พยาธิสภาพของโรควัณโรค

การพัฒนาของการอักเสบของวัณโรคขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของสิ่งมีชีวิตและสถานะของการป้องกัน ความรุนแรงของเชื้อวัณโรคและระยะเวลาที่เชื้อยังคงอยู่ในปอด การกระทำของปัจจัยต่างๆ ของกระบวนการติดเชื้อสามารถอธิบายความหลากหลายอย่างมากของปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อและเซลล์ของแผนกทางเดินหายใจ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงเฉพาะจะรวมกับการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เฉพาะเจาะจงในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งที่ส่งผลต่อการแสดงออกและผลลัพธ์ของกระบวนการหลัก

แต่ละระยะเป็นชุดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่ซับซ้อนในระบบต่างๆ ของร่างกายและอวัยวะทางเดินหายใจ ร่วมกับการเปลี่ยนแปลงอย่างลึกซึ้งในกระบวนการเผาผลาญ ความเข้มข้นของปฏิกิริยาเผาผลาญของแผนกทางเดินหายใจ และสะท้อนให้เห็นในสถานะทางสัณฐานวิทยาขององค์ประกอบระดับเซลล์และนอกเซลล์ การศึกษาเกี่ยวกับกลไกแรกสุดของการพัฒนาการอักเสบของวัณโรคซึ่งพบในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีความสำคัญอย่างยิ่ง

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

ความผิดปกติของระบบไหลเวียนโลหิตและสภาวะของอุปสรรคอากาศและเลือด

ภายใน 24 ชั่วโมงหลังจากการฉีดเชื้อ Mycobacterium tuberculosis เข้าทางเส้นเลือดดำในปอดของหนู การเปลี่ยนแปลงลักษณะเฉพาะของไมโครซิสเบดจะเกิดขึ้น ได้แก่ การขยายตัวของโปรไฟล์เครือข่ายเส้นเลือดฝอยในหลอดเลือด การก่อตัวของตะกอนในเม็ดเลือดแดงที่มีการจัดเรียงของเม็ดเลือดขาวหลายรูปร่างแบบพาริเอทัล การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของเยื่อบุผนังหลอดเลือดฝอยในปอดเผยให้เห็นการกระตุ้นของพื้นผิวลูเมนของเซลล์ สัญญาณของการพัฒนาของอาการบวมน้ำภายในเซลล์พร้อมกับความผิดปกติของเวสิเคิลไมโครพินโนไซโทซิสและการหลอมรวมเป็นช่องว่างขนาดใหญ่ พื้นที่ของไซโทพลาสซึมของเอนโดทีลิโอไซต์ที่บวมและใสขึ้นในบางพื้นที่ก่อตัวเป็นรูปใบเรือ ซึ่งมีปริมาณและขนาดที่แตกต่างกันในไมโครเวสเซลต่างๆ ในบางกรณี สังเกตเห็นการหลุดลอกของกระบวนการในไซโทพลาสซึมจากชั้นฐานด้านล่าง การคลายตัวและการหนาตัวของเวสิเคิลหลัง

ไม่ว่าจะใช้วิธีใดในการนำเชื้อวัณโรคเข้ามา ในการทดลองแบบจำลองทั้งหมด ในช่วง 3-5 วันแรก จะสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นของการซึมผ่านของชั้นกั้นอากาศและเลือด ซึ่งจะเห็นได้จากการสะสมของของเหลวในเนื้อเยื่อระหว่างเซลล์ การพัฒนาของอาการบวมน้ำภายในเซลล์ไม่เพียงแต่ในเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเซลล์ถุงลมชนิดที่ 1 (A1) ด้วย การเปลี่ยนแปลงนี้ส่งผลต่อกระบวนการในไซโทพลาสซึม ซึ่งจะมีบริเวณของไซโทพลาสซึมใสบวมน้ำปรากฏขึ้น ซึ่งสามารถโป่งพองเข้าไปในช่องว่างภายในถุงลมได้

ในบริเวณที่เกิดการแพร่กระจายของเชื้อวัณโรคและการพัฒนาของจุดโฟกัสปอด การก่อตัวของการสะสมของเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดโมโนนิวเคลียร์และเม็ดเลือดขาวหลายรูปร่าง A1 ถูกกำหนดโดยกระบวนการไซโทพลาสซึมที่หนาขึ้นอย่างมาก ในบริเวณที่กระบวนการไซโทพลาสซึมถูกทำลาย บริเวณที่มีเยื่อฐานที่ถูกเปิดออก ในเซลล์ถุงลมจำนวนมากของประเภทที่ 2 (A2) ไมโครวิลลีที่ปลายสุดจะบวมขึ้น โปรไฟล์ไมโตคอนเดรียและไซโทพลาสซึมเรติคูลัมขยายตัวไม่สม่ำเสมอ ภาวะน้ำมากเกินไปของเยื่อบุผิวถุงลมจะมาพร้อมกับการปล่อยของเหลว โปรตีนในพลาสมา และองค์ประกอบของเซลล์ที่ทำให้เกิดการอักเสบเข้าไปในช่องว่างภายในถุงลมในบางตำแหน่ง

การศึกษาสมัยใหม่เกี่ยวกับจุลภาคไหลเวียนโลหิตได้สร้างบทบาทนำของระบบหลอดเลือดในการพัฒนาระยะเริ่มต้นของการอักเสบ เอนโดธีเลียมได้รับการกระตุ้นด้วยไซโตไคน์ โดยหลั่งสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น โมเลกุลยึดเกาะ (เซเลกติน อินทิกริน) ตัวกลางต่างๆ (เมแทบอไลต์ของกรดอะราคิโดนิก) และปัจจัยการเจริญเติบโต อนุมูลออกซิเจน ไนตริกออกไซด์ เป็นต้น ซึ่งก่อให้เกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างเอนโดธีเลียมและเม็ดเลือดขาวหลายนิวเคลียส ตลอดจนระหว่างองค์ประกอบอื่นๆ ของเซลล์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ได้มีการพิสูจน์แล้วว่า L-selectin ทำหน้าที่เป็นตัวกลางของผลที่เรียกว่า "rolling neutrophil effect" ซึ่งเป็นระยะเริ่มต้นของการยึดเกาะของเซลล์เหล่านี้กับเอนโดธีเลียม P-selectin ซึ่งเป็นอีกประเภทหนึ่ง หลังจากผลของฮีสตามีนหรือเมแทบอไลต์ของออกซิเจนที่มีต่อเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือด จะถูกเคลื่อนย้ายไปยังพื้นผิวของเซลล์ ทำให้เซลล์เม็ดเลือดขาวยึดเกาะได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ E-selectin ยังตรวจพบบนพื้นผิวของเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดที่ถูกกระตุ้นด้วยไซโตไคน์ โดยมีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการโต้ตอบระหว่างเยื่อบุผนังหลอดเลือดหลังหลอดเลือดฝอยกับเซลล์ทีลิมโฟไซต์

ไซโตไคน์ที่หลั่งออกมาจากเซลล์โมโนนิวเคลียร์และโพลีนิวเคลียร์ทำให้โครงสร้างไซโทสเกเลตันของเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดเกิดการจัดเรียงใหม่ ซึ่งส่งผลให้เซลล์หดตัวและเพิ่มการซึมผ่านของเส้นเลือดฝอย ในทางกลับกัน การที่เม็ดเลือดขาวโพลีนิวเคลียสเคลื่อนผ่านผนังหลอดเลือดอาจทำให้เกิดความเสียหายและโปรตีนในของเหลวและพลาสมาสามารถซึมผ่านได้มากขึ้น และการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบหรือกิจกรรมของโมเลกุลยึดเกาะทำให้โมโนไซต์และลิมโฟไซต์เคลื่อนตัวมากขึ้น ส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาอักเสบเพิ่มเติม ไซโทไคน์เกิดขึ้นในอวัยวะระบบทางเดินหายใจเพื่อตอบสนองต่อการติดเชื้อ Mycobacterium tuberculosis และส่งผลต่อโครงสร้างทั้งหมดของระบบทางเดินหายใจ

ในระหว่างการก่อตัวและการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อเม็ดเลือดขาวชนิด granulomas หรือในระยะที่สองของการพัฒนาของกระบวนการเฉพาะ ความผิดปกติของโครงสร้างของผนังกั้นระหว่างถุงลมจะเพิ่มขึ้น อาการบวมน้ำ การแพร่กระจายของเซลล์ และการเกิดไฟบริลโลเจเนซิสในเนื้อเยื่อระหว่างถุงลมทำให้สถานะการทำงานของเยื่อบุผิวทางเดินหายใจเปลี่ยนแปลงไปอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณใกล้จุดที่เกิดปฏิกิริยาอักเสบ ความผิดปกติของสภาพแวดล้อมจุลภาคและกิจกรรมที่สำคัญของเซลล์ถุงลมส่งผลเสียต่อสถานะการทำงานของชั้นกั้นอากาศและการแลกเปลี่ยนก๊าซในปอด

การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นแล้วในผนังกั้นถุงลมในบริเวณที่มีอาการบวมน้ำ การเปลี่ยนแปลงที่ทำลายล้างอย่างเด่นชัดในเยื่อบุถุงลม ซึ่งสามารถติดตามได้ในส่วนที่สำคัญ ดึงดูดความสนใจ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ส่งผลต่อเซลล์ถุงลมทั้งสองประเภทและมีทิศทางเดียวคือ การบวมของออร์แกเนลล์ภายในเซลล์ที่บวมน้ำ ซึ่งนำไปสู่การทำงานผิดปกติและการตายของเซลล์ในที่สุด สามารถตรวจพบชิ้นส่วนของเซลล์ถุงลมที่ถูกทำลาย ซึ่งรวมถึง A2 ในเนื้อหาภายในถุงลม องค์ประกอบของแมคโครฟาจ เม็ดเลือดขาวโพลีมอร์โฟนิวเคลียร์ ตลอดจนเม็ดเลือดแดงและอีโอซิโนฟิลจำนวนมาก ซึ่งสะท้อนถึงการซึมผ่านสูงของเครือข่ายเส้นเลือดฝอย ยังพบได้ที่นี่อีกด้วย เส้นไฟบรินและกลุ่มของเส้นใยไฟบรินจะถูกกำหนดท่ามกลางเซลล์ที่ถูกทำลาย

ในถุงลมที่กักเก็บอากาศไว้ อาจพบอาการบวมของเนื้อเยื่อและโครงสร้างเซลล์ของผนังกั้นระหว่างถุงลม นอกจากนี้ ยังเกิดกระบวนการสร้างฟองอากาศบนพื้นผิวของเยื่อบุถุงลม ซึ่งสะท้อนถึงระยะเริ่มต้นของการทำลายชั้นกั้นอากาศและ "การท่วม" ของถุงลม ในระยะสุดท้ายของการพัฒนาของการอักเสบจากวัณโรค จะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงที่เสื่อมโทรมและทำลายล้างในส่วนประกอบโครงสร้างของส่วนปลายสุดของปอดเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะในบริเวณเนื้อปอดที่อยู่ติดกับจุดเนื้อตายหรือจุดของโรคปอดบวมจากวัณโรค ความผิดปกติของระบบไหลเวียนโลหิตพบได้ทั่วไป

การผ่านของโปรตีนในพลาสมาของเลือดผ่านเส้นเลือดฝอยทำให้คอมเพล็กซ์ภูมิคุ้มกันที่ไหลเวียน (CIC) เข้าสู่เนื้อเยื่อปอด ทำให้เกิดปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันและภูมิคุ้มกันทางพยาธิวิทยารองในเนื้อเยื่อปอด กลไกหลังมีบทบาทในการเกิดโรควัณโรค ซึ่งเกิดจากการสะสมของ CIC ในปอด ความบกพร่องของระบบฟาโกไซต์ และความไม่สมดุลในการผลิตไซโตไคน์ซึ่งควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์

