Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

CHARACTERISTICS OF IMMUNOLOGICAL PARAMETERS WHEN TUBERCULOSIS INFECTIONS OF THE RESPIRATORY SYSTEM IN CHILDREN

Berdyugina O.V. 1, 2 Mezentseva A.V. 1 Chugaev Y.P. 2, 1
1 Ural scientyphic research institute of phtysiopulmonology
2 Ural state medical university
В статье рассматриваются вопросы диагностики туберкулезной инфекции органов дыхания у детей, сложности в осуществлении которой связаны с маловыраженной клинической симптоматикой, отсутствием или неспецифическими изменениями лабораторных показателей. В связи с тем, что в основе поражения органов дыхания M.tuberculosis лежит нарушение взаимодействия иммунной системы и возбудителя заболевания, одним из важных условий решения вопроса снижения заболеваемости туберкулезом является изучение особенностей реагирования иммунной системы пациента на внедрение и размножение патогена. Рассмотрены изменения лабораторных показателей, позволяющих оценивать клеточный, гуморальный иммунитет и фагоцитоз, динамически изменяющийся при инфицировании M.tuberculosis. Это открывает возможности для понимания механизмов иммунного ответа макроорганизма на внедрение патогена. Освещены изменения иммунологических показателей при разной активности патологического процесса. Рассмотрены вопросы применения кожных иммунологических тестов в выявлении минимальных туберкулезных изменений органов дыхания.
This article discusses the issues of diagnosing tuberculosis infections of the respiratory system in children, problems in implementation in the just noticeable clinical symptoms, lack or nonspecific changes in laboratory parameters. Due to the fact that the lesions of the respiratory system M.tuberculosis lies the violation of interactions of the immune system and the causative agent of the disease, one of the important conditions for a solution to the question of reducing the incidence of tuberculosis is to study the characteristics of response of the immune system of the patient on the introduction and reproduction of the pathogen. Considered changing laboratory indicators to measure cellular, humoral immunity and phagocytosis of dynamically changing infection M.tuberculosis. This opens up possibilities for the understanding of the mechanisms of the immune response of the microorganism on the introduction of a pathogen. Sanctified modified immunological parameters in different pathological process activity. Considered the use of skin immune tests to identify the minimum number of tuberculosis of the respiratory changes.
tuberculosis
immunology
children

Ситуация с заболеваемостью туберкулезом в Российской Федерации в настоящее время остается напряженной, она обусловлена последствиями увеличения количества больных в 90-е годы [21]. Эксперты ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения) выделяют следующие причины этого: низкий материальный уровень жизни, недостаточная организация противотуберкулезной помощи, влияние распространения ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) – инфекции, табакокурение, алкогольная зависимость, напряженная экологическая обстановка [10].

Повышенный уровень заболеваемости туберкулезом органов дыхания у детей коррелирует с данными, наблюдающимися среди взрослого населения [10, 27, 32]. У детей в структуре клинических форм преобладает туберкулез внутригрудных лимфоузлов (ТВГЛУ) [1,22, 34]. Он протекает при маловыраженной клинической симптоматике, с отсутствием или неспецифическими изменениями лабораторных показателей [22, 33].

1. Диагностика туберкулезной инфекции органов дыхания у детей

 

Работа детского и подросткового фтизиатра, включающая диагностику и лечение туберкулеза органов дыхания, связана со сложностями как в установлении формы поражения, так и фазы активности процесса [2, 3, 9].

Известно, что проявления заболевания могут сопровождаться незначительными клиническими изменениями, нередко туберкулез протекает бессимптомно или малосимптомно [2]. Заболевание может не иметь характерных изменений лабораторных показателей крови, например, общеклинических и биохимических, особенно у больных в фазах кальцинации, уплотнения и рассасывания [31]. Так же часто в детской популяции отсутствует бактериовыделение [4, 21]. Оценить активность туберкулезного процесса тоже затруднительно в связи с необходимостью динамического рентгенологического исследования для выявления прогресса или регресса заболевания. Это приводит к длительному ожиданию результата исследования: от 2 до 6 месяцев [2].

