Туберкулез и взаимодействие макрофаг-микобактерия
Макрофаги играют чрезвычайно важную роль в защите от туберкулезной инфекции как на фазе распознавания антигена, так и элиминации микобактерии.
После проникновения микобактерий в легкие ситуация может развиваться в соответствии с четырьмя основными схемами:
- первичная реакция хозяина может оказаться достаточной для полной элиминации всех микобактерий, исключая тем самым возможность заболевания туберкулезом;
- в случае быстрого роста и размножения микроорганизмов развивается заболевание, известное как первичный туберкулез ;
- при латентной инфекции заболевание не развивается, но микобактерии персистируют в организме в так называемом покоящемся состоянии, и их присутствие проявляется лишь в виде положительной кожной реакции на туберкулин ;
- в некоторых случаях микобактерии способны переходить из состояния покоя в фазу роста, и латентная инфекция сменяется реактивацией туберкулеза .
Первой линией защиты против инфекции, после того как микобактерии достигли нижнего отдела респираторного пути, служат альвеолярные макрофаги . Эти клетки способны непосредственно подавлять рост бактерий, фагоцитируя их, а также участвовать в широком спектре реакций клеточного противотуберкулезного иммунитета - через презентацию антигена, стимуляцию накопления Т-лимфоцитов в очаге воспаления и др. Важно отметить, что специфические механизмы связывания вирулентных и относительно авирулентных штаммов микобактерий с фагоцитами могут различаться.
Имеются достаточные данные, свидетельствующие о том, что процесс формирования вакуоли или фагосомы при взаимодействии М. tuberculosis с мононуклеарным фагоцитом опосредован прикреплением микроорганизма к рецепторам комплемента ( CR1 , CR3 , CR4 ), маннозным рецепторам или другим рецепторам клеточной поверхности. Взаимодействие между маннозными рецепторами фагоцитирующих клеток и микобактериями опосредовано, по- видимому, гликопротеином клеточной стенки микобактерий - липоарабиноманнаном .
Цитокины Т-хелперов типа 2 - простагландин Е2 и ИЛ-4 - стимулируют экспрессию CR и МР , а ИФН-гамма, наоборот, угнетает экспрессию и функцию этих рецепторов, что приводит к понижению прилипания микобактерий к макрофагам. Продолжают также накапливаться данные об участии в присоединении бактерий к клеткам рецепторов для белков сурфактанта.
Роль молекулы CD14 (маркер фагоцитов) была продемонстрирована на модели взаимодействия микобактерий с микроглией - резидентными фагоцитами мозговой ткани. Установлено, что антитела к CD14 препятствуют заражению клеток микроглии вирулентным лабораторным штаммом H37Rv. Поскольку молекула CD14 не пронизывает мембрану клетки насквозь и не имеет тем самым непосредственного контакта с цитоплазмой, она неспособна осуществлять передачу индуцированного липопротеинами сигнала самостоятельно, а нуждается в корецепторе для активации внутриклеточных путей передачи сигнала. Наиболее вероятными кандидатами в такие корецепторы выглядят представители семейства Toll-подобных рецепторов . Липопротеины микроорганизмов через активацию этих рецепторов с одной стороны могут потенцировать защитные механизмы организма-хозяина, а с другой - через индукцию апоптоза приводить к повреждению тканей. В то же время апоптоз способен тормозить иммунный ответ путем устранения участвующих в иммунных реакциях клеток, уменьшая тем самым наносимый тканям ущерб.
В дополнение к вышеописанному представляется вполне вероятным, что существенную роль в процессе прикрепления микобактерий к фагоцитирующим клеткам играют так называемые " скавенджер"-рецепторы , которые расположены на поверхности макрофагов и обладают аффинностью по отношению к целому ряду лигандов.
Судьба М. tuberculosis после фагоцитоза - подавление ее роста макрофагами. После попадания в фагосому патогенные бактерии оказываются под воздействием ряда факторов, направленных на их уничтожение. К таким факторам можно отнести слияние фагосомы с лизосомами , синтез реактивных радикалов кислорода и синтез реактивных радикалов азота , в особенности радикалов оксида азота . Гибель микобактерии внутри макрофага может осуществляться по нескольким механизмам в результате сложных, опосредованных цитокинами взаимодействий между лимфоцитами и фагоцитами. Возможно, что умение микобактерий избегать токсического действия реактивных радикалов кислорода и азота является ключевым этапом перехода к латентной стадии инфекции. Способность макрофага подавлять рост М. tuberculosis существенно зависит от стадии активации клетки (по крайней мере, частично) и от баланса цитокинов (в первую очередь, вероятно, тромбоцитарный фактор роста альфа (TGF-альфа) и ИФН-гамма ).
Важным компонентом механизма антимикобактериальной активности макрофагов является, по-видимому, апоптоз (программируемая гибель клеток). На модели культивирования M.bovis BCG в моноцитах показано, что апоптоз (но не некроз) макрофагов сопровождается снижением жизнеспособности фагоцитированных микобактерий.
Смотрите также:
