Патогенез туберкулеза в современных условиях обусловлен, с одной стороны, изменением биологических свойств возбудителя, увеличением числа штаммов микобактерий, полирезистентных к лекарственным препаратам, а с другой стороны, дисфункциями иммунной системы. Иммунологический дисбаланс выявляется у 98% больных туберкулезом легких, а иммунный статус формирует клинико-морфологические особенности течения туберкулеза [1,8].
Туберкулез относят к интерлейкинзависимым иммунодефицитам, с количественным дисбалансом регуляторных субпопуляций Т-лимфоцитов и выраженными изменениями в системе цитокинов, которые определяют характер воспаления, продуктивный или экссудативный. Продуктивный тип воспаления при туберкулезе наблюдается при преобладании иммунного ответа по клеточному типу. Он характеризуется относительно высоким уровнем CD4+лимфоцитов, индекса CD4+/CD8+, адекватной выработкой интерлейкина-1бета (ИЛ-1β), интерлейкина-2 (ИЛ-2), интерлейкина-12 (ИЛ-12), фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-а), интерферона-гамма (ИФ-γ). В свою очередь экссудативный тип тканевой реакции появляется при недостаточности клеточного иммунитета и преобладании гуморального иммунного ответа. Нарушается процесс формирования туберкулезной гранулемы, в крови резко увеличивается количество низкомолекулярных циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК), иммуноглобулинов G, M (IgG, IgM), активируются аутоиммунные процессы, отмечается высокий уровень неспецифического нейтрофильного иммунного ответа, повышается сосудистая проницаемость, наблюдается казеозное перерождение и деструкция ткани. Для экссудативного воспаления характерно уменьшение количества CD4+, CD8+, CD25+, CD71+, индекса CD4+/CD8+, снижение концентрации ИФ-γ, что приводит к нарушениям клеточных коопераций. Преобладает синтез интерлейкинов-4,5,6,8,10,13 [3-6,10,12-16].
Целью исследования явилось оценка клинико-лабораторных проявлений у больных инфильтративным туберкулезом легких с различным типом воспаления, а также прогностических возможностей цитокинового статуса, как показателя характеризующего воспалительную тканевую реакцию.
Материалы и методы. С целью исследования особенностей клиники и иммунного ответа у пациентов с различным типом воспаления было обследовано 60 пациентов с инфильтративным туберкулезом органов дыхания с сохраненной чувствительностью к противотуберкулезным препаратам (из них 36 мужчин и 24 женщины): 30 больных с продуктивным типом воспаления (группа 1) и 30 – с экссудативным (группа 2).
Всем пациентам перед началом и после окончания исследования было проведено клинико-лабораторное и инструментальное обследование:
1. Сбор жалоб, физикальное обследование (выраженность основных жалоб оценивалась по вербальной аналоговой шкале: 0 – жалоба отсутствует, 1 – слабо выражена, 2 – умеренно выражена, 3 – резко выражена).
2. Общий анализ крови, общий анализ мочи, биохимическое исследование крови (аланинаминотрансфераза (АлАТ), аспартатаминотрансфераза (АсАТ), общий билирубин, мочевина, креатинин, калий, общий белок, альбумин, эффективный С-реактивный белок, глюкоза).
3. Исследование мокроты (бактериоскопия с окраской по Цилю-Нильсену, полимеразная цепная реакция (ПЦР), посев на среду Левенштейна-Йенсена, ускоренный культуральный метод (ВАСТЕС).
4. Рентгенологическое исследование легких (выраженность рентгенологических признаков оценивалась по вербальной аналоговой шкале: 0 – признак отсутствует, 1 – слабо выражен, 2 – умеренно выражен, 3 – резко выражен).
5. Иммунологическое исследование сыворотки крови: определение концентрации ИЛ-1β, ИЛ-6, ФНО-а, ИФ-γ методом иммуноферментного анализа (ИФА).