พื้นที่ของเนื้อปอดที่มีอากาศลดลงเหลือ 30% ของพื้นที่ส่วนตัดขวาง พื้นที่ของเนื้อปอดจะสลับกับพื้นที่ที่มีอาการบวมน้ำภายในถุงลมอย่างรุนแรง การยุบตัวของถุงลมและภาวะปอดแฟบ การขยายตัวของถุงลมเนื่องจากถุงลมโป่งพอง แม้ว่าการอักเสบของวัณโรคที่ไม่ได้รับการรักษาจะค่อยๆ เกิดขึ้น แต่กระบวนการชดเชยและการฟื้นฟูจะเกิดขึ้นในเนื้อปอดที่ไม่มีจุดโฟกัส จากการศึกษาของเราพบว่า ในบริเวณรอบจุดโฟกัสของการอักเสบ กิจกรรมการทำงานของ A2 มุ่งเป้าไปที่การรักษาความสมบูรณ์ของเยื่อบุถุงลมเป็นหลัก โดยฟื้นฟูประชากร A1 ซึ่งไวต่อการกระทำของปัจจัยกระบวนการวัณโรคมากที่สุด ข้อเท็จจริงที่ A2 มีส่วนร่วมในกระบวนการฟื้นฟูในฐานะแหล่งเซลล์ของเยื่อบุทางเดินหายใจเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในปัจจุบัน การเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในกิจกรรมการแพร่พันธุ์ของ A2 ในโซนเหล่านี้บ่งชี้โดยการตรวจพบเซลล์อัลวีโอโลไซต์อายุน้อย 6-10 เซลล์ที่อยู่ใกล้เคียง - "ตาการเจริญเติบโต" ที่มีโครงสร้างนิวเคลียสที่พัฒนาดีสม่ำเสมอ มีไมโตคอนเดรียและโพลีไรโบโซมในปริมาณที่สำคัญในไซโตพลาซึม มีเม็ดเลือดหลั่งจำนวนเล็กน้อย บางครั้งสามารถเห็นรูปร่างไมโทซิสในเซลล์เหล่านี้ ในเวลาเดียวกัน เซลล์อัลวีโอโลไซต์ประเภทกลางซึ่งสะท้อนการเปลี่ยนแปลงของ A2 เป็น A1 นั้นหายากมาก ฟังก์ชันการแลกเปลี่ยนก๊าซของอวัยวะนั้นยังคงอยู่เนื่องจากการหนาตัวของถุงลม การก่อตัวของจุดการเจริญเติบโต และการเปลี่ยนแปลงของ A2 เป็น A1 ในบริเวณห่างไกลของเนื้อปอด นอกจากนี้ยังสังเกตเห็นสัญญาณโครงสร้างระดับจุลภาคของฟังก์ชันการหลั่งที่ใช้งานอยู่ของ A2 ที่นี่

ข้อมูลเหล่านี้สัมพันธ์กับผลการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของเยื่อบุถุงลมในวัสดุผ่าตัด ในผู้ป่วยที่รักษาจุดติดเชื้อวัณโรคได้แล้ว จะมีการสร้างโครงสร้างต่อมน้ำเหลืองที่คล้ายกับท่อถุงลม เซลล์ที่เรียงรายอยู่จะมีโครงสร้างอัลตรา A2 ซึ่งเก็บรักษาเม็ดเลือดเพียงเม็ดเดียว ลักษณะเฉพาะคือจะไม่เกิดการเปลี่ยน A2 เป็น A1 (ไม่ตรวจพบอัลวีโอโลไซต์ชนิดกลาง) ทำให้ไม่สามารถจำแนกโครงสร้างเหล่านี้เป็นถุงลมที่เพิ่งก่อตัวขึ้นใหม่ได้ ดังที่ผู้เขียนบางคนได้กล่าวไว้

กระบวนการฟื้นฟูเยื่อบุทางเดินหายใจ การสร้างถุงลมในระยะเปลี่ยนผ่านนั้นสังเกตได้เฉพาะในเนื้อปอดที่อยู่ไกลออกไปเท่านั้น ซึ่งการเจริญเติบโตแบบเป็นก้อนของถุงลมที่สอดคล้องกับ "ตุ่มการเจริญเติบโต" จะถูกกำหนด หน้าที่การแลกเปลี่ยนก๊าซหลักของปอดยังดำเนินการที่นี่ เซลล์ของอุปสรรคอากาศและเลือดมีโครงสร้างจุลภาคที่พัฒนาอย่างดีพร้อมเวสิเคิลไมโครพินโนไซต์จำนวนมาก

การศึกษาแบบจำลองต่างๆ ของการอักเสบของวัณโรคแสดงให้เห็นว่าการพัฒนาของการอักเสบเฉพาะในปอดนั้นเกี่ยวข้องไม่เพียงกับการเปลี่ยนแปลงที่ทำลายล้างบางอย่างในส่วนทางเดินหายใจโดยตรงในจุดที่เกิดการติดเชื้อเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อเนื้อปอดทั้งหมดซึ่งสังเกตเห็นสัญญาณของการไหลเวียนโลหิตในระดับจุลภาคที่บกพร่อง การเพิ่มขึ้นของการซึมผ่านของหลอดเลือดของผนังกั้นถุงลม เมื่อกระบวนการอักเสบดำเนินไป ปรากฏการณ์ของอาการบวมน้ำจะเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลต่อสภาพของอัลวีโอโลไซต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง A1 ลูเมนของถุงลมจำนวนมากเต็มไปด้วยของเหลวและองค์ประกอบของเซลล์ที่ทำให้เกิดการอักเสบบางส่วนหรือทั้งหมด ภาวะขาดออกซิเจนและการเปลี่ยนแปลงของเส้นใยในผนังกั้นถุงลมส่งผลต่อการแลกเปลี่ยนก๊าซของชั้นกั้นอากาศและเลือด นำไปสู่การพัฒนาของภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลวและการตายของสัตว์ทดลอง

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

บทบาทของแมคโครฟาจในปอด

เซลล์แมคโครฟาจของปอดเป็นส่วนประกอบของระบบเซลล์ฟาโกไซต์ที่มีนิวเคลียสเป็นส่วนประกอบ ซึ่งพบได้ทั่วไปในร่างกายทั้งหมด และมีต้นกำเนิดมาจากเซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพของไขกระดูก ในระหว่างการแบ่งตัวของเซลล์ต้นกำเนิด จะมีการสร้างเซลล์ตั้งต้นของโมโนไซต์ ได้แก่ โมโนบลาสต์และโปรโมโนไซต์ โมโนไซต์จะไหลเวียนอยู่ในเลือดและเข้าสู่เนื้อเยื่อระหว่างปอดบางส่วน ซึ่งอาจอยู่เฉยๆ เป็นเวลาหนึ่งระยะ เมื่อมีตัวกระตุ้นการแบ่งตัว เซลล์จะถูกกระตุ้นและเคลื่อนตัวไปที่พื้นผิวของเยื่อบุผิวทางเดินหายใจและหลอดลม ซึ่งเซลล์เหล่านี้จะผ่านกระบวนการเจริญเติบโตหลายขั้นตอน กลายเป็นเซลล์แมคโครฟาจของถุงลมและหลอดลมตามลำดับ หน้าที่หลักของเซลล์เหล่านี้ ซึ่งก็คือการดูดซึมนั้นเกี่ยวข้องกับความสามารถในการจับกินสิ่งแปลกปลอม ปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อความต้านทานตามธรรมชาติของร่างกายคือ เซลล์เหล่านี้จะปกป้องปอดส่วนที่สัมผัสกับจุลินทรีย์และสารที่ไม่ต้องการก่อน กล่าวคือ เซลล์เหล่านี้จะช่วยรักษาความปลอดเชื้อของเยื่อบุผิวปอดตลอดความยาวของปอด สิ่งแปลกปลอมส่วนใหญ่ รวมถึงเศษชิ้นส่วนของเซลล์ที่ถูกทำลาย จะถูกย่อยเกือบหมดหลังจากการจับคู่ของช่องว่างฟาโกโซมของแมคโครฟาจ (เนโครฟาจ เฮโมไซเดอโรเฟจ) กับไลโซโซมที่มีเอนไซม์โปรตีโอไลติก แมคโครฟาจของปอดมีลักษณะเด่นคือมีฟอสฟาเตสกรด เอสเทอเรสที่ไม่จำเพาะ แคเธปซิน ฟอสโฟไลเปสเอ 2 และเอนไซม์ของวงจรเครบส์ในปริมาณสูง โดยเฉพาะซักซิเนตดีไฮโดรจีเนส ในเวลาเดียวกัน เป็นที่ทราบกันดีว่าเชื้อก่อโรคติดเชื้อหลายชนิด และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง M. tuberculosis สามารถคงอยู่ได้นานในไซโทพลาซึมของแมคโครฟาจถุงลม เนื่องจากมีผนังเซลล์ที่ทนทานสูงซึ่งต้านทานการทำงานของเอนไซม์ไลโซโซม ในการทดลองจำลองในสัตว์ที่ไม่ได้รับการรักษา แม้ว่าฟอสฟาเทสกรดและไฮโดรเลสอื่นๆ จะถูกกระตุ้นอย่างชัดเจน แต่สามารถสังเกตเห็นกิจกรรมการแพร่พันธุ์ของ Mycobacterium tuberculosis และการก่อตัวของคลัสเตอร์คล้ายโคโลนีขนาดเล็กโดยเชื้อก่อโรคในไซโทพลาซึมของแมคโครฟาจถุงลม

กิจกรรมการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ต่ำของแมคโครฟาจในปอดเกี่ยวข้องกับลักษณะเฉพาะของอวัยวะที่ทำหน้าที่ฟาโกไซต์ เนื่องจากแมคโครฟาจทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีปริมาณออกซิเจนสูง กระบวนการพลังงานในไซโทพลาซึมได้รับการสนับสนุนเป็นหลักโดยการฟอสโฟรีเลชันออกซิเดชันของไลโปโปรตีน ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการย่อยสลายซึ่งเป็นหนึ่งในหน้าที่หลักของเซลล์เหล่านี้ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบลดแรงตึงผิวของปอด การสกัดพลังงานและการแปลตำแหน่งของกระบวนการออกซิเดชันส่งผลต่อระบบไมโตคอนเดรีย ซึ่งการพัฒนานั้นสัมพันธ์กับสถานะการทำงานของฟาโกไซต์ ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทสยังถูกแปลตำแหน่งที่นี่ด้วย ซึ่งเป็นเอนไซม์ป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระที่เร่งปฏิกิริยาการสับเปลี่ยนของออกซิเจนซิงเกิลที่เกิดขึ้นระหว่างการผ่านของอิเล็กตรอนไปตามห่วงโซ่การหายใจ สิ่งนี้แยกแยะแมคโครฟาจของปอดจากเม็ดเลือดขาวโพลีมอร์โฟนิวเคลียสซึ่งรับออกซิเจนและพลังงานชีวภาพโดยหลักแล้วเนื่องมาจากไกลโคไลซิส ในกรณีหลังนี้ การแตกตัวของสารตั้งต้นจะเกิดขึ้นโดยตรงในไซโตซอล และออกซิเจนและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ถูกกระตุ้นซึ่งก่อตัวด้วยความช่วยเหลือของไมอีโลเปอร์ออกซิเดส ถือเป็นศักยภาพหลักในการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย

ความสามารถในการฆ่าจุลินทรีย์ของแมคโครฟาจในปอดต่ำอาจถือได้ว่าเป็นราคาที่ต้องจ่ายเพื่อปรับตัวให้เข้ากับสภาพการทำงานของระบบแอโรบิก ดังนั้น เห็นได้ชัดว่าแมคโครฟาจสามารถต่อสู้กับเชื้อวัณโรคได้ร่วมกับเม็ดเลือดขาวที่มีนิวเคลียสหลายรูปร่างและโมโนไซต์ที่มีสารคัดหลั่ง (เรียกอีกอย่างว่าแมคโครฟาจที่ก่อให้เกิดการอักเสบ) สิ่งสำคัญในเชิงพยาธิวิทยาคือ แมคโครฟาจในปอดทั้งหมดที่จับเชื้อวัณโรคไม่ได้ถูกกำจัดออกจากปอดพร้อมกับการเคลื่อนตัวของสารลดแรงตึงผิวและการหลั่งของหลอดลม ซึ่งบางส่วนเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อระหว่างปอด ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นการก่อตัวของกลุ่มเซลล์ที่มีลักษณะเฉพาะ - เนื้อเยื่ออักเสบ

เมื่อเข้าไปในเนื้อเยื่อระหว่างผนังที่เต็มไปด้วยหลอดเลือด เซลล์แมคโครฟาจของปอดที่มีการจับกินไม่สมบูรณ์จะเริ่มสร้างไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ซึ่งจะกระตุ้นเอนโดธีเลียมที่อยู่ติดกัน บนเยื่อหุ้มของเอนโดธีเลียม การแสดงออกของอิมมูโนโกลบูลินจะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะช่วยให้เกิดการยึดเกาะแบบเลือกสรรของโมโนไซต์ เมื่อออกจากชั้นหลอดเลือดแล้ว เซลล์เหล่านี้จะถูกเปลี่ยนเป็นแมคโครฟาจที่หลั่งออกมา ซึ่งสร้างตัวกลางที่ก่อให้เกิดการอักเสบ โดยดึงดูดทั้งโมโนและโพลีนิวเคลียร์ไปที่จุดโฟกัส

ในเวลาเดียวกัน สัญญาณสำหรับการพัฒนาปฏิกิริยาแบบมีเนื้อเยื่อเกี่ยวพันมาจากเซลล์ทีลิมโฟไซต์ที่ไวต่อสิ่งเร้า ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นของความไวเกินชนิดที่ล่าช้า ในบรรดาลิมโฟไคน์ที่เซลล์เหล่านี้เริ่มผลิต ปัจจัยที่ยับยั้งการเคลื่อนตัวของโมโนไซต์และ IL-2 มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ปัจจัยเหล่านี้จะเร่งการไหลเข้าและตรึงโมโนไซต์ในบริเวณที่ติดเชื้อ ควบคุมการเปลี่ยนแปลงของโมโนไซต์เป็นแมคโครฟาจที่ทำหน้าที่จับกิน หลั่งสาร และนำเสนอแอนติเจน

ควรเน้นว่าเนื่องจากเป็นกลไกในการปกป้องเซลล์ของอวัยวะทางเดินหายใจจากการแทรกซึมของเชื้อโรค ปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อเม็ดเลือดขาวในการอักเสบของวัณโรคจึงสะท้อนถึงความล้มเหลวของเซลล์ฟาโกไซต์โมโนนิวเคลียร์ในการต่อสู้กับเชื้อวัณโรค ดังนั้น แมคโครฟาจจึงถูกบังคับให้ขยายพันธุ์อย่างต่อเนื่อง (เพิ่มจำนวนประชากร) และแยกความแตกต่างเป็นเซลล์ฟาโกไซต์ขนาดใหญ่ (เพิ่มคุณภาพของการสลายโปรตีน) ซึ่งเป็นเซลล์ยักษ์ของประเภทสิ่งแปลกปลอม ในฟาโกโซมของแบคทีเรียมวนพิษชนิดหลัง ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ไม่เพียงแต่สามารถมองเห็นเชื้อวัณโรคเท่านั้น แต่ยังมองเห็นเซลล์อะพอพโทซิสขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นเศษของเม็ดเลือดขาวโพลีมอร์โฟนิวเคลียสที่ถูกทำลาย ในเวลาเดียวกัน สัญญาณจุลภาคโครงสร้างของกิจกรรมการสลายโปรตีน (ระดับการพัฒนาของอุปกรณ์ไลโซโซม) ในฟาโกไซต์ดังกล่าวต่อหน่วยพื้นที่ของไซโตพลาซึมไม่แตกต่างจากเซลล์โมโนนิวเคลียร์อย่างมีนัยสำคัญ ในเรื่องนี้ แมคโครฟาจของปอดจะดึงดูดเม็ดเลือดขาวโพลีมอร์โฟนิวเคลียสซึ่งมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อชีวภาพได้มากกว่า เข้าสู่บริเวณรอยโรคอย่างต่อเนื่อง การกระตุ้นเม็ดเลือดขาวโพลีมอร์โฟนิวเคลียสจะมาพร้อมกับการปล่อยไฮโดรเลสและสารออกซิแดนท์จำนวนมากสู่สภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ ซึ่งนำไปสู่การสลายตัวของเนื้อเยื่อและการก่อตัวของก้อนเนื้อที่บริเวณใจกลางของรอยโรค

ความผิดปกติของระบบเผาผลาญที่เด่นชัดที่สุดพบในผู้ป่วยวัณโรคปอดแบบรุนแรงซึ่งมักมีปฏิกิริยาอักเสบแบบมีน้ำเหลืองไหลออกมาและแบบผิดปกติ และโดยทั่วไปแล้ว วัณโรคปอดแบบรุนแรงจะมีอาการภูมิคุ้มกันของเซลล์ทีลดลง การกดภูมิคุ้มกันของเซลล์ที ภาวะลิมโฟไซต์ต่ำลงอย่างเด่นชัดจะนำไปสู่การขัดขวางการโต้ตอบระหว่างเซลล์ และการยับยั้งปฏิกิริยาเนื้อเยื่อเม็ดเลือดขาว

การขาดเซลล์โมโนไซต์และลิมโฟไซต์ที่กระตุ้นแล้ว ร่วมกับการทำงานที่ไม่เพียงพอของรูปร่าง อาจเป็นผลมาจากอะพอพโทซิสที่เพิ่มขึ้น ความไม่สมดุลของไซโตไคน์ที่เกิดขึ้นในกรณีดังกล่าวอาจทำหน้าที่เป็นเครื่องหมายของความบกพร่องในระบบภูมิคุ้มกัน กระบวนการอะพอพโทซิสมีลักษณะทางรูปร่างเฉพาะตัว ได้แก่ การควบแน่นของโครมาตินที่เยื่อหุ้มนิวเคลียส การสลายตัวของนิวคลีโอลัส การก่อตัวของชิ้นส่วนเซลล์ (อะพอพโทซิสบอดี) และการจับกินชิ้นส่วนเซลล์โดยแมคโครฟาจ

ลักษณะเฉพาะของการทำงานของแมคโครฟาจในปอดนั้นเกี่ยวข้องกับความสามารถไม่เพียงแค่ในการจับกินเซลล์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการผลิตไซโตไคน์จำนวนมากซึ่งจำเป็นต่อการกระตุ้นและควบคุมปฏิกิริยาและกระบวนการนอกเซลล์จำนวนมากที่เกิดขึ้นในจุดโฟกัสของการอักเสบของวัณโรค ด้วยความช่วยเหลือของไซโตไคน์เหล่านี้ การควบคุมตนเองของการต่ออายุและการแยกตัวของเซลล์โมโนนิวเคลียร์จะเกิดขึ้น ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ถูกสร้างขึ้นภายใต้เงื่อนไขของกระบวนการและการฟื้นฟูที่เฉพาะเจาะจง

ตัวกลางสากลของการโต้ตอบระหว่างเซลล์คือ IL-1 ซึ่งเป้าหมายคือลิมโฟไซต์ เม็ดเลือดขาวพหุรูปนิวเคลียส ไฟโบรบลาสต์ เอนโดทีลิโอไซต์ และองค์ประกอบเซลล์อื่นๆ ในเวลาเดียวกัน หน้าที่การหลั่งของแมคโครฟาจปอดนั้นขึ้นอยู่กับหลักการของการควบคุมตนเอง เมื่อเซลล์เดียวกันหลั่งไม่เพียงแต่ตัวควบคุมกระบวนการนอกเซลล์เท่านั้น แต่ยังหลั่งสารยับยั้งที่ปิดกั้นการทำงานของแมคโครฟาจด้วย แมคโครฟาจที่หลั่งสารมีความแตกต่างอย่างมากจากแมคโครฟาจที่กินเซลล์ในแง่ของโครงสร้างจุลภาค แมคโครฟาจเหล่านี้แทบไม่มีช่องว่างของฟาโกโซมและไลโซโซมรอง แต่มีอุปกรณ์เวสิคูลาร์ที่พัฒนาแล้วและสัญญาณจุลภาคของการหลั่งสารอื่นๆ พวกมันแสดงออกได้ดีเป็นพิเศษในเซลล์เอพิทีลิออยด์ ซึ่งเป็นแมคโครฟาจที่หลั่งสารที่มีการทำงานมากเกินไป

ระยะการแบ่งตัวของแมคโครฟาจในปอดบางระยะสามารถติดตามได้อย่างชัดเจนภายใต้แสง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในวัสดุล้างหลอดลมและถุงลม ขึ้นอยู่กับโครงสร้างองค์กรของนิวเคลียสและไซโทพลาซึม โมโนนิวเคลียร์ที่ยังอายุน้อยและยังไม่ผ่านการกระตุ้นให้ทำงานและสังเคราะห์ทางชีวภาพ รวมถึงแมคโครฟาจที่โตเต็มที่ที่ทำหน้าที่จับกินและหลั่งสารจะถูกระบุในกลุ่มเหล่านี้ เซลล์ที่อายุน้อยและยังไม่ผ่านการกระตุ้นให้ทำงาน (เส้นผ่านศูนย์กลาง 15-18 ไมโครเมตร) มักประกอบเป็นประมาณ 1/5 ขององค์ประกอบของแมคโครฟาจทั้งหมด เซลล์เหล่านี้มีนิวเคลียสกลมที่มีรูปร่างเรียบ ไซโทพลาซึมมีเบสฟิลิกเล็กน้อย ไม่มีสิ่งเจือปนใดๆ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน จะเห็นโปรไฟล์ที่หายากของไซโทพลาซึมเรติคิวลัมและไมโตคอนเดรีย เม็ดเล็กๆ ที่คล้ายไลโซโซมหลายเม็ด และไรโบโซมอิสระในเซลล์เหล่านี้

แมคโครฟาจที่ถูกกระตุ้นและสังเคราะห์ทางชีวภาพจะมีขนาดใหญ่กว่า (เส้นผ่านศูนย์กลาง 18-25 ไมโครเมตร) นิวเคลียสจะมีลักษณะโดดเด่นด้วยรูปร่างเป็นคลื่นและนิวคลีโอลัสที่ชัดเจน พวกมันมีไซโทพลาสซึมแบบเบโซฟิลิกซึ่งประกอบด้วยคลองยาวที่พัฒนาแล้วของเครือข่ายไซโทพลาสซึมแบบเม็ดและโพลีโซมจำนวนมาก องค์ประกอบของคอมเพล็กซ์แผ่นเซลล์จะถูกตรวจพบพร้อมกันในสองหรือสามโซน ซึ่งไลโซโซมหลักจะสะสม ไลโซโซมรองจะแสดงด้วยการรวมตัวเพียงอันเดียว ฟาโกโซมจะตรวจพบได้น้อยครั้ง ซึ่งสะท้อนถึงความพร้อมของเซลล์สำหรับหน้าที่ในการจับกิน

