожистые некротические массы инкапсулируются. Экссудативный компонент уменьшается (рассасывание инфильтрации). Полости распада сначала уменьшаются, а потом полностью исчезают, замещаясь рубцом. При невозможности рубцевания из-за развившегося фиброза они превращаются в санированные полости (полости без микобактерий). Процесс затихает. Дальнейшее развитие туберкулеза приостанавливается. Поврежденные участки замещаются фиброзной тканью. Остаточная инфекция локализуется в кавернах, бронхиальном дереве и в осумкованных очагах некроза.

Механизм образования цирроза

Часто при распространенных формах туберкулеза можно видеть в качестве механизма заживления

грубое разрастание соединительной ткани
(фиброз и цирроз).

Макрофаги первыми начинают борьбу с туберкулезными палочками. Они заглатывают бактерии. Но не в силах справиться с инфекцией, погибают. МБТ выходят в окружающие ткани. Здесь в работу включаются Т-лимфоциты (клетки иммунной системы). Но они еще не зрелые и не обучены. Именно они повинны в образовании большого количества некротических тканей. Из расширенных сосудов в эту зону устремляется большое количество нейтрофилов и протеолитических ферментов для того, чтобы расплавить этот некроз. Протеазы начинают расплавлять не только некротические массы, но и здоровые ткани. Запускаются механизмы образования келоида (грубой рубцовой ткани). Организм начинает противостоять необузданному процессу путем выработки антипротеаз. Если эти процессы уравновешены, то нет грубого разрастания фиброза. Если превалируют процессы образования келоида, то развивается такая форма туберкулеза легких, как «Цирротический туберкулез» (активный процесс) или цирротические изменения, как исход заболевания.

Рис. 15. На рентгенограмме видно грубое разрастание соединительной ткани в верхней доле правого легкого. Объем легкого резко уменьшен. Средостение смещено в пораженную сторону.

Рис. 16. На рентгенограмме видим последствия перенесенного туберкулеза. Правое легкое уменьшено в размере. Грубое разрастание фиброзной ткани. Цирроз легкого и плевры. Участки окостенения плевры.

Осложнения туберкулеза

• Развитие цирроза и фиброза легочной ткани и плевры приводят к таким серьезным осложнениям, как дыхательной и легочно-сердечной недостаточности, развитию легочного сердца.
• Длительное течение процессов, сопровождающихся нагноением тканей, приводит к развитию такого осложнения, как амилоидоз внутренних органов.
• Разрушение сосудистых стенок приводит к кровохарканью и легочному кровотечению.
• Повреждение плевры приводит к пневмотораксу (попадание воздуха в плевральную полость) и гемопневмотораксу (излитие крови в плевральную полость).
• В терминальной стадии развивается кахексия (истощение) и анемия, что приводит к гибели больного.

Рис. 17. На рентгенограмме органов грудной клетки видим тотальный левосторонний пневмоторакс: прозрачность левой половины грудной клетки повышена, легочный рисунок отсутствует, спавшееся легкое прилежит к средостению (указано стрелкой).

Главные причины развития туберкулеза — плохой иммунитет и массивность туберкулезных палочек при заражении. Возбудители туберкулеза за тысячелетия своего существования значительно усовершенствовали свой метаболизм. Это дало им возможность видоизменяться и быть крайне устойчивыми во внешней среде и живом организме. Развитие туберкулеза в организме человека имеет очень сложные механизмы. Единожды попав в организм человека, туберкулезные палочки уже никогда не покидают его. Эпидемиология туберкулеза в настоящее время хорошо изучена. Туберкулез целиком зависит от факторов окружающей среды, имеет наследственную предрасположенность и всегда клинически реализуется.

Рис. 18. Больной в терминальной стадии туберкулеза.

Частые вопросы

Какие симптомы сопровождают развитие туберкулеза?

Симптомы туберкулеза могут включать кашель, слабость, потерю веса, потерю аппетита, боль в груди, лихорадку и ночные поты.

Каким образом происходит передача туберкулеза?

Туберкулез передается воздушно-капельным путем, когда инфицированный человек кашляет или чихает, выбрасывая в воздух микробы, которые могут быть вдохнуты другими людьми.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Если у вас есть подозрение на туберкулез или вы контактировали с больным, обратитесь к врачу для прохождения обследования и получения рекомендаций по дальнейшим действиям.

СОВЕТ №2

Следуйте рекомендациям врача по приему противотуберкулезных препаратов и не прерывайте курс лечения без его разрешения, чтобы предотвратить развитие лекарственной устойчивости.

СОВЕТ №3

Поддерживайте свой иммунитет здоровым, ведя активный образ жизни, правильно питаясь и избегая стрессов, чтобы уменьшить риск заболевания туберкулезом.