Контроль – через 4 месяца после начала лечения.
Статистическую обработку полученных данных проводили на персональном компьютере с использованием компьютерной программы Microsft Office Excel 2007 и Statistica 6,0 в системе Windows XP. Рассчитывали среднее значение исследуемых показателей – М (для абсолютных величин) и Р (для относительных величин), среднее квадратичное отклонение – Q, ошибку репрезентативности для средних значений величин – mМ, ошибку репрезентативности для интенсивных показателей – mP. Различия считались достоверными при значении p<0,05.
В обе группы вошли больные с впервые выявленным инфильтративным туберкулезом легких.
Все пациенты обеих групп получали основной курс химиотерапии в соответствии со стандартным I режимом, регламентированным Федеральными клиническими рекомендациями по диагностике и лечению туберкулеза органов дыхания [10].
Сравнительный анализ выраженности клинических симптомов представлен в табл. 1.
Таблица 1. Выраженность клинических симптомов у больных с продуктивным и экссудативным типом воспаления до и после лечения (средняя выраженность симптома в баллах M±mM)
Примечание: здесь и далее * – уровень статистической значимости различий показателей – p<0,05.
До начала лечения в группе 1 астено-вегетативный синдром отмечался у 56,7±9,0% пациентов: слабость –56,7±9,0%, потливость – у 26,7±8,1%, апатия – у 53,3±9,1%, эмоциональная лабильность – у 46,7±9,1%; в группе 2 – у 100,0±3,1% больных: слабость – у 100,0±3,1%, потливость – у 53,3±9,1%, апатия – у 73,3±8,1%, эмоциональная лабильность – у 76,7±7,7%. Выраженность симптомов в группе 2 превышала таковую в группе 1 в 2,1, 2,0, 2,2 и 1,6 раз. На фоне лечения у пациентов 1 группы отмечено значительное уменьшение частоты (жалобы предъявляли лишь 13,3±6,2% пациентов) и выраженности астено-вегетативного синдрома: слабости в 5,7 раз, апатии в 17,6 раз, эмоциональной лабильности в 3,6 раз. В группе 2 – в 1,6, 2,4 и 1,9 раз соответственно. Симптомы сохранялись у 73,3±8,1% больных.
До начала исследования повышение температуры тела отмечалось у 63,3±8,8% пациентов группы 1 и у 90,0±5,5% больных группы 2. На фоне лечения в группе 1 отмечалось достоверное значительное снижение выраженности гипертермического синдрома, нормализация температуры отмечена у 93,3±4,5% больных. В группе 2 нормализация температуры отмечена у 40,0±8,9% больных, выраженность синдрома снизилась в 2,1 раза.
Бронхолегочная симптоматика отмечалась у 70,0±8,3% пациентов группы 1: кашель – у 70,0±8,3%, одышка – у 6,7±4,5%, боли в грудной клетке – у 13,3±6,2%; у 100,0±3,1% пациентов, вошедших в группу 2 : кашель – у 100,0±3,1% больных, одышка – у 40,0±8,9%, боли в грудной клетке – у 50,0±9,1%, у 26,7±8,1% наблюдалось кровохарканье. На фоне лечения выраженность кашля в группе 1 снизилась в 3,6 раз (жалобы предъявляли лишь 13,3±6,2% больных), отмечено полное исчезновение одышки и болей в грудной клетке. В группе 2 бронхо-легочная симптоматика сохранилась у 73,3±8,1% пациентов: выраженность кашля снизилась в 2 раза, но у 13,3±6,2% больных сохранялись одышка и боли в грудной клетке, у 6,7±4,5% отмечалось кровохарканье.
На фоне лечения индекс массы тела повысился у 66,7±8,6% пациентов группы 1. В группе 2 индекс массы тела существенно не изменился, оставаясь сниженным.
