Морфология воспаления при туберкулезе
Туберкулезное воспаление развивается в ответ на попадание в организм микобактерий туберкулеза. В зависимости от вирулентности возбудителя и его количества, а особенно от реактивности организма туберкулезное воспаление может иметь различный характер и сопровождаться различной морфологической картиной. В развитии туберкулезного воспаления большая роль принадлежит иммунологическим процессам, в связи, с чем туберкулез является классическим примером воспаления на иммунной основе, или иммунного воспаления.
Типичное туберкулезное воспаление может проявляться формированием очага различного размера и образованием бугорка — гранулемы. При формировании туберкулезного очага в начальный период воспаления оно не имеет типичных морфологических признаков. На первое место выступают нарушения микроциркуляции с повышением проницаемости сосудистых стенок и выходом в ткани форменных элементов крови. На месте внедрения туберкулезных микобактерий наблюдаются явления альтерации (повреждение ткани) и экссудации.
На ранних стадиях воспаления сдвиги в ультраструктуре клеток межальвеолярных перегородок связаны с нарушением сосудистой проницаемости. Прежде всего, в цитоплазме эндотелиальных клеток кровеносных капилляров увеличивается количество мелких, микропиноцитозных пузырьков и вакуолей различной величины.
В дальнейшем эндотелий набухает, внутриклеточные структуры подвергаются дистрофическим изменениям. Основное вещество соединительной ткани базального слоя становится отечным с признаками деполимеризации. Базальная мембрана кровеносных капилляров теряет четкость своих контуров, разрыхляется. Нарастают инфильтративные и пролиферативные процессы, активность фибробластов проявляется усилением фибриллообразования, что ведет к значительному увеличению толщины аэрогематического барьера. Это затрудняет поступление питательных веществ из крови к клеткам и отток от отработанных метаболических продуктов, а также нарушает газообмен.
Туберкулезное воспаление, затрагивая ультраструктуру всех составных компонентов аэрогематического барьера, изменяет и условия их окружения, что ведет к сдвигам метаболических процессов, нарушению целостности альвеолярной архитектуры и недостаточному газообмену. Гипоксия усиливает фибробластические и пролиферативные процессы в альвеолярной стенке, еще более ухудшая условия жизнедеятельности клеток, тем самым, усугубляя тяжесть поражения всего органа.
Специфические для туберкулеза элементы появляются в следующую фазу воспалительной реакции — пролиферативную. В этот период в очаге воспаления можно обнаружить эпителиоидные и гигантские клетки, а в центральной части формирующего очага образуется гомогенный творожистый некроз — казеоз. Эпителиоидные клетки образуются из гистиоцитов, макрофагов, эндотелиальных клеток, скапливающихся в очаге в первую фазу воспалительной реакции. Они характеризуются крупным светлым ядром овальной формы с хорошо выраженным ядрышком и равномерным распределением хроматина.
Гигантские клетки Пирогова — Лангханса в очаге туберкулёзного воспаления отличается крупными размерами, содержат в цитоплазме большое количество ядер, обычно располагающихся по периферии в виде кольца. Ядра имеют овальную форму, в них хорошо выражен хроматин.
Цитоплазма гигантских клеток содержит РНК и богата дыхательными и гидролитическими ферментами, что свидетельствуют об их высокой биологической активности. Они способны к фагоцитозу и синтетической деятельности, в их цитоплазме обнаруживаются различные включения (рис.8)
Туберкулёзная грануляционная ткань обычно содержит значительное количество лимфоидных клеток разной зрелости и ядерные лейкоциты. Все указанные клеточные элементы, составляя туберкулёзную грануляционную ткань, обычно располагаются вокруг казеоза, образовавшего в центре очага.
При заживлении туберкулёзного очага обычно наблюдается сочетание процессов рассасывания и рубцевания, фиброзирования. При наличии свежего туберкулёзного очага, в котором казеоз отсутствует или выражен незначительно, может произойти полное рассасывание воспалительных изменений с восстановлением структуры поражённого органа. При наличие казеоза рассасывание обычно происходит в зоне перифокального воспаления, а вокруг казеоза формируется фиброзная капсула.