В настоящее время согласно Федеральным клиническим рекомендациям по диагностике и лечению туберкулеза органов дыхания [30] постановка диагноза основывается на данных клинической картины заболевания, рентгенологических исследований (флюорография, рентгенография, компьютерная томография), результатах диагностических тестов (Диаскинтест), микробиологических исследований (микроскопия, посев на плотные/жидкие среды), данных молекулярно-генетических исследований (ПЦР – полимеразная цепная реакция). При получении сомнительных данных дополнительно могут быть назначены повторные микробиологические исследования, лучевые исследования (спиральная томография). Тем не менее отдельно используемые методы имеют невысокую информативность, сложности в дифференциальной диагностике с другими заболеваниями, высокую стоимость некоторых диагностических процедур, в частности компьютерной томографии, инвазивность, риск побочных действий в виде повышения температуры тела, головной боли и легкого недомогания при использовании кожных иммунологических тестов [7, 12]. Микробиологические исследования (микроскопия, посев на плотные/жидкие среды) отличаются высокой зависимостью от качества взятия материала на исследования, что в ряде случаев приводит к необходимости повторного выполнения тестов. Их результаты также зависят от активности бактериовыделения, в условиях встречающегося обнаружения клинических формбез выделения M.tuberculosis. Посевы на среды сопряжены с высоким риском заражения и длительностью процедуры анализа. Выполнение ПЦР исследования осложняется необходимостью соблюдения организационно-эпидемических условий его выполнения [15]. Используемые в практике взрослой фтизиатрии фибробронхоскопия и медианоскопия требуют высокой квалификации специалиста, проводящего исследование, а также является процедурой, проблематичной в исполнении у детей и подростков.

Все это приводит к тому, что не прекращается поиск универсального метода диагностики и мониторинга заболевания туберкулезом легких у детей и подростков, обладающего высокой точностью и малой травматичностью проводимых манипуляций.

Как известно, в основе поражения органов дыхания M.tuberculosis лежит нарушение взаимодействия иммунной системы и возбудителя заболевания. Именно поэтому одним из важных условий решения вопроса снижения заболеваемости туберкулезом является изучение особенностей реагирования иммунной системы пациента на внедрение и размножение патогена [19, 20].

2. Изменение иммунологических показателей у детей и подростков с впервые выявленными минимальными туберкулезными изменениями органов дыхания

 

Проведенное рядом авторов изучение иммунологического профиля у детей в различных фазах патологического процесса показало, что нормализация иммунологического гомеостаза заболевших туберкулезом детей, на значительное время отстает от клинико-рентгенологических показателей [29].

Изменения иммунологических показателей при туберкулезной инфекции органов дыхания

Установлено, что у детей с положительными реакциями на туберкулиновые пробы наблюдается снижение как количественных характеристик иммунологических показателей, так и функциональной активности клеток иммунной системы. Субпопуляционная структура СD4+ различается по уровню экспрессии СD27+, являющегося индикатором стадии их дифференцировки. У детей с СD4+-лимфоцитами, находящимися на поздней стадии дифференцировки (СD4+СD27-), в меньшей степени отмечается способность к выработке INF-γ (интерферона-гамма) в ответ на воздействие специфического (Диаскинтест) неспецифического (ФГА – фитогемагглютинин) антигена [6]. Другие исследования позволили установить, что иммунологическая реактивность инфицированных M.tuberculosis детей и подростков характеризуется снижением количества Т-лимфоцитов (СД3+) и пула активированных Т-лимфоцитов (СD3+HLA-DR+), значительным повышением числа естественных Т-киллерных клеток (CD3+CD16+CD56+) [8, 24].

С другой стороны, есть данные, согласно которым у детей с положительными реакциями на Диаскинтест и квантифероновый тест отмечается достоверное увеличение относительного количества CD3+, CD4+иCD95+- клеток [14].