У пациентов группы 2 до начала лечения отмечался более высокий уровень лейкоцитов (в 1,3 раза), чем у пациентов группы 1, а также более высокая скорость оседания эритроцитов (выше в 1,5 раза). После лечения уровень лейкоцитов нормализовался, а показатель скорости оседания эритроцитов (СОЭ) у больных с экссудативным типом воспаления, несмотря на снижение, по-прежнему оставался выше в 1,5 раза, чем у пациентов с продуктивным. Показатели красной крови существенно не различались в обеих группах (табл. 2).
Таблица 2. Показатели периферической крови у больных с продуктивным и экссудативным типом воспаления до и после лечения
У пациентов с экссудативным типом воспаления до начала лечения отмечался более низкий уровень общего белка и альбумина, в 1,30 и 1,45 раза соответственно, чем у больных с продуктивным воспалением, у которых данные показатели находились в пределах нормы. Через 4 месяца химиотерапии у больных в группе 2 данные показатели нормализовались, но уровень альбумина был ниже в 1,3 раза, чем у пациентов группы 1 . Также у больных группы 2 до лечения отмечался более высокий уровень трансаминаз (АлАТ, АсАТ), общего билирубина, чем у пациентов 1 группы (в 1,6, 1,8 и 1,6 раз). Остальные биохимические показатели достоверно не различались в обеих группах (табл. 3).
Таблица 3. Биохимические показатели крови у больных с продуктивным и экссудативным типом воспаления до и после лечения
Анализ результатов Диаскинтеста выявил преобладание в группе 1 положительной реакции, частота которой превышала аналогичный показатель в группе 2 в 1,9 раз. У пациентов с экссудативным типом воспаления достоверно отмечается более частое явление отрицательной анергии на Диаскинтест, что может свидетельствовать о недостаточности иммунного ответа. По результатам реакции Манту достоверных различий не выявлено (табл. 4).
Таблица 4. Результаты пробы Манту и Диаскинтеста у больных с продуктивным и экссудативным типом воспаления до лечения (%)
Таблица 5. Динамика рентгенологических изменений у больных с продуктивным и экссудативным типом воспаления (средняя выраженность симптома в баллах)
До начала лечения среди пациентов группы 1 распространенный процесс отмечался у 16,6±6,8% больных, у 40,0±8,9% были выявлены признаки распада легочной ткани: у 33,3±8,6% – мелкие участки деструкции, у 6,6±4,5% – более крупные полости распада. На фоне лечения выраженность инфильтрации уменьшилась в 1,1 раз, деструкции – в 2,3 раза.
У пациентов группы 2 до начала лечения распространенный процесс с поражением более 2 сегментов был выявлен у большего количества больных (70,0±8,3%). Деструкция легочной ткани отмечалась у 100,0±4,5% больных, причем у 50,0±9,1% наблюдались крупные полости распада. Выраженность инфильтрации и деструкции превышала аналогичные показатели у пациентов с продуктивным воспалением в 1,7 и 3,8 раза. Через 4 месяца лечения выраженность инфильтрации в группе 2 снизилась в 1,1 раз, деструкции - в 1,2 раза, но по-прежнему оставаясь резко повышенной в сравнении с показателями первой группы (в 1,6 и 7,4 раза соответственно).
У пациентов с экссудативным типом воспаления до начала лечение бактериовыделение выявляемое методом ВАСТЕС и ПЦР отмечено чаще в 3,5 раза, чем у больных с продуктивным воспалением, методом посева на среду Левенштейна-Йенсена в 4 раза, а частота выявления микобактерий туберкулеза (МБТ) методом световой бактериоскопии превышала в 9,4 раза. Через 4 месяца химиотерапии частота бактериовыделения выявляемого всеми методами в группе 2 снизилась в 1,6 раз, в группе 1 – в 4 раза. Таким образом, после лечения у больных с экссудативным типом воспаления бактериовыделение сохранялось в 9 раз чаще, чем у пациентов с продуктивным типом, причем у трети больных МБТ обнаруживались методом бактериоскопии (табл. 6).