Типичной для туберкулёза формой воспалительной реакции является образование туберкулёзного бугорка, или гранулемы. В настоящее время туберкулёзная гранулёмы рассматривается как реакция антиген — антитело и является выражением иммуноморфологической реакции организма. При превалировании антигена в бугорке развивается некроз, а при увеличении — антител продуктивная реакция. Типичный туберкулёзный бугорок имеет округлую форму, размеры его достигают размеров зерен проса, но могут быть и несколько крупнее. Типичные продуктивные туберкулезные бугорки состоят из эпителиолидных и гигантских клеток Пирогова — Лангханса с лимфоидными по периферии. Иногда в центре бугорка формируется казеоз. При заживлении происходит фиброзирование бугорка наряду с частичным рассасыванием казеоза и трансформацией клеточных элементов. В результате на месте бугорка остаётся небольшой рубчик неправильной паукообразной формы.
М.Д. Сафарян, Л.Т. Николаян, А.П. Геворкян
Патоморфологические изменения в органах и тканях при туберкулезе многообразны и зависят от формы, стадии, локализации и распространенности патологического процесса. Общими для большинства форм туберкулеза являются специфические изменения в сочетании с неспецифическими или параспецифическими реакциями. К специфическим изменениям относится туберкулезное воспаление, течение которого сопровождается формированием туберкулезного бугорка, или гранулемы, и более крупного очага. Неспецифическими изменениями являются различные реакции, обусловливающие так называемые маски туберкулеза.
Морфология туберкулезного воспаления зависит от реактивности организма и вирулентности возбудителя. В туберкулезном очаге могут преобладать явления экссудации, некроза или пролиферации, и очаг в соответствии с этим может быть преимущественно экссудативным, некротическим или продуктивным. В развитии туберкулезного воспаления большая роль принадлежит иммунологическим процессам.
В участке воспаления сначала развивается реакция, не имеющая признаков, типичных для туберкулеза. В ней в разной степени выражены явления альтерации и экссудации. На первое место выступают нарушения в микроциркуляторном русле. На ранних стадиях воспаления изменения в субмикроскопической организации составных элементов стенки альвеолы связаны с повышением капиллярной проницаемости, развитием внутриклеточного интерстициального и внутриальвеолярного отека с вымыванием отечной жидкостью альвеолярного сурфактанта.
В дальнейшем дистрофические изменения в альвеолярной ткани нарастают, однако наряду с ними возникают и компенсаторно-восстановительные процессы, направленные на развитие внутриклеточной организации, повышение функциональной активности сохраняющихся клеток межальвеолярной перегородки. В следующей фазе воспаления – пролиферативной – появляются специфические для туберкулеза элементы (эпителиоидные и гигантские клетки Пирогова-Лангханса), формируются участки своеобразного гомогенного казеозного (творожистого) некроза в центре туберкулезного очага.
На основании данных электронной микроскопии и авторадиографии о динамике клеточной трансформации установлена генетическая связь клеток гранулемы по линии моноцит – гигантская клетка. Макрофаги активно синтезируют и накапливают лизосомные ферменты, выполняют фагоцитарную функцию. Поглощенный материал, среди которого находятся и микобактерии туберкулеза, находится и переваривается в фагосомах и фаголизосомах.
Эпителиоидные клетки образуются из мононуклеаров и макрофагов, скапливающихся в очаге туберкулезного воспаления в первые фазы воспалительной реакции. Они имеют крупное ядро овальной формы, обычно с 1-2 ядрышками. Цитоплазма этих клеток содержит митохондрии, гранулы, аппарат Гольджи, хорошо развитую систему канальцев и цистерны зернистой и незернистой цитоплазматической сети, единичные фагосомы небольших размеров. Число митохондрий, элементов ретикулума, лизосомных включений широко варьирует и определяется функциональным состоянием клетки.
Гигантские клетки Пирогова-Лангханса могут образовываться из эпителиоидных клеток или макрофагов при их пролиферации, а также в результате слияния эпителиоидных клеток. Цитоплазма гигантских клеток содержит большое число ядер, обычно располагающихся в виде кольца или подковы по периферии клеток, множество митохондрий, лизосом, элементов зернистой цитоплазматической сети, хорошо развитый комплекс Гольджи. Гигантские клетки способны к фагоцитозу, в их цитоплазме обнаруживаются различные остаточные включения. Они характеризуются высокой активностью гидролитических и дыхательных ферментов.