Исследователями выявлена сложная взаимосвязь CD4+, CD8+, полифункциональных и регуляторных Т-клеток с нейтрофилами, а также значительная роль витамина D в рассматриваемых процессах, что открывает возможности для понимания механизмов иммунного ответа макроорганизма на внедрение патогена [35].

Сравнительные клинические наблюдения за иммунной системой детей и взрослых позволяют устанавливать фундаментальные различия в причинах заболеваемости туберкулезом органов дыхания населения. Существенный вклад в эффективную реакцию иммунной системы на присутствие M.tuberculosis у детей оказывают макрофаги, дендритные клетки, выраженная Th1-типа реакция клеточного иммунитета и относительное отсутствие реакции Th2-типа. Критические различия между взрослыми и детьми, отражающие изменения в иммунной реакции, включают снижение функциональной активности макрофагов и дендритных клеток, недостаточность трансформации Т-клеток в популяцию Th1 в ответ на патоген, а также склонность для младенцев и детей младшего возраста развивать ответ Th2-типа CD4+ T-клеток в ответ на иммуногены [37].

Хорошо известно, что В-клетки и гуморальный иммунитет взаимодействуют с Т-клетками при всех вариантах инфекционных заболеваний. В этом случае B-клетки выступают в роли антигенпрезентирующих компонентов в Т-сети, поляризуя активность Т-клеток. Последнее вызывает трансформацию продукции цитокинов, в частности, известно, что В-клетки глубоко вовлечены в производство противовоспалительного IL-10 в легких [36]. Помимо этого, достоверно увеличивается и непосредственно количество самих В-лимфоцитов [8, 24].

Некоторыми авторами было показано, что оценка функциональной активности фагоцитов на основании использования НСТ (нитросинийтетразолий) – теста со специфическими антигенами – BCG (Bacillus Calmette – Guérin, бацилла Кальметта – Герена) и туберкулином – является убедительным и доступным диагностическим методом при обследовании детей и подростков в амбулаторных условиях для диагностики туберкулезной инфекции. А уменьшение активности лейкоцитов крови invitro под влиянием вакцины BCG и туберкулина на 25 % и более сочетается с наличием специфического воспаления. Использование НСТ-теста при индуцировании функциональной активности лейкоцитов специфическими антигенами у детей и подростков позволило подтвердить туберкулёзную этиологию локальных (малых) форм, параспецифических проявлений туберкулёза, в ряде случаев исключать необходимость в наблюдении фтизиатрами [16].

Существуют исследования, установившие, что у инфицированных M.tuberculosis детей отмечается достоверное снижение концентрации иммуноглобулинов, особенно IgA, и значительное повышение компонентов комплемента С3 и С4 [8, 24].

Цитокиновый спектр является одним из маркеров оценки функционального состояния иммунокомпетентных клеток [6, 16, 17]. У детей, больных туберкулезом, наиболее изученным является INF-γ. По мнению ряда авторов, отмеченная повышенная концентрация INF-γ-продуцирующих лимфоцитов среди детей с активным туберкулезом позволяет утверждать, что количество этих клеток может отражать бактериальную нагрузку и, следовательно, не исключается возможность ее использования в диагностике туберкулеза [23].

Другие исследователи отмечают у детей, больных туберкулезом легких, достоверное повышение концентрации провоспалительного IL-1β (интерлейкин), низкий уровень INF-γ и IL-4. Продукция противовоспалительного IL-4 снижается в 5 раз, INF-γ – более чем в 3 раза. Уровень TNF-α (фактор некроза опухоли) аналогичен показателям у здоровых лиц, а изменения иммунного и цитокинового статуса указывают на нарушения в звеньях иммунопатогенеза, ответственных за противотуберкулезную защиту [8, 24].

Изменения иммунологических показателей при разной активности патологического процесса

Иммунологические изменения отмечаются и у детей с разной активностью специфического воспалительного ответа. В частности, выявлено, что изменение степени реагирования клеточного звена носит индивидуальный характер: выраженные изменения отмечаются у детей, в организме которых активная форма инфекции пребывает длительно. В этом случае наблюдается подавление Т-клеточного иммунитета и отмечается изменение соотношения субпопуляций регуляторных клеток в пользу Т-супрессоров [11].