Таблица 6. Частота бактериовыделения у больных с продуктивным и экссудативным типом воспаления до и после лечения (%)
До начала лечения уровень ИЛ-6 у пациентов группы 2 с экссудативным типом воспаления превышал таковой в группе 1 (с продуктивным воспалением) в 5,3 раза, ФНО-а – в 3,2 раза. После лечения уровень ИЛ– 6 стал одинаковым в обеих группах, лишь незначительно превышая норму. Уровень ФНО-а в обеих группах остался повышенным, причем в группе 2 он превышал аналогичный показатель 1 группы в 1,8 раз. Концентрация ИФ-γ в группах достоверно не отличалась (табл. 7), на фоне лечения отмечалось небольшое снижение ИЛ-1β. Особо следует отметить, колебания уровня ИЛ-1β и ИФ-γ в обеих группах до и после лечения оставались в пределах нормы.
Таблица 7. Динамика иммунологических показателей у больных с продуктивным и экссудативным типом воспаления
Примечания: * – уровень статистической значимости различий показателей внутри группы – p< 0,05; ** - уровень статистической значимости различий показателей между группами в аналогичные сроки исследования - p< 0,05.
Также оценивался исход лечения через год после начала химиотерапии. В группе 1 полное рассасывание инфильтрации с минимальными остаточными изменениями отмечено у 40,0±8,9% больных, мелкие казеозные фокусы выявлены у 43,3±9,0%, туберкулома диаметром до 2 см – у 13,3±6,2%, туберкулома более 2 см – у 3,3±3,2%. У всех пациентов МБТ не обнаруживались всеми методами.
Среди пациентов группы 2 рассасывание с минимальными остаточными изменениями установлено у 43,3±9,0% больных, у 23,1±7,4% сохранялись полости распада, у 6,7±4,5% были выявлены множественные каверны, причем у 3,3±3,3% диаметр каверн превышал 4 см. В одном случае 3,3±3,2% имело место заполнение каверны казеозными массами с формированием псевдотуберкуломы. Мелкие казеозные фокусы отмечались у 20,0±7,3 больных, у 10,0±5,5% сформировалась туберкулома размером более 2 см. Бактериовыделение через год после начала химиотерапии сохранялось у 6,7±4,5% больных.
Таким образом, установлены достоверные отличия в течении заболевания у пациентов с продуктивным и экссудативным типом воспаления. У пациентов группы 1 отмечалась умеренная выраженность астеновегетативного и бронхолегочного синдромов, значительная положительная динамика их на фоне лечения. Для больных с продуктивным типом воспаления характерен преимущественно ограниченный процесс, мелкая деструкция легочной ткани, незначительное выделение МБТ, выявляемое преимущественно методом посева на среду Левенштейна-Йенсена, BACTEC и ПЦР.
Для больных с экссудативным типом воспаления (группа 2) была характерна значительная выраженность клинических симптомов, медленная их регрессия на фоне химиотерапии. Рентгенологически преобладал распространенный процесс с поражением более 2 сегментов легкого с частым формированием крупных полостей распада, частое бактериовыделение, которое более чем у половины больных устанавливалось с помощью бактериоскопии, что говорит о массивности выделения МБТ. На фоне лечения частота выявления МБТ методом посева на среду Левенштейна-Йенсена, BACTEC, ПЦР оставалась высокой, превышая таковую у пациентов группы 1 в 8-9 раз, а у трети больных МБТ обнаруживались при бактериоскопии.