เส้นผ่านศูนย์กลางของแมคโครฟาจปอดที่โตเต็มที่นั้นแตกต่างกันอย่างมาก (30-55 ไมโครเมตร) ขึ้นอยู่กับกิจกรรมและทิศทางการทำงานของเซลล์ ขนาดใหญ่ที่สุดเป็นลักษณะเฉพาะของแมคโครฟาจที่มีอาการทางโครงสร้างของการจับกินอย่างเด่นชัด พื้นผิวของเซลล์ดังกล่าวก่อตัวเป็นไมโครเกรฟจำนวนมากและซูโดโพเดียที่ยาว นิวเคลียสรูปวงรีหรือทรงกลมมักตั้งอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ศูนย์กลาง มีรูปร่างเป็นคลื่น โครมาตินที่ควบแน่นจำนวนมากอยู่ใกล้กับเยื่อหุ้มนิวเคลียส นิวคลีโอลัสมีขนาดเล็ก (1-1.2 ไมโครเมตร) การรวมตัว ท่อสั้นของเรติคูลัมไซโตพลาสมิกแบบเม็ด ซิสเตอร์นและแวคิวโอลของคอมเพล็กซ์แผ่นผนัง และไรโบโซมอิสระจะถูกกำหนดในไซโตพลาสซึม เซลล์มีไมโตคอนเดรีย ไลโซโซมปฐมภูมิ (0.5-1 ไมโครเมตร) และทุติยภูมิ (1.2-2 ไมโครเมตร) จำนวนมาก รวมทั้งแวคิวโอลฟาโกโซมซึ่งมีขนาดและจำนวนที่แตกต่างกัน ส่วนหลังประกอบด้วยชิ้นส่วนขององค์ประกอบเซลล์ที่ถูกทำลายและแบคทีเรียไมโคแบคทีเรียที่ทำให้เกิดวัณโรค (“เนโครฟาจ”, “เฮโมไซเดอโรฟาจ”) สิ่งเจือปนที่เป็นแผ่นของฟอสโฟลิปิด (“ฟอสโฟลิโปเฟจ”) และ/หรือเม็ดของไขมันที่เป็นกลาง (“ลิโปเฟจ”) อนุภาคของฝุ่น เรซินยาสูบ เคโอลิน (“โคนิโอฟาจ”, “แมคโครฟาจของผู้สูบบุหรี่”)

ในกรณีที่มีวัตถุที่กินเซลล์อย่างต่อเนื่อง แมคโครฟาจหลายนิวเคลียส (เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 70 ไมโครเมตร) ที่มีนิวเคลียส 5 นิวเคลียสขึ้นไปจะปรากฏขึ้น เซลล์แปลกปลอมทั่วไป - ขั้นตอนสุดท้ายของการแบ่งตัวของแมคโครฟาจที่มีหน้าที่กินเซลล์ - ถูกกำหนดในเนื้อเยื่อเนื้อเยื่อและเนื้อเยื่อเม็ดเลือดของจุดวัณโรค แมคโครฟาจของปอดที่มีกิจกรรมการหลั่งที่เด่นชัด (เส้นผ่านศูนย์กลาง 25-40 ไมโครเมตร) มักไม่มีซูโดโพเดียทั่วไป ลักษณะของพื้นผิวสามารถเปรียบเทียบได้กับรอยหยักลูกไม้บางๆ ที่เกิดจากการเจริญเติบโตของไมโครจำนวนมากที่ค่อนข้างสั้น นิวเคลียสกลมหรือรูปไข่มีโครมาตินที่ควบแน่นในปริมาณเล็กน้อย นิวคลีโอลัสใสขนาดใหญ่ (1.5-2 ไมโครเมตร) ไซโทพลาซึมใสแทบไม่มีสิ่งเจือปนขนาดใหญ่ คลองสั้นของเครือข่ายไซโตพลาสซึมแบบเม็ดจะแสดงด้วยโปรไฟล์เดี่ยว ในขณะที่องค์ประกอบที่พัฒนาอย่างดีของคอมเพล็กซ์แผ่นประกอบด้วยช่องว่างและเวสิเคิลจำนวนมากที่มีเนื้อหาที่โปร่งใสต่ออิเล็กตรอนหรือออสโมฟิลิก โครงสร้างเดียวกันนี้ตรวจพบในเอ็กโทพลาสซึม ซึ่งพวกมันรวมเข้ากับพลาสมาเล็มมาโดยตรง แม้แต่ในผู้สูบบุหรี่เป็นเวลานาน ซึ่งเซลล์ฟาโกไซต์ทั้งหมดมีการรวมตัวของทาร์ยาสูบที่มีลักษณะเฉพาะ แมคโครฟาจที่หลั่งสารจะมีไลโซโซมรองจำนวนเล็กน้อยและโครงสร้างคล้ายฟาโกโซมเพียงโครงสร้างเดียว กล่าวคือ พวกมันแทบจะไม่ดูดซับวัสดุแปลกปลอม แมคโครฟาจที่มีสัญญาณระดับจุลภาคของกิจกรรมการหลั่งในสภาวะปกติจะคิดเป็นไม่เกิน 4-8% ของการล้างหลอดลมและถุงลม เนื่องจากหน้าที่ของเซลล์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญ การสังเคราะห์ และการปลดปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิดสู่สิ่งแวดล้อมนอกเซลล์ การรบกวนใดๆ ในกลไกการป้องกันเฉพาะเจาะจงและไม่เฉพาะเจาะจงจะนำไปสู่การเพิ่มจำนวนของเซลล์เหล่านี้ ทำให้เกิดการสร้างแมคโครฟาจที่มีศักยภาพในการหลั่งเพิ่มขึ้น ซึ่งก็คือเซลล์เอพิทีลิออยด์ เซลล์เหล่านี้ก่อตัวเป็นซิมพลาสต์หรือเป็นผลจากการแบ่งไมโทซิสที่ไม่สมบูรณ์ กลายเป็นเซลล์ Pirogov-Langhans หลายนิวเคลียสที่มีลักษณะเฉพาะ ซึ่งเป็นการแยกตัวขั้นสุดท้ายของแมคโครฟาจด้วยกิจกรรมการหลั่ง

ขึ้นอยู่กับความต้านทานของร่างกาย ลักษณะของการกระทำ และเงื่อนไขของสภาพแวดล้อมจุลภาค กระบวนการเปลี่ยนแปลงของการสะสมของกิจกรรมการจับกิน การหลั่ง หรือการนำเสนอแอนติเจนจะมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง มีการแสดงให้เห็นว่าการคำนวณเปอร์เซ็นต์สัมพันธ์ของประเภทรูปร่างของแมคโครฟาจในการล้างหลอดลมและถุงลม (การกำหนดสูตรของแมคโครฟาจ) ช่วยในการวินิจฉัยแยกโรควัณโรคและโรคเนื้อเยื่ออักเสบในปอดชนิดอื่น ๆ และช่วยให้ประเมินประสิทธิผลของการรักษาที่เป็นสาเหตุได้

อัตราส่วนของจำนวนแมคโครฟาจปอดที่ทำหน้าที่จับกินและสังเคราะห์ไม่เพียงแต่สะท้อนถึงลักษณะของปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อในบริเวณที่มีการอักเสบของวัณโรคเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้กิจกรรมของกระบวนการทางพยาธิวิทยาได้อีกด้วย ปัญหาของการเสร็จสมบูรณ์ของการจับกินในวัณโรคยังคงมีความเกี่ยวข้อง ผลการศึกษาวัสดุทดลองและทางคลินิกของเราแสดงให้เห็นว่าผลลัพธ์ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างการจับกินและเชื้อก่อโรคขึ้นอยู่กับสถานะการทำงานของแมคโครฟาจและคุณสมบัติทางชีวภาพของจุลินทรีย์

สถานะระบบสารลดแรงตึงผิว

ความสำเร็จของแนวทางเชิงทดลองและเชิงทฤษฎีในการศึกษาสารลดแรงตึงผิวของปอดทำให้สามารถกำหนดแนวคิดสมัยใหม่ของสารลดแรงตึงผิวได้ในฐานะระบบหลายองค์ประกอบขององค์ประกอบในระดับเซลล์และไม่ใช่เซลล์ ซึ่งความสามัคคีด้านโครงสร้างและการทำงานช่วยให้ชีวกลศาสตร์ของการหายใจเป็นปกติ

ในขณะนี้ มีการรวบรวมเนื้อหาข้อเท็จจริงจำนวนหนึ่ง ซึ่งไม่เพียงแต่ยืนยันถึงความสามารถในการปรับตัวที่สำคัญของระบบสารลดแรงตึงผิวในสภาวะที่มีการปรับโครงสร้างการระบายอากาศในปอดและการไหลเวียนของเลือดอย่างล้ำลึกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความไวที่เด่นชัดของส่วนประกอบต่างๆ ต่อปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์หลายประการของกระบวนการวัณโรค ซึ่งลักษณะเฉพาะนั้นกำหนดโดยระยะเวลาของการคงอยู่ของเชื้อโรค การดำเนินการแบบคลื่นของกระบวนการ และการรบกวนอย่างรุนแรงของชั้นไหลเวียนโลหิต การเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ในกรณีนี้ไม่เพียงแต่ส่งผลต่อบริเวณที่เกิดการติดเชื้อเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อบริเวณที่ห่างไกลและทำงานอย่างแข็งขันของเนื้อปอดด้วย ในเรื่องนี้ การประเมินประโยชน์ทางสัณฐานวิทยาและการทำงานของส่วนประกอบต่างๆ ของระบบสารลดแรงตึงผิวถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อเน้นย้ำถึงการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นที่สามารถใช้วินิจฉัยความผิดปกติของการทำงานของระบบทางเดินหายใจที่ขึ้นอยู่กับสารลดแรงตึงผิวและการแก้ไขอย่างทันท่วงที

สัญญาณแรกสุดของการทำลายสารลดแรงตึงผิวของปอดสามารถสังเกตได้จากการทดลองจำลองโดยใช้เทคนิคพิเศษในการตรึงปอด ในระยะเริ่มแรกของการพัฒนาอาการอักเสบของวัณโรค อาการเหล่านี้จะเกิดขึ้นเฉพาะที่และแสดงออกส่วนใหญ่ในบริเวณที่มีอาการบวมน้ำภายในถุงลม ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน สามารถสังเกตการลอกและการทำลายของฟิล์มด้านนอก - เยื่อสารลดแรงตึงผิวด้วยของเหลวบวมน้ำได้หลายระยะ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้แสดงออกมาอย่างชัดเจนในจุดที่เกิดการอักเสบของวัณโรค โดยวัสดุของสารลดแรงตึงผิวที่ถูกทำลายจะถูกระบุทุกที่ในองค์ประกอบของเนื้อหาภายในถุงลม

การเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ในเยื่อบุภายนอกของถุงลมเกิดขึ้นในจุดโฟกัสของโรคปอดบวมจากแบคทีเรียหลายชนิด ในกรณีนี้ ส่วนหนึ่งของ A2 ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในถุงลมรอบโฟกัส ทำหน้าที่ผลิตสารลดแรงตึงผิวเพื่อชดเชย ภาพที่แตกต่างกันจะสังเกตเห็นในอวัยวะทางเดินหายใจระหว่างการพัฒนาของการอักเสบจากวัณโรค เนื่องจากเชื้อก่อโรคมีผลเสียต่อกระบวนการสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวภายในเซลล์ การนำเชื้อวัณโรคเข้าสู่ปอดของสุนัขโดยตรง (การเจาะหน้าอก) แสดงให้เห็นว่ามีการจัดระเบียบผิดปกติของโปรไฟล์ของไซโตพลาสมิกเรติคูลัมและไมโตคอนเดรียใน A2 ในช่วง 15-30 นาทีแรก หลังจากนั้นหลายชั่วโมง เซลล์ถุงลมจะถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ที่บริเวณที่ติดเชื้อ การพัฒนาอย่างรวดเร็วของการขาดสารลดแรงตึงผิวทำให้ถุงลมยุบตัวและกระบวนการอักเสบแพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปยังเนื้อปอดโดยรอบ ในถุงลมที่อยู่ติดกับจุดโฟกัส จะมี A2 ขนาดเล็กที่ยังอายุน้อยซึ่งมีเม็ดหลั่งขนาดเล็กเพียงเม็ดเดียวหรือเซลล์ขนาดใหญ่ที่มีสัญญาณของการสร้างช่องว่างในโครงสร้างภายในเซลล์ ซึ่งบางครั้งมีไซโทพลาซึมที่ถูกทำลายจนหมดสิ้น เป็นส่วนสำคัญ ในถุงลมที่มีองค์ประกอบของเครือข่ายไซโทพลาซึมและคอมเพล็กซ์แผ่นเซลล์ที่พัฒนาแล้ว จะตรวจพบแผ่นเซลล์ขนาดใหญ่ที่มีออสมิโอฟิลิก (GLB) ซึ่งบ่งชี้ถึงความล่าช้า (การยับยั้ง) ในการปล่อยสารลดแรงตึงผิวภายในเซลล์สู่พื้นผิวของถุงลม

การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของหน้าที่การหลั่งของ A2 ในเนื้อปอดที่ไม่มีจุดโฟกัสที่มีภาระการทำงานเพิ่มขึ้นแสดงให้เห็นว่าแม้ปริมาตรและความหนาแน่นเชิงตัวเลขของเม็ดเลือดที่โตเต็มที่จะเพิ่มขึ้น แต่ศักยภาพสำรองของประชากรก็ไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ พบว่าภายใต้เงื่อนไขของการซึมผ่านของหลอดเลือดที่เพิ่มขึ้น การพัฒนาของภาวะขาดออกซิเจนและการเปลี่ยนแปลงของเส้นใยในผนังระหว่างถุงลม ความสมดุลของกระบวนการสร้างและการทำให้สุกของ OPT จะถูกรบกวนจนเข้าใกล้การครอบงำของกระบวนการหลัง การทำให้สุกของ OPT เร็วขึ้นมักนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของสารที่โปร่งใสทางอิเล็กตรอนของเมทริกซ์ในองค์ประกอบของเม็ดเลือดที่หลั่งออกมา ในขณะที่เนื้อหาของสารลดแรงตึงผิวประเภทออสโมฟิลิกในสารเหล่านี้อาจไม่มีนัยสำคัญ วัสดุแผ่นของสารลดแรงตึงผิวจะอัดแน่นอย่างหลวมๆ โดยครอบครองเพียง 1/3-1/5 ของปริมาตรของเม็ดเลือดที่หลั่งออกมา การปรากฏของ A2 จำนวนมากพร้อมกับ OPT ที่มีช่องว่างสามารถอธิบายได้จากการหยุดชะงักของขั้นตอนเริ่มต้นของการสร้างสารคัดหลั่ง เซลล์ดังกล่าวโดยปกติจะมีสัญญาณการทำลายในระดับจุลภาค (การเคลียร์เมทริกซ์ของไซโตพลาสซึม อาการบวมน้ำของไมโตคอนเดรีย ท่อของไซโตพลาสซึมเรติคูลัมและคอมเพล็กซ์แผ่น) ซึ่งบ่งชี้ถึงการลดลงของกระบวนการผลิตสารลดแรงตึงผิวภายในเซลล์

ลักษณะเฉพาะคือการลดลงของการสังเคราะห์ฟอสโฟลิปิดที่มีฤทธิ์ผิวเผินจะมาพร้อมกับการปรากฏตัวของเม็ดลิปิดที่เป็นกลางในไซโตพลาซึมของ A2 การสะท้อนที่เหมาะสมของความผิดปกติของการเผาผลาญลิปิดในปอดที่ได้รับผลกระทบจากวัณโรคของสัตว์ทดลองและมนุษย์คือการสะสมของแมคโครฟาจ-ไลโปเฟจ (เซลล์โฟม) ที่มีระดับความสุกที่แตกต่างกันในถุงลมและวัสดุล้างหลอดลม ในเวลาเดียวกัน ยังสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นที่เชื่อถือได้ของเนื้อหาของลิปิดที่เป็นกลางและการลดลงของสัดส่วนของฟอสโฟลิปิดทั้งหมดในของเหลวล้าง

สัญญาณเริ่มต้นอย่างหนึ่งของการทำลายสารลดแรงตึงผิวในการทดลองและภาพทางคลินิกของโรควัณโรคของอวัยวะทางเดินหายใจคือการสูญเสียความสามารถของเยื่อหุ้มเซลล์ในการสร้างโครงสร้างของสารสำรอง ในทางกลับกัน บนพื้นผิวของถุงลม ในฟาโกโซมของแมคโครฟาจของถุงลม และในวัสดุของการล้างหลอดลมโดยตรง เราจะเห็นเยื่อหุ้มเซลล์บิดเป็นลูกบอล ("ลูกบอลชั้นใหญ่") โดยไม่มีโครงสร้างสามมิติตามลักษณะเฉพาะ ความลึกของการเปลี่ยนแปลงเชิงทำลายล้างในระบบสารลดแรงตึงผิวยังแสดงให้เห็นได้จากความถี่ในการตรวจจับ A2 ที่ถูกปล่อยออกมาในการชะล้าง ข้อมูลเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับผลการศึกษาทางชีวเคมีและฟิสิกเคมีของสารลดแรงตึงผิวของปอด

เมื่อพิจารณาจากลักษณะเฉพาะทั้งหมดที่ระบุ ความผิดปกติ 3 ระดับในปัจจุบันได้รับการแยกแยะเพื่อระบุสถานะของระบบสารลดแรงตึงผิว ได้แก่ ระดับเล็กน้อย ระดับรุนแรง และระดับแพร่หลาย ระดับหลังสะท้อนถึงความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการเกิดภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลวที่ต้องพึ่งสารลดแรงตึงผิวในผู้ป่วยที่มีโรคในรูปแบบทำลายล้างที่แพร่หลาย

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าพื้นฐานของการรบกวนที่เกิดขึ้นในระบบลดแรงตึงผิวของปอดระหว่างการเป็นวัณโรคคือกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของการซึมผ่านของชั้นกั้นอากาศและเลือด:

• ความเสียหายต่อสารลดแรงตึงผิวบนผิวถุงลม
• การเปลี่ยนแปลงของระบบเผาผลาญและความเสียหายต่อ A2
• การหยุดชะงักของกลไกการกำจัดของเสียลดแรงตึงผิวออกจากถุงลม

ในเวลาเดียวกัน การศึกษาวิจัยได้พิสูจน์แล้วว่ากลไกทางเซลล์วิทยาหลักที่สนับสนุนศักยภาพการทำงานของระบบสารลดแรงตึงผิวในปอดที่เปลี่ยนแปลงไปจากอาการอักเสบของวัณโรค คือ การเพิ่มขึ้นของจำนวนของ A2 ที่มีการเจริญเติบโตมากเกินไป โดยส่วนใหญ่จะอยู่ในเนื้อปอดที่อยู่ห่างจากจุดโฟกัสเฉพาะ

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

ลักษณะทางพันธุกรรมของความเสี่ยงต่อวัณโรค

ก่อนที่เราจะเริ่มวิเคราะห์สถานะปัจจุบันของการวิจัยในสาขาของกลไกของภูมิคุ้มกันต่อต้านวัณโรคและภูมิคุ้มกันพันธุศาสตร์ของวัณโรค เราพิจารณาว่าจำเป็นที่จะต้องเจาะลึกถึงตำแหน่งทั่วไปบางตำแหน่ง

• ประการแรก เป็นที่ทราบกันดีว่าไมโคแบคทีเรียสามารถขยายพันธุ์และถูกทำลายได้ในแมคโครฟาจเป็นหลัก ข้อมูลมีน้อยมาก (และยังมีความขัดแย้งกันด้วย) ที่บ่งชี้ว่ามีปัจจัยใดที่สามารถทำลายไมโคแบคทีเรียนอกเซลล์ได้
• ประการที่สอง ไม่มีหลักฐานที่ชัดเจนว่าระบบฟาโกไซต์ของนิวโทรฟิลมีบทบาทสำคัญในการป้องกันการติดเชื้อวัณโรค
• ประการที่สาม ไม่มีหลักฐานที่ชัดเจนว่าแอนติบอดีต่อต้านวัณโรคสามารถทำลายไมโคแบคทีเรียที่อยู่ภายนอกเซลล์หรือส่งเสริมการทำลายภายในเซลล์ในแมคโครฟาจหรือเซลล์ประเภทอื่นๆ ได้
• ประการที่สี่ มีข้อเท็จจริงจำนวนมากที่สนับสนุนตำแหน่งที่ว่าเซลล์ทีเป็นจุดเชื่อมโยงหลักในภูมิคุ้มกันต่อต้านวัณโรค และเซลล์เหล่านี้ออกฤทธิ์ในการควบคุมผ่านระบบฟาโกไซต์
• ประการที่ห้า มีหลักฐานจำนวนหนึ่งที่ระบุว่าปัจจัยทางพันธุกรรมมีบทบาทสำคัญในการติดเชื้อวัณโรค

ข้อมูลที่บ่งชี้บทบาทสำคัญของปัจจัยทางพันธุกรรมต่อความอ่อนไหวต่อวัณโรคในมนุษย์นั้นค่อนข้างน่าเชื่อถือ ประการแรก สิ่งนี้บ่งชี้ได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าด้วยอัตราการติดเชื้อ M. tuberculosis ที่สูงมาก (ประมาณหนึ่งในสามของประชากรผู้ใหญ่ของโลก) โรคนี้เกิดขึ้นในประชากรเพียงส่วนน้อยเท่านั้น สิ่งนี้ยังบ่งชี้จากระดับความอ่อนไหวต่อการติดเชื้อที่แตกต่างกันในกลุ่มชาติพันธุ์ต่างๆ และลักษณะของการถ่ายทอดความอ่อนไหวและความต้านทานต่อวัณโรคในครอบครัวที่มีผู้ป่วยโรคนี้หลายราย สุดท้าย หลักฐานของตำแหน่งนี้คือความสอดคล้องที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของการเกิดวัณโรคที่แสดงออกทางคลินิกในฝาแฝดเหมือน (monozytic) เมื่อเทียบกับฝาแฝดต่างไข่

การตรวจทางพันธุกรรมแบบดั้งเดิมสำหรับวัณโรค

บทบาทของคอมเพล็กซ์ฮิสโตคอมแพทิบิลิตี้หลักและ NRAMP*

การระบุยีนและแอลลีลของยีน ซึ่งการแสดงออกของยีนดังกล่าวจะกำหนดความไวหรือความต้านทานต่อวัณโรค จะไม่เพียงแต่ช่วยให้เข้าใจกลไกพื้นฐานของภูมิคุ้มกันและการพัฒนาของกระบวนการทางพยาธิวิทยาในวัณโรคได้อย่างลึกซึ้งเท่านั้น แต่ยังจะทำให้การใช้การพิมพ์ทางพันธุกรรมเพื่อระบุบุคคลในคนสุขภาพดีที่มีความเสี่ยงต่อวัณโรคเพิ่มขึ้นทางพันธุกรรมใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องมีมาตรการป้องกันที่มีความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแนวทางพิเศษในการฉีดวัคซีน

* - โปรตีนแมคโครฟาจที่เกี่ยวข้องกับความต้านทานตามธรรมชาติ - โปรตีนแมคโครฟาจที่เกี่ยวข้องกับความต้านทานตามธรรมชาติ