Увеличение активности заболевания сопровождается повышением титров противотуберкулезных антител, снижением переваривающей функции нейтрофилов в виде уменьшения завершенности фагоцитоза, повышения уровня антител класса IgG и концентрации провоспалительных цитокинов, наиболее диагностически значимые из которых IL-2 и TNF-α [13].

Согласно исследованиям Корневой Н. В. с соавт (2013), наиболее информативными методами для оценки активности специфического туберкулезного процесса у детей и подростков являются: Диаскинтест, квантифероновый тест (КФТ), РПГ (реакция пассивного гемолиза), определение уровня провоспалительных цитокинов IL-2 и TNF-α и антимикобактериальных антител класса Ig М и Ig G. Высказано мнение, что для диагностики активности процесса туберкулеза у детей современные иммунологические методы invitro дают информативные результаты, так как являются высокочувствительными к M.tuberculosis.

3. Использование кожных иммунологических тестов в выявлении минимальных туберкулезных изменений органов дыхания

 

Основное клиническое применение изучение иммунологического гомеостаза нашло в разработке современных диагностических тестов наличия вирулентных штаммов M.tuberculosis в организме, связанное с подкожным введением рекомбинантных антигенов CFP10 и ESAT6 (Диаскинтест). Следствием рекомендаций к его использованию во фтизиатрической практике с 2009 года и последующим обследованием органов грудной клетки диаскин-положительных детей методом компьютерной томографии (дополнение к Приказу МЗ РФ № 109 от 21 марта 2003 года «О совершенствовании противотуберкулезных мероприятий в Российской Федерации» Приказом Минздравсоцразвития России № 855 от 29 октября 2009 года «О внесении изменения в приложение № 4 к Приказу МЗ РФ от 21 марта 2003 года № 109»), стало выявление у детей и подростков морфологических структур минимальной протяженности в фазе петрификации. Метод обладает высокой специфичностью [5]. Вместе с тем отрицательные реакции на Диаскинтест встречаются у пациентов детского и подросткового возраста с малыми формами туберкулеза и в процессе верификации активной формы заболевания и в фазе кальцинации [18, 25]. Помимо этого, установлено, что дети с ТВГЛУ, прошедшие курс химиотерапии, имеют положительную реакцию на пробу Диаскинтест еще на протяжении 18 месяцев, причиной чему, скорее всего, является длительное нахождение в организме метаболически активных M.tuberculosis. Проба с Диаскинтестом показывает высокую чувствительность при наличии у ребенка семейного контакта с бактериовыделителем, при наличии активно протекающего туберкулезного процесса [2, 25]. В связи с тем, что проба с Диаскинтестом неоднозначна у детей с малыми формами, а также при туберкулезе в фазе кальцинации, существует необходимость подробного изучения иммунологического профиля у детей и подростков.

Широко используемая до настоящего времени проба Манту 2ТЕ, в основе которой лежит специфический иммунный ответ на введение туберкулина – смеси антигенов M.tuberculosis, M.bovi или M.avium – согласно исследованиям ряда авторов имеет низкую диагностическую ценность в сравнении с применением Диаскинтеста у детей [33]. Это обусловлено стимуляцией пробы Манту реакции гиперчувствительности замедленного типа, вызванной вакцинацией BCG [25].

Появившийся в последнее время КФТ также может быть использован для диагностики туберкулеза у детей [18]. Его отрицательный результат часто сопровождается отрицательным результатом Диаскинтеста. Положительный результат КФТ также часто сопровождается положительным результатом Диаскинтеста [13, 17, 18, 26, 33]. Вместе с тем известно, что средние и высокие результаты теста встречаются часто, что затрудняет оценку активности туберкулезной инфекции в каждом втором случае.

Таким образом, в условиях наличия немногочисленного количества работ, посвященных проблеме установления иммунологических изменений на разных стадиях туберкулезной инфекции у детей, остается актуальным изучение иммунного ответа на возникающее специфическое воспаление.