Высокая частота отрицательной анергии на пробу с Диаскинтестом свидетельствует о нарушениях иммунного ответа у пациентов с экссудативным типом воспаления, в отличии от пациентов с продуктивным типом воспаления, у которых преобладала положительная реакция на Диаскинтест. Более высокая интенсивность воспалительных реакций у больных 2 группы (с экссудативным характером воспалительного ответа) подтверждается выраженным лейкоцитозом и СОЭ, а также более высоким уровнем ИЛ–6 и ФНО-а. На фоне лечения уровень ИЛ-6 значительно снизился, и достиг уровня аналогичного показателя в группе 1. Показатель ФНО-а достоверно не изменился, оставаясь повышенным. У больных с продуктивным типом воспаления концентрация ФНО-а незначительно превышала норму, сохраняясь на одном уровне до и после лечения.
ИЛ-6 — один из главных медиаторов клинических и лабораторных проявлений повреждения тканей: лихорадки, кахексии, лейкоцитоза, повышения в крови уровня белков острой фазы воспаления и снижения уровня альбумина. ИЛ-6 значительно способствует развитию плазмоцитоза и гипергаммаглобулинемии, стимулируя таким образом гуморальный иммунитет и усиливая экссудацию.
Синергистом в отношении ИЛ-6 выступает ФНО-а, оказывающий влияние на формирование гранулемы. В отсутствие ФНО-а (или рецептора к нему) туберкулезная гранулема дезорганизована, с малым количеством активированных макрофагов и эпителиоидных клеток. Наблюдается вовлечение в гранулематозную реакцию нейтрофилов, что является неблагоприятным прогностическим признаком. Повышенная выработка ФНО-а способствует гиперсекреции провоспалительных цитокинов, а также усиливает воспаление за счет увеличения проницаемости клеточных мембран, повреждения эндотелия сосудов и повышение проницаемости капилляров, увеличения адгезии нейтрофилов к сосудистой стенке и их миграции в ткани, стимуляции образования эйкосаноидов (простагландины, простациклин, тромбоксан, лейкотриены, эпоксиды), стойкому нарушению гемодинамики, активации системы гемостаза, что приводит к микротромбозам и усилению некротических реакций. Гиперэкссудация с массивным распадом и казеозным перерождением в сочетании с избыточной стимуляцией ФНО-а фибробластов может приводить к формированию крупных туберкулом и каверн с толстой фиброзной стенкой, что наблюдалось у пациентов 2 группы при оценке динамики и исхода лечения.
Выводы
1. При продуктивном типе воспалительной реакции отмечалась незначительная выраженность клинических симптомов, быстрая положительная клинико-рентгенологическая динамика, наблюдалось быстрое исчезновение проявлений интоксикации и бронхолегочной симптоматики, более интенсивное рассасывание инфильтрации и закрытие деструкции, более частое прекращение бактериовыделения на фоне стандартной антибактериальной и патогенетической терапии.
2. У больных с экссудативным типом воспалительной реакции клинико-рентгенологические проявления были более выраженными, а положительная динамика регенерации была более медленной. На фоне лечения дольше сохранялись распад легочной ткани и бактериовыделение.
3. У больных с экссудативным типом воспалительной тканевой реакции достоверно наблюдалось более частое явление отрицательной анергии на Диаскинтест, что свидетельствует о снижении реакции гиперчувствительности замедленного типа. У больных с продуктивным типом воспаления преобладала положительная реакция, что может указывать на адекватный иммунный ответ.
4. Для продуктивного типа воспаления характерны нормальные показатели концентрации ИЛ-1β, ИЛ-6, ИФН-γ, умеренное повышение уровня ФНО-а. Для экссудативного типа воспаления установлено повышенное содержание провоспалительных цитокинов: ФНО-а и ИЛ-6.
5. Исход лечения зависит от типа воспалительной реакции. Среди остаточных изменений у пациентов с продуктивным типом воспаления преобладали мелкие казеозные фокусы и небольшие туберкуломы. При экссудативном типе воспаления рассасывание идет медленнее, длительно сохраняются полости распада, чаще наблюдается формирование крупных каверн.
6. Различия в характере воспаления и особенности цитокинового статуса должны учитываться при коррекции патогенетического лечения и иммунотерапии туберкулеза.