Помимо эпителиоидных и гигантских клеток, туберкулезная грануляционная ткань обычно содержит значительное число лимфоидных и плазматических клеток, а также нейтрофильных лейкоцитов. В периферических отделах грануляционного слоя выявляются фибробласты. Вокруг очага воспаления нередко имеется перифокальная зона неспецифической воспалительной реакции. При прогрессировании процесса наблюдаются увеличение казеозного некроза, усиление инфильтрации грануляционной ткани мононуклеарами и лимфоидными клетками, а также нейтрофилами, расширение зоны перифокального воспаления. Специфический процесс распространяется контактным и лимфатическим путем.
При заживлении туберкулезного очага массы казеозного некроза уплотняются, в последних отмечается отложение мелких зерен солей кальция. В грануляционной ткани увеличивается количество фибробластов и фибрилл коллагена, объединяющихся в коллагеновые волокна, которые вокруг туберкулезного очага формируют соединительнотканную капсулу. В последующем специфическая грануляционная ткань все больше замещается фиброзной тканью. Число клеточных элементов между коллагеновыми волокнами уменьшается, иногда коллагеновые волокна подвергаются гиалинозу.
В подобных очагах и посттуберкулезных очагах обнаружены измененные формы микобактерий туберкулеза, в частности L-формы, что позволяет лучше понять роль старых туберкулезных очагов в патогенезе вторичных форм туберкулеза. В основе реактивации туберкулеза и формирования различных форм вторичного туберкулеза легких лежат реверсия и размножение бактериальной популяции на фоне развития недостаточности специфической и неспецифической защиты микроорганизма. Неспецифические и параспецифические реакции могут формироваться в различных органах и тканях: нервной и сердечнососудистой системе, кроветворных органах, суставах, серозных оболочках и др.
Патологоанатомические исследования при туберкулезе органов дыхания основываются на исследованиях биопсийного, резекционного и секционного материалов. В каждом случае они предусматривают макроскопическое описание и микроскопическое исследование. Для выявления МБТ в гистологических препаратах, кроме окраски по Цилю—Нильсену, проводятся дополнительная окраска ауромином 00 и изучение препаратов в люминесцентном микроскопе.
Помимо поиска МБТ, в препаратах проводится активный поиск морфологического компонента специфического воспаления — туберкулезной гранулемы.
Специфическое туберкулезное воспаление, как и всякое другое, складывается из явлений альтерации, экссудации и пролиферации.
Альтерация — повреждение ткани, вплоть до развития некроза. Туберкулезная природа воспаления при альтерации определяется наличием в участках поражения МБТ.
Экссудация характеризуется появлением в зоне воспаления серозного пропитывания, выпадения фибрина, клеточных скоплений с преобладанием мононуклеаров. Альтеративно-экссудативный компонент обычно преобладает при массивности и вирулентности инфекции, повышенной чувствительности ткани к МВТ и при падении защитных сил организма.
Пролиферация также характерна для туберкулезного воспаления. При ней наблюдаются усиленное размножение клеточных элементов, трансформация их в очаге воспаления и образование специфических бугорков (гранулем). Туберкулезная гранулема имеет следующее строение: центр образования представлен аморфным тканевым детритом (следствие альтерации и некроза); по периферии расположен вал из нескольких слоев эпителиоидных клеток; во внешних слоях бугорка в небольшом количестве обнаруживаются лимфоидные и плазматические клетки. Среди эпителиоидных клеток располагаются гигантские многоядерные клетки Лангханса. По преобладанию того или иного типа клеточных элементов выделяют эпителиоидноклеточные, лимфоидные и гигантоклеточные бугорки.
При высокой реактивности организма эпителиоидные клетки вытягиваются, превращаются в фибробласты. Бугорки при этом рубцуются. Снижение реактивности организма ведет к усилению экссудативной тканевой реакции с появлением творожистого некроза (казеоза). Некроз может возникать как в бугорке, так и в окружающей его ткани, пропитанной серозно-фибринозным экссудатом. В дальнейшем очаг некроза может рассосаться, подвергнуться фиброзированию, обызвествлению и даже окостенению (оссификации).
Проявления туберкулеза в тканях и органах отличаются большим разнообразием: бугорки, очаги, инфильтраты. Очаги туберкулезного воспаления в легком могут ограничиваться ацинусом, долькой, сегментом или занимать всю долю легкого. Очаги творожистого некроза могут расплавляться, и на их месте появляются полости распада. На слизистых оболочках дыхательных путей при расплавлении казеоза возникают язвы.