มีการศึกษาเชิงทดลองจำนวนมากที่แสดงให้เห็นถึงบทบาทของระบบพันธุกรรมจำนวนหนึ่งและยีนแต่ละตัว (H2, BCG1, Tbc1, xid เป็นต้น) ในการต้านทาน (ความไว) ต่อวัณโรคในหนู ในมนุษย์ ยีนที่ได้รับการศึกษามากที่สุดได้แก่ ยีน MHC class II ซึ่งคอมเพล็กซ์อัลลีลของตระกูล HLA-DR2 (มนุษย์) เผยให้เห็นระดับความสัมพันธ์ที่ค่อนข้างสูงกับความเจ็บป่วยที่เพิ่มขึ้นในกลุ่มประชากรที่อยู่ห่างไกลทางชาติพันธุ์หลายกลุ่ม และอัลลีลของตำแหน่ง HLA-DQ ส่งผลต่อภาพทางคลินิกของวัณโรค เมื่อไม่นานนี้ ความสำเร็จครั้งแรกเกิดขึ้นในการวิเคราะห์ความเชื่อมโยงระหว่างยีน NRAMP1 กับวัณโรคในมนุษย์ ข้อมูลเหล่านี้มีความน่าสังเกตเป็นพิเศษเนื่องจากยีนนี้มีความคล้ายคลึงกับยีน NRAMP1 ในระดับสูง (เดิมเรียกว่า BCG 1 เนื่องจากควบคุมความอ่อนไหวต่อ M. bovisBCG) ซึ่งแสดงออกอย่างเลือกสรรในแมคโครฟาจของหนู และส่งผลต่อความอ่อนไหวต่อเชื้อก่อโรคภายในเซลล์ (รวมถึงไมโคแบคทีเรีย) อย่างไม่ต้องสงสัย

การกลายพันธุ์ที่สูญเสียการทำงาน

มีการระบุยีนหลายตัว ซึ่งการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวส่งผลให้สูญเสียความสามารถในการเข้ารหัสผลิตภัณฑ์ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ (ยีนน็อกเอาต์) โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่งผลกระทบต่อความสามารถของหนูในการพัฒนาการตอบสนองภูมิคุ้มกันป้องกันต่อการติดเชื้อไมโคแบคทีเรีย ยีนเหล่านี้ได้แก่ ยีนที่เข้ารหัส IFN-γ, IL-12, TNFα รวมถึงตัวรับของเซลล์ระบบภูมิคุ้มกันต่อไซโตไคน์ที่ระบุไว้ ในทางกลับกัน เมื่อมีการน็อกเอาต์ยีนที่เข้ารหัส IL-4 และ IL-10 การติดเชื้อวัณโรคแทบจะไม่ต่างจากหนูปกติ (เริ่มต้น) ข้อมูลเหล่านี้ยืนยันบทบาทการป้องกันหลักในวัณโรคของความสามารถของระบบภูมิคุ้มกัน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งลิมโฟไซต์ T1) ในการตอบสนองต่อการติดเชื้อโดยการผลิตไซโตไคน์ชนิดที่ 1 แต่ไม่ใช่ชนิดที่ 2

ข้อมูลเหล่านี้สามารถนำไปใช้กับการติดเชื้อไมโคแบคทีเรียในมนุษย์ได้ ในครอบครัวที่หายากมากซึ่งเด็กๆ มักติดเชื้อไมโคแบคทีเรียและซัลโมเนลโลซิสซ้ำๆ ตั้งแต่อายุยังน้อย ความเสี่ยงสูงนี้เกิดจากการกลายพันธุ์แบบโฮโมไซกัสแบบไม่อนุรักษ์นิยมในยีนที่เข้ารหัสตัวรับเซลล์สำหรับ IFN-γ และ IL-12 ซึ่งถ่ายทอดมาจากพ่อแม่ที่เป็นเฮเทอโรไซกัสสำหรับการกลายพันธุ์เหล่านี้ ดังที่คาดไว้ จากการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของการกลายพันธุ์ที่หายากดังกล่าว การแต่งงานทั้งสองจึงมีความเกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด อย่างไรก็ตาม การละเมิดอย่างร้ายแรงดังกล่าวทำให้มีความเสี่ยงสูงต่อการติดเชื้อ ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วเด็กจะไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้นานเกินกว่าสองสามปี และจึงอยู่ในสภาวะที่เกือบจะปลอดเชื้อเท่านั้น

การพิจารณาดังกล่าวทำให้เกิดการประเมินที่ค่อนข้างไม่มั่นใจเกี่ยวกับแนวทางการสร้างแบบจำลองการติดเชื้อในสัตว์ที่มีการกลายพันธุ์แบบน็อกเอาต์ในยีนที่มีบทบาทสำคัญในการป้องกันการติดเชื้อเหล่านี้ การกลายพันธุ์ดังกล่าวทำให้เกิดการแสดงออกของลักษณะที่ไม่มีทางอยู่รอดได้ในสภาวะปกติและจะถูกกำจัดอย่างรวดเร็วโดยการคัดเลือก ดังนั้น หนูที่ไม่แสดงผลิตภัณฑ์ MHC คลาส II และเป็นผลให้ไม่มีกลุ่มลิมโฟไซต์ CD4 ตามปกติจะตายจากการติดเชื้อแบบแพร่กระจายในเวลาสั้นๆ หลังจากติดเชื้อ M. tuberculosis พบว่าวัณโรคในมนุษย์มีลักษณะที่คล้ายกันมาก โดยมีจำนวนเซลล์ CD4 ลดลงอย่างเห็นได้ชัดในระยะท้ายของโรคเอดส์ เมื่อแก้ปัญหาการกำหนดกลุ่มเสี่ยงทางพันธุกรรมและโดยทั่วไป เพื่อทำความเข้าใจสาเหตุทางพันธุกรรมของความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นภายในการกระจายประชากรปกติ นักวิจัยจะจัดการกับบุคคลที่แม้จะไม่เหมาะสมที่สุด (ตามคุณลักษณะนี้) แต่ก็ค่อนข้างจะเป็นไปได้ ปัญหาในด้านนี้สนับสนุนให้ใช้แบบจำลองการทดลองแบบดั้งเดิมมากขึ้นสำหรับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรม เช่น ความแตกต่างเชิงเส้นในช่วงการเกิดวัณโรคในหนู

การคัดกรองจีโนมและยีนที่ไวต่อวัณโรคที่ไม่ทราบมาก่อน

ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษปี 1950 และ 1960 ได้มีการแสดงให้เห็นว่าการถ่ายทอดลักษณะของความอ่อนไหวและความต้านทานต่อวัณโรคในสัตว์ทดลองนั้นมีความซับซ้อนและมีลักษณะทางพันธุกรรม ในสถานการณ์เช่นนี้ ประการแรก จำเป็นต้องเลือกฟีโนไทป์ที่แสดงออกอย่างชัดเจนและ "แตกต่างกันอย่างมาก" ระหว่างสัตว์หรือบุคคลที่มีความอ่อนไหวและต้านทานโรค เช่น ลักษณะเฉพาะของโรค จากนั้นจึงศึกษาลักษณะของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม ประการที่สอง จำเป็นต้องคำนึงไว้ล่วงหน้าว่า เราไม่มีทางรู้เลยว่ามียีนจำนวนเท่าใดที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมโรคและยีนเหล่านั้นอยู่ในจีโนมอย่างไร ดังนั้น จึงจำเป็นต้องลดความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากรที่ศึกษาล่วงหน้า โดยแยกตามลักษณะที่ศึกษา โดยใช้เทคนิคทางพันธุกรรม (ซึ่งทำได้เฉพาะในการทดลองกับสัตว์เท่านั้น) หรือคัดกรองจีโนมทั้งหมดโดยใช้วิธีทางสถิติของพันธุศาสตร์เชิงปริมาณแทนพันธุศาสตร์เมนเดเลียน หรืออาจรวมเทคนิคเหล่านี้เข้าด้วยกัน หลังจากการพัฒนาของวิธีการสแกนจีโนมโดยใช้ PCR สำหรับบริเวณ DNA ไมโครแซทเทลไลต์และการประมวลผลทางสถิติและการตีความผลลัพธ์ การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของความอ่อนไหวต่อวัณโรคจึงเริ่มต้นขึ้นในระดับใหม่

แนวทางที่กล่าวถึงข้างต้นได้รับการนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในการทดลองทางพันธุกรรมกับหนูเชิงเส้นโดยนักวิจัยสองกลุ่มเมื่อไม่นานนี้ กลุ่มผู้เขียนจากสถาบันวิจัยวัณโรคกลาง สถาบันวิทยาศาสตร์การแพทย์รัสเซีย ร่วมกับเพื่อนร่วมงานจากศูนย์ศึกษาการต้านทานโฮสต์ที่มหาวิทยาลัยแม็กกิลล์ (มอนทรีออล แคนาดา) และสถาบันรอยัลสตอกโฮล์ม เป็นกลุ่มแรกที่ดำเนินการคัดกรองจีโนมเพื่อถ่ายทอดความรุนแรงของโรคที่เกิดจากการให้เชื้อวัณโรคสายพันธุ์ H37Rv ในปริมาณสูงทางเส้นเลือดในหนู โดยใช้สายพันธุ์ A/Sn (ต้านทาน) และ I/St (ไวต่อเชื้อ) เป็นสายพันธุ์พ่อแม่ที่ไวต่อเชื้อวัณโรคตรงกันข้าม พบว่าการเชื่อมโยงที่เชื่อถือได้ของความไวต่อเชื้อในตัวเมียกับตำแหน่งที่แตกต่างกันอย่างน้อยสามตำแหน่งบนโครโมโซม 3, 9 และ 17 เมื่อไม่นานนี้ ยังพบการเชื่อมโยงกับตำแหน่งในส่วนใกล้เคียงของโครโมโซม 9 และส่วนกลางของโครโมโซม 17 ในหนูตัวผู้ด้วย พบว่าตำแหน่งบนโครโมโซม 9 มีการเชื่อมโยงที่แข็งแกร่งที่สุดกับความไวต่อโรค กลุ่มนักวิจัยอีกกลุ่มหนึ่งในสหรัฐอเมริกาคัดกรองจีโนมของหนูเพื่อกำหนดรูปแบบการถ่ายทอดลักษณะความไวต่อโรคในสายพันธุ์ Erdman ของ M. tuberculosa ในการรวมกันของสายพันธุ์หนู C57BL/6J (ต้านทานในแบบจำลอง) และ C3HeB/FeJ (ไวต่อโรค) ตำแหน่งในส่วนกลางของโครโมโซม 1 ซึ่งควบคุมความรุนแรงของโรคได้รับการระบุในการวิเคราะห์ลูกผสม F2 และลูกหลาน BC1 หลังจากการระบุตำแหน่งเริ่มต้น การระบุตำแหน่งที่แม่นยำยิ่งขึ้นของตำแหน่งได้สำเร็จโดยใช้การวิเคราะห์การรวมตัวใหม่ และผลกระทบต่อลักษณะทางฟีโนไทป์ที่สำคัญ เช่น ความรุนแรงของความเสียหายของเนื้อเยื่อปอดแบบมีเนื้อเยื่อเป็นก้อนได้รับการระบุในหนูที่ผสมกลับ (รุ่น BC3) กล่าวคือ หลังจากความหลากหลายทางพันธุกรรมระหว่างสัตว์ที่ศึกษาลดลงอย่างมีนัยสำคัญโดยใช้เทคนิคทางพันธุกรรม สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าตำแหน่งที่ทำการระบุตำแหน่ง กำหนดให้เป็น sst1 (ความไวต่อวัณโรค 1) แม้จะอยู่บนโครโมโซม 1 แต่ก็ไม่เหมือนกับตำแหน่ง NRAMP1 อย่างชัดเจน โดยเห็นได้จากตำแหน่งบนโครโมโซมและข้อเท็จจริงที่ว่าหนู C57BL/6 มีอัลลีลของความไวต่อ BCG สำหรับยีน NRAMP1 แต่มีอัลลีลของความต้านทานต่อ M tuberculosis สำหรับตำแหน่ง sst1

ข้อมูลที่เผยแพร่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเกี่ยวกับการมีอยู่ของตำแหน่งในจีโนมของหนูซึ่งมีอิทธิพลพื้นฐานต่อลักษณะของกระบวนการวัณโรคทำให้เรามีความหวังว่าจะมีความคืบหน้าที่สำคัญในด้านนี้และในการวิเคราะห์ความอ่อนไหวทางพันธุกรรมในมนุษย์ ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วอย่างน่าเหลือเชื่อในการวิเคราะห์จีโนมน่าจะทำให้การเปลี่ยนผ่านจากพันธุศาสตร์ของวัณโรคในหนูไปสู่พันธุศาสตร์ของวัณโรคในมนุษย์เป็นไปได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากสามารถถอดรหัสลำดับจีโนมทั้งหมดของทั้งมนุษย์และหนูได้เกือบหมดแล้ว

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างแมคโครฟาจและไมโคแบคทีเรียม

แมคโครฟาจมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันการติดเชื้อวัณโรคทั้งในระยะการจดจำแอนติเจนและการกำจัดไมโคแบคทีเรีย

หลังจากที่เชื้อไมโคแบคทีเรียเข้าสู่ปอด สถานการณ์สามารถพัฒนาได้ตามรูปแบบหลักสี่ประการ:

• การตอบสนองของโฮสต์หลักอาจเพียงพอที่จะกำจัดไมโคแบคทีเรียมทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์ จึงขจัดความเป็นไปได้ของวัณโรคไปได้
• ในกรณีที่มีการเจริญเติบโตและการแพร่พันธุ์ของจุลินทรีย์อย่างรวดเร็ว จะเกิดโรคที่เรียกว่าวัณโรคขั้นต้น
• ในการติดเชื้อแฝง โรคจะไม่เกิดขึ้นแต่เชื้อไมโคแบคทีเรียจะยังคงดำรงอยู่ในร่างกายในสถานะที่เรียกว่าสงบนิ่ง และการมีอยู่ของเชื้อจะแสดงออกเฉพาะในรูปแบบของปฏิกิริยาทางผิวหนังเชิงบวกต่อทูเบอร์คูลินเท่านั้น
• ในบางกรณี ไมโคแบคทีเรียสามารถเปลี่ยนจากสถานะสงบนิ่งไปเป็นระยะการเจริญเติบโต และการติดเชื้อแฝงจะถูกแทนที่ด้วยการกลับมาเป็นวัณโรคอีกครั้ง

แนวป้องกันการติดเชื้อด่านแรกหลังจากที่เชื้อไมโคแบคทีเรียเข้าสู่ทางเดินหายใจส่วนล่างคือเซลล์แมคโครฟาจถุงลม เซลล์เหล่านี้สามารถยับยั้งการเติบโตของแบคทีเรียได้โดยตรงโดยการจับกินแบคทีเรีย นอกจากนี้ เซลล์เหล่านี้ยังมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันต่อวัณโรคในเซลล์มากมาย เช่น การนำเสนอแอนติเจน การกระตุ้นการสะสมของลิมโฟไซต์ทีที่บริเวณที่มีการอักเสบ เป็นต้น สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่ากลไกเฉพาะของการจับเชื้อไมโคแบคทีเรียที่ก่อโรคและไม่ก่อโรคกับเซลล์ที่ก่อโรคอาจแตกต่างกัน

มีหลักฐานเพียงพอที่จะบ่งชี้ว่ากระบวนการสร้างช่องว่างหรือฟาโกโซมระหว่างปฏิสัมพันธ์ระหว่างเชื้อวัณโรคกับเซลล์ฟาโกไซต์ที่มีนิวเคลียสเป็นเซลล์เดียวเกิดขึ้นโดยจุลินทรีย์จะเกาะติดกับตัวรับเสริม (CR1, CR3, CR4), ตัวรับแมนโนส หรือตัวรับอื่นๆ บนพื้นผิวเซลล์ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวรับแมนโนสของเซลล์ฟาโกไซต์และไมโคแบคทีเรียเกิดขึ้นโดยไกลโคโปรตีนของผนังเซลล์ไมโคแบคทีเรีย - ไลโปอาราบิโนแมนแนน

ไซโตไคน์ของ T-helper type 2 - prostaglandin E2 และ IL-4 - กระตุ้นการแสดงออกของ CR และ MR ในขณะที่ IFN-γ ยับยั้งการแสดงออกและการทำงานของตัวรับเหล่านี้ ส่งผลให้การยึดเกาะของไมโคแบคทีเรียกับแมคโครฟาจลดลง ข้อมูลเกี่ยวกับการมีส่วนร่วมของตัวรับสำหรับโปรตีนลดแรงตึงผิวในการยึดเกาะของแบคทีเรียกับเซลล์ยังคงมีเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

บทบาทของโมเลกุล CD14 (เครื่องหมายฟาโกไซต์) ได้รับการสาธิตโดยใช้แบบจำลองของปฏิสัมพันธ์ระหว่างไมโคแบคทีเรียและไมโครเกลีย ซึ่งเป็นฟาโกไซต์ประจำของเนื้อเยื่อสมอง พบว่าแอนติบอดีต่อ CD14 ป้องกันการติดเชื้อของเซลล์ไมโครเกลียด้วยเชื้อ H37Rv ซึ่งเป็นเชื้อก่อโรคในห้องปฏิบัติการ เนื่องจากโมเลกุล CD14 ไม่สามารถทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และไม่สามารถสัมผัสกับไซโทพลาซึมโดยตรง จึงไม่สามารถส่งสัญญาณที่เกิดจากไลโปโปรตีนได้โดยอิสระ แต่ต้องมีตัวรับร่วมเพื่อกระตุ้นเส้นทางการส่งสัญญาณภายในเซลล์ ตัวรับร่วมที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือตัวแทนของกลุ่มตัวรับแบบ Toll-like ไลโปโปรตีนของจุลินทรีย์สามารถกระตุ้นกลไกการป้องกันของสิ่งมีชีวิตโฮสต์ได้ในด้านหนึ่ง และอีกด้านหนึ่งก็ทำให้เนื้อเยื่อได้รับความเสียหายโดยการเหนี่ยวนำให้เกิดอะพอพโทซิส ในเวลาเดียวกัน อะพอพโทซิสจะสามารถยับยั้งการตอบสนองของภูมิคุ้มกันโดยกำจัดเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาภูมิคุ้มกัน ส่งผลให้ความเสียหายที่เกิดกับเนื้อเยื่อลดลง

นอกจากนี้ ดูเหมือนว่าบทบาทสำคัญในกระบวนการยึดเกาะของไมโคแบคทีเรียเข้ากับเซลล์ฟาโกไซต์คือตัวรับที่เรียกว่า "ตัวกวาดขยะ" ซึ่งตั้งอยู่บนพื้นผิวของแมคโครฟาจและมีความสัมพันธ์กับลิแกนด์หลายชนิด

ชะตากรรมของเชื้อวัณโรคหลังจากการถูกฟาโกไซโทซิสคือการยับยั้งการเติบโตของเชื้อโดยแมคโครฟาจ หลังจากเข้าสู่ฟาโกโซมแล้ว แบคทีเรียก่อโรคจะสัมผัสกับปัจจัยหลายประการที่มุ่งทำลายเชื้อ ปัจจัยดังกล่าวได้แก่ การหลอมรวมของฟาโกโซมกับไลโซโซม การสังเคราะห์อนุมูลออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยาได้ และการสังเคราะห์อนุมูลไนโตรเจนที่ทำปฏิกิริยาได้ โดยเฉพาะไนตริกออกไซด์ การตายของไมโคแบคทีเรียภายในแมคโครฟาจอาจเกิดขึ้นได้จากกลไกหลายประการอันเป็นผลจากปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างลิมโฟไซต์และเซลล์ที่ฟาโกไซต์ซึ่งควบคุมโดยไซโตไคน์ เป็นไปได้ว่าความสามารถของไมโคแบคทีเรียในการหลีกเลี่ยงผลกระทบที่เป็นพิษจากอนุมูลออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยาได้และไนโตรเจนเป็นขั้นตอนสำคัญในการเปลี่ยนผ่านไปสู่ระยะแฝงของการติดเชื้อ ความสามารถของแมคโครฟาจในการยับยั้งการเติบโตของเชื้อวัณโรคขึ้นอยู่กับระยะการกระตุ้นเซลล์ (อย่างน้อยบางส่วน) และความสมดุลของไซโตไคน์ (โดยหลักแล้ว อาจเป็นปัจจัยการเจริญเติบโตที่ได้จากเกล็ดเลือดอัลฟา (TGF-α) และ IFN-γ)

องค์ประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่งของกลไกการออกฤทธิ์ต่อต้านไมโคแบคทีเรียของแมคโครฟาจก็คืออะพอพโทซิส (การตายของเซลล์ตามโปรแกรม) ในรูปแบบการเพาะเลี้ยง BCG ของ M.bovis ในโมโนไซต์ พบว่าอะพอพโทซิส (แต่ไม่ใช่เนื้อตาย) ของแมคโครฟาจจะมาพร้อมกับการลดลงของความสามารถในการมีชีวิตของไมโคแบคทีเรียที่ถูกฟาโกไซโทซิส

บทบาทของทีลิมโฟไซต์ต่อภูมิคุ้มกันต่อวัณโรค

เป็นที่ทราบกันดีว่าเซลล์ทีลิมโฟไซต์เป็นองค์ประกอบหลักของภูมิคุ้มกันที่ได้รับจากการติดเชื้อวัณโรค การสร้างภูมิคุ้มกันให้กับสัตว์ทดลองด้วยแอนติเจนไมโคแบคทีเรีย ตลอดจนการดำเนินไปของการติดเชื้อวัณโรค จะมาพร้อมกับการสร้างลิมโฟไซต์เฉพาะแอนติเจน CD4 + ^และ CD8 ⁺

การขาดลิมโฟไซต์ CD4 และ CD8 ในระดับที่น้อยกว่าที่พบในหนูที่น็อกเอาต์ยีน CD4, CD8, MHCII, MHCI เช่นเดียวกับการให้แอนติบอดีที่จำเพาะต่อแอนติเจน CD4 หรือ CD8 ส่งผลให้ความต้านทานของหนูต่อการติดเชื้อ M. tuberculosis ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ เป็นที่ทราบกันดีว่าผู้ป่วยโรคเอดส์ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการขาดลิมโฟไซต์ CD4 ⁺มีความไวต่อวัณโรคสูงมาก การมีส่วนร่วมของลิมโฟไซต์ CD4 ⁺และ CD8 ^{+ ที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองภูมิคุ้มกันป้องกันสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในแต่ละระยะของการติดเชื้อ ดังนั้นในเนื้อเยื่อปอดของหนูที่ติดเชื้อ BCG จาก M. bovis ลิมโฟไซต์ CD4+} T จะมีจำนวนมากกว่าในระยะเริ่มต้นของการติดเชื้อ (2-3 สัปดาห์) ในขณะที่ลิมโฟไซต์ CD8 ⁺ จะมีปริมาณ เพิ่มขึ้นในระยะต่อมา ในระหว่างการถ่ายโอนแบบอุปถัมภ์ ลิ^{มโฟไซต์ CD8+ โดยเฉพาะกลุ่มย่อย CD44hl}จะมีกิจกรรมป้องกันสูง นอกจากลิมโฟไซต์ CD4 ⁺และ CD8 ⁺แล้ว ยังมีลิมโฟไซต์ย่อยอื่นๆ ด้วย โดยเฉพาะลิมโฟไซต์ γδ และ CD4 ⁺ CD8 ⁺ซึ่งถูกจำกัดด้วยโมเลกุลที่ไม่ใช่โพลีมอร์ฟิกของ MHC class CD1 เห็นได้ชัดว่ายังช่วยสร้างภูมิคุ้มกันป้องกันการติดเชื้อวัณโรคอีกด้วย กลไกการทำงานของเอฟเฟกเตอร์ของทีลิมโฟไซต์ลดลงส่วนใหญ่อยู่ที่การผลิตปัจจัยที่ละลายน้ำได้ (ไซโตไคน์ คีโมไคน์) หรือความเป็นพิษต่อเซลล์ ในการติดเชื้อไมโคแบคทีเรีย การก่อตัวของ T1 เกิดขึ้นอย่างโดดเด่น ซึ่งลักษณะเด่นคือการผลิตไซโตไคน์ IFN-γ และ TNF-α ไซโตไคน์ทั้งสองชนิดสามารถกระตุ้นกิจกรรมต่อต้านไมโคแบคทีเรียของแมคโครฟาจ ซึ่งมีหน้าที่หลักในการปกป้องลิมโฟไซต์ CD4 นอกจากนี้ IFN-γ ยังสามารถระงับความรุนแรงของปฏิกิริยาอักเสบในปอดได้ จึงลดความรุนแรงของการติดเชื้อวัณโรคได้ TNF-α จำเป็นต่อการสร้างเนื้อเยื่อเม็ดเลือดขาว การทำงานร่วมกันอย่างเต็มที่ของแมคโครฟาจและลิมโฟไซต์ และการปกป้องเนื้อเยื่อจากการเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อที่ตายแล้ว นอกจากผลการป้องกันแล้ว TNF-α ยังมีผล "ทางพยาธิวิทยา" อีกด้วย การผลิต TNF-α อาจทำให้เกิดไข้ น้ำหนักลด และเนื้อเยื่อเสียหาย ซึ่งเป็นอาการที่มักพบในการติดเชื้อวัณโรค เซลล์ T ไม่ใช่แหล่งเดียวของ TNF-α ผู้ผลิตหลักคือแมคโครฟาจ ผลของ TNF-α ถูกกำหนดโดยระดับการผลิตไซโตไคน์ชนิด 1 และ 2 อื่นๆ ในจุดโฟกัสของการอักเสบ ในสภาวะที่มีการผลิตไซโตไคน์ชนิด 1 เป็นหลักและไม่มีการผลิตไซโตไคน์ชนิด 2 TNF-α มีผลในการป้องกัน และเมื่อมีการผลิตไซโตไคน์ชนิด 1 และ 2 พร้อมกัน ก็มีผลในการทำลายล้าง เนื่องจากตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ไมโคแบคทีเรียจะกระตุ้นเซลล์ T1 เป็นหลัก ดังนั้นการติดเชื้อไมโคแบคทีเรียจึงมักไม่มาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของการผลิต IL-4 และ IL-5 ในเวลาเดียวกัน ในรูปแบบการติดเชื้อที่รุนแรง รวมถึงในระยะท้าย อาจมีการเพิ่มขึ้นของการผลิต IL-4 และ IL-5 ในบริเวณและทั่วร่างกาย ยังไม่ชัดเจนว่าการเพิ่มขึ้นของการผลิตไซโตไคน์ประเภท 2 เป็นสาเหตุของการติดเชื้อวัณโรคที่รุนแรงมากขึ้นหรือเป็นผลที่ตามมา

ความเป็นพิษต่อเซลล์เป้าหมายที่ติดเชื้อนั้นแสดงออกมาโดยเซลล์ CD8 ⁺เช่นเดียวกับลิมโฟไซต์ CD8 ⁺ "ที่ไม่ใช่แบบคลาสสิก" ที่ถูกจำกัดโดยโมเลกุล CDlb ลิมโฟไซต์ CD4 ⁺ CD8 ⁺และลิมโฟไซต์ CD4 ⁺ความสำคัญของความเป็นพิษต่อเซลล์ในการป้องกันวัณโรคนั้นบ่งชี้ได้จากการลดลงของกิจกรรมความเป็นพิษของเซลล์ลิมโฟไซต์ CD8 ⁺และปริมาณของเพอร์ฟอรินในผู้ป่วยวัณโรคเมื่อเทียบกับผู้บริจาคที่มีสุขภาพดี เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องตอบคำถามว่าการสลายของเซลล์เป้าหมายที่ติดเชื้อสามารถส่งผลต่อกระบวนการติดเชื้อได้อย่างไร: ส่งผลให้ความเข้มข้นของการสืบพันธุ์ของไมโคแบคทีเรียซึ่งเป็นปรสิตภายในเซลล์ลดลงหรือไม่ หรือในทางตรงกันข้าม จะส่งเสริมการปล่อยไมโคแบคทีเรียจากแมคโครฟาจที่ติดเชื้อและการติดเชื้อของเซลล์ใหม่หรือไม่ ข้อมูลของ S. Stronger (1997) ดูเหมือนจะสามารถมีส่วนสนับสนุนในการทำความเข้าใจปัญหานี้ได้ ผู้เขียนแสดงให้เห็นว่าลิมโฟไซต์ที่เป็นพิษต่อเซลล์มีโมเลกุลกรานูลิซินซึ่งมีผลในการฆ่าเชื้อไมโคแบคทีเรีย เพื่อให้แกรนูลิซินแทรกซึมเข้าไปในเซลล์ที่ติดเชื้อได้ ลิมโฟไซต์จะต้องหลั่งโปรตีนที่สร้างรูพรุนในเยื่อหุ้มเซลล์เป้าหมาย ดังนั้น จึงได้มีการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการทำลายไมโคแบคทีเรียโดยตรง (ในแมคโครฟาจ) โดยลิมโฟไซต์ทีเป็นครั้งแรก ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่ลิมโฟไซต์ทีจะมีส่วนร่วมโดยตรงในการป้องกันการติดเชื้อไมโคแบคทีเรีย

การควบคุมการตอบสนองภูมิคุ้มกันของเซลล์ที

การตอบสนองของเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิด T และการผลิตไซโตไคน์เอฟเฟกเตอร์ถูกควบคุมโดยไซโตไคน์ที่ผลิตโดยเซลล์นำเสนอแอนติเจน รวมถึงแมคโครฟาจที่ติดเชื้อ IL-12 จะเปลี่ยนการแบ่งตัวของเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิด T ไปสู่การสร้างเซลล์ Th1 และกระตุ้นการผลิต IFN-γ การติดเชื้อ BCG ของหนูด้วย IL-12 ^% M.bovis นำไปสู่การพัฒนาของการติดเชื้อที่เพิ่มขึ้น การแพร่กระจายของไมโคแบคทีเรียเพิ่มขึ้น และมาพร้อมกับการไม่มีการก่อตัวของเนื้อเยื่อในปอด ในหนูที่มี IL-12p40 ^%ที่ติดเชื้อ M. tuberculosis สังเกตเห็นการเติบโตของไมโคแบคทีเรียที่ควบคุมไม่ได้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการละเมิดทั้งความต้านทานตามธรรมชาติและภูมิคุ้มกันที่ได้มา และเกิดจากการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของการผลิตไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ IFN-γ และ TNF-β ในทางกลับกัน การให้ IL-12 แบบรีคอมบิแนนท์กับหนูตามด้วยการติดเชื้อ M. tuberculosis Erdmann จะทำให้ความต้านทานต่อการติดเชื้อเพิ่มขึ้น

IL-10 เป็นไซโตไคน์ควบคุมที่กระตุ้นการพัฒนาของปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันแบบฮิวมอรัลและยับยั้งปฏิกิริยาหลายอย่างของภูมิคุ้มกันเซลล์ เชื่อกันว่าผลของ IL-10 ต่อการตอบสนองของเซลล์ T อาจเกิดจากการกระทำต่อแมคโครฟาจ: IL-10 ยับยั้งการนำเสนอแอนติเจนโดยแมคโครฟาจและยับยั้งการสังเคราะห์ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ได้แก่ TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8 และ IL-12, GM-CSF, G-CSF โดยแมคโครฟาจ IL-10 ยังมีผลต้านการเกิดอะพอพโทซิสอีกด้วย สเปกตรัมของการกระทำดังกล่าว ดูเหมือนว่าควรจะกำหนดผลกระทบที่สำคัญของ IL-10 ต่อความเข้มข้นของภูมิคุ้มกันต่อต้านวัณโรค อย่างไรก็ตาม ข้อมูลเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างภูมิคุ้มกันป้องกันกับการผลิต IL-10 นั้นขัดแย้งกันอย่างมาก

TGF-β เป็นปัจจัยเฉพาะตัวในการยับยั้งภูมิคุ้มกันของเซลล์ ระดับการผลิตของ TGF-β สัมพันธ์กับความรุนแรงของวัณโรค และการให้แอนติบอดีต่อ TGF-β หรือสารยับยั้ง TGF-β ตามธรรมชาติแก่หนูที่ติดเชื้อ M. tuberculosis จะช่วยแก้ไขการตอบสนองของเซลล์ T ที่ลดลง

ควรสังเกตว่าบทบาทของตัวกระตุ้นของเซลล์ทีลิมโฟไซต์ไม่ได้จำกัดอยู่แค่การผลิตไซโตไคน์และความเป็นพิษต่อเซลล์เท่านั้น กระบวนการอื่นๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการสร้างการติดต่อโดยตรงระหว่างเซลล์ทีลิมโฟไซต์และแมคโครฟาจ รวมถึงการผลิตคีโมไคน์โดยเซลล์ทีลิมโฟไซต์ อาจมีส่วนสำคัญต่อการพัฒนาของปฏิกิริยาอักเสบในบริเวณนั้น ปฏิกิริยาดังกล่าวไม่ได้เกิดจากการตอบสนองของแมคโครฟาจและเซลล์ทีลิมโฟไซต์เท่านั้น นิวโทรฟิล อีโอซิโนฟิล ไฟโบรบลาสต์ เซลล์เยื่อบุผิว และเซลล์อื่นๆ อาจมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในกระบวนการที่เกิดขึ้นในปอดระหว่างการติดเชื้อวัณโรค

การศึกษาทางสัณฐานวิทยาของกระบวนการสร้างเนื้อเยื่อเม็ดเลือดขาว รวมถึงผลของการกำหนดพลวัตของการก่อตัวของการตอบสนองของเซลล์ T ที่เฉพาะเจาะจง ทำให้เราแยกแยะขั้นตอนต่างๆ ของการโต้ตอบระหว่างไมโคแบคทีเรียกับสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ได้ในความเห็นของเรา ขั้นตอนแรกมีลักษณะเฉพาะคือการแพร่กระจายของไมโคแบคทีเรียอย่างก้าวหน้าโดยไม่มีการตอบสนองที่เฉพาะเจาะจงของเซลล์ T และกินเวลานานประมาณ 2-3 สัปดาห์ ขั้นตอนที่สองเกิดขึ้นหลังจากการก่อตัวของเซลล์ T ที่โตเต็มที่ และมีลักษณะเฉพาะคือการเจริญเติบโตของไมโคแบคทีเรียที่คงที่ ตามกฎแล้ว ขั้นตอนนี้จะตามมาด้วยระยะการเสื่อมสภาพ ซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับการทำลายการก่อตัวของเซลล์น้ำเหลืองและการปรากฏตัวของการเปลี่ยนแปลงของเนื้อตายในปอด ผลของวัคซีนอาจเกิดจากการลดลงของการตอบสนองในระยะแรก