Туберкулез и состояние сурфактантной системы
К настоящему времени накоплен определенный фактический материал, свидетельствующий не только о значительных адаптационных возможностях сурфактантной системы в условиях глубокой перестройки легочной вентиляции и гемодинамики, но и выраженной чувствительности ее компонентов ко многим неблагоприятным факторам туберкулезного процесса, специфический характер которого определяется длительностью персистирования возбудителя, волнообразным течением процесса, глубокими нарушениями микроциркуляторного русла. Наблюдаемые при этом изменения затрагивают не только зоны формирования очагов инфекции, но и отдаленные, активно функционирующие участки легочной паренхимы. В связи с этим крайне важно оценить морфофункциональную полноценность различных компонентов сурфактантной системы, выделить те их изменения, которые могут быть использованы для диагностики сурфактантзависимых нарушений дыхательной функции и их своевременной коррекции.
Наиболее ранние признаки деструкции легочного сурфактанта можно наблюдать в модельных экспериментах с применением специальных методов фиксации легкого. На начальном этапе развития туберкулезного воспаления они носят характер локального воспаления и выражены главным образом в зонах внутриальвеолярного отека. Под электронным микроскопом можно наблюдать различные этапы отслаивания и разрушения наружной пленки - мембраны сурфактанта отечной жидкостью. В полной мере эти изменения проявляются в фокусах туберкулезного воспаления, где в составе внутриальвеолярного содержимого повсеместно определяют материал разрушенного сурфактанта.
Отмеченные изменения внеклеточной выстилки альвеол имеют место в очагах различных бактериальных пневмоний. При этом часть А2 , прежде всего в перифокальных альвеолах, осуществляет компенсаторную выработку поверхностно-активных веществ. Иную картину наблюдают в органах дыхания при развитии туберкулезного воспаления, так как возбудитель оказывает неблагоприятное воздействие на процессы внутриклеточного синтеза сурфактанта. Прямое введение микобактерий туберкулеза в легкое собак (прокол грудной клетки) показало, что дезорганизация профилей цитоплазматической сети и митохондрий наблюдают в А2 уже в первые 15-30 мин; через несколько часов в месте введения инфекции альвеолоциты полностью разрушаются. Быстрое развитие дефицита поверхностно-активных веществ приводит к спадению альвеол и стремительному распространению воспалительного процесса в окружающую паренхиму. В прилежащих к очагам альвеолах преобладают небольшие молодые А2 с единичными мелкими секреторными гранулами или крупные клетки с признаками вакуолизации внутриклеточных структур, иногда с полностью разрушенной цитоплазмой. В тех альвеолоцитах , где имеются развитые элементы цитоплазматической сети пластинчатого комплекса , выявляются гигантские осмиофильные пластинчатые тельца (ОПТ) ( рис. 6-6 ), что свидетельствует о задержке (торможении) выведения внутриклеточного сурфактанта на поверхность альвеол.
Математическое моделирование секреторной функции А2 в свободной от очагов легочной паренхиме с повышенной функциональной нагрузкой показало, что несмотря на увеличение объемной и численной плотности зрелых секреторных гранул, резервный потенциал популяции существенно не менялся. Было установлено, что в условиях повышенной сосудистой проницаемости, развития гипоксии и фиброзных изменений межальвеолярных перегородок нарушается сбалансированность процессов закладки и созревания ОПТ в сторону преобладания последнего. Ускоренное созревание ОПТ часто приводит к увеличению в составе секреторных гранул электронно- прозрачного вещества матрикса, тогда как содержание в них осмиофильного материала сурфактанта может быть незначительным; пластинчатый материал поверхностно-активных веществ рыхло упакован, занимает лишь 1/3-1/5 объема секреторной гранулы. Нарушением начальных этапов формирования секрета можно объяснить появление значительного числа А2 с вакуолизированными ОПТ. Такие клетки обычно имеют ультраструктурные признаки деструкции (просветление цитоплазматического матрикса, отечное набухание митохондрий, канальцев цитоплазматической сети и пластинчатого комплекса), что указывает на затухание процессов внутриклеточной выработки сурфактанта.
Характерно, что снижение синтеза поверхностно-активных фосфолипидов сопровождается появлением в цитоплазме А2 гранул нейтральных липидов ( рис. 6-7 ). Адекватным отражением нарушений липидного обмена в пораженном туберкулезом легком экспериментальных животных и человека является накопление в альвеолах и материале бронхоальвеолярного лаважа макрофагов-липофагов (пенистых клеток) различной степени зрелости. Параллельно наблюдают достоверное повышение в лаважной жидкости содержания нейтральных липидов и уменьшение доли общих фосфолипидов.
Одним из ранних признаков деструкции сурфактанта в эксперименте и клинике туберкулеза органов дыхания является потеря способности его мембран формировать структуры резервного материала. Вместо него на поверхности альвеол, в фагосомах альвеолярных макрофагов и непосредственно в материале бронхоальвеолярного лаважа можно видеть закрученные в клубки мембраны ("гигантские слоистые шары") без характерной трехмерной организации ( рис. 6-8 ). О глубине деструктивных изменений системы сурфактанта, кроме того, свидетельствует частота выявления в смыве спущенных А2 . Эти данные коррелируют с результатами биохимического и физико-химического исследований легочных поверхностно- активных веществ.
С учетом всех выявленных особенностей для характеристики состояния сурфактантной системы в настоящее время выделены три степени ее нарушений: незначительные, выраженные, распространенные. Последняя отражает повышенный риск развития сурфактантзависимой дыхательной недостаточности у больных с распространенными деструктивными формами заболевания.
Результаты исследований показывают, что в основе нарушений, возникающих в сурфактантной системе легких при туберкулезе, находятся процессы, связанные с повышением проницаемости барьера воздух-кровь:
- повреждение сурфактанта на альвеолярной поверхности;
- изменение метаболизма и повреждение А2;
- нарушение механизмов удаления из альвеол отработанного сурфактанта.
Вместе с тем, проведенные исследования позволили установить, что основным цитологическим механизмом, поддерживающим функциональный потенциал сурфактантной системы в измененном туберкулезным воспалением легком является увеличение числа гипертрофированных А2, главным образом в отдаленной от специфического фокуса легочной паренхиме.