Для туберкулеза легких типичен волнообразный характер течения, проявляющийся фазами обострения (инфильтрация, распад, обсеменение) и затихания (рассасывание, уплотнение, рубцевание, обызвествление). Основные фазы туберкулезного процесса характеризуются сменой альтернативно-экссудативной и продуктивной тканевых реакций. Появление у больных так называемых параспецифических реакций расценивается как токсико-аллергические реакции организма на туберкулезный антиген и продукты распада тканей.
Заболевание туберкулезом легких возникает после проникновения МБТ в организм аэрогенным путем. Фокус специфического воспаления в месте внедрения и оседания МБТ получил название первичного аффекта. Следующими этапами развития процесса является поражение лимфатических путей — лимфангоит и лимфаденит. Так происходит формирование первичного туберкулезного комплекса. При отсутствии тенденции к прогрессированию первичный туберкулезный комплекс подвергается заживлению: зона перифокального воспаления исчезает, а вокруг творожистого фокуса формируется капсула. Творожистое содержимое очага ссыхается, обызвествляется, фиброзируется или оссифицируется.
Сроки заживления туберкулезных очагов могут растягиваться на годы. Они зависят от размеров очага и состояния реактивности организма. Капсула первичного очага не представляет собой герметического барьера, а, скорее, является биологической мембраной, через которую очаг влияет на организм в целом. При полном анатомическом заживлении первичного комплекса возможно повторное заражение с возникновением повторного (реинфекционного) первичного комплекса.
Вторичный туберкулез, то есть заболевание туберкулезом лиц, перенесших в прошлом первичный процесс, может возникнуть как при эндогенном инфицировании, так и в результате повторного экзогенного попадания МБТ.
Вторичный туберкулез характеризуется наличием послепервичных очагов (кальцинированные лимфатические узлы, плотные очаги). Развиваясь в уже инфицированном организме, вторичный туберкулез протекает в виде различных клинических форм без большого перифокального воспаления и вовлечения в процесс ЛУ.
Морфологические изменения при вторичном туберкулезе органов дыхания отличаются полиморфизмом и проявляются очагами, инфильтратами, полостями распада, кавернами, серозитами и цирротическими изменениями. В основе их развития лежит туберкулезный бугорок — универсальное морфологическое проявление туберкулеза. Туберкулезный бугорок имеет излюбленную локализацию в легочной ткани: место перехода терминального бронха в альвеолы аци-нуса в задне-базальных отделах легкого.
Туберкулезный процесс в легочной ткани начинается с неспецифического воспаления. Воспалительный процесс имеет иммунологическую основу. Он начинается с воздействия на легочную ткань БАВ, выделившихся при гибели альвеолярных макрофагов после их встречи с МБТ. Антигенное раздражение вызывает пролиферацию гистиоцитов и инфильтрирование межальвеолярных перегородок моноцитами, лимфоцитами и сегментоядерными нейтрофилами периферической крови.
Спустя 6—8 нед. от начала инфицирования через стадию гистиомакрофагальных бугорков начинают формироваться специфические туберкулезные эпителиоидноклеточные бугорки.
Гистология — морфология туберкулеза
Уже на стадии неспецифического воспалительного процесса возникают выраженные нарушения микроциркуляции в зоне воспаления. Вокруг артериол и венул наблюдаются явления экссудации и экстравазаты форменных элементов белой крови (ФЭБК), особенно лимфоцитов и полинуклеаров. Такие же явления наблюдаются и вокруг терминальных бронхов, куда может распространяться неспецифический и специфический воспалительный процесс.
При диаброзе (разрушении) сосудов и перфорации бронхов в зоне воспаления возникает гематогенное и бронхогенное обсеменение с развитием диссеминированного туберкулеза, сопровождающегося поражением других участков легкого или других органов и систем организма. При этом в органах образуются дочерние туберкулезные очаги. В препубертатном и пубертатном периодах поражаются кости и мозговые оболочки с развитием туберкулезных оститов и менингита. У взрослых чаще поражаются легкие, сердце, надпочечники и половые органы.
Кроме развития специфических туберкулезных изменений, могут наблюдаться параспецифические реакции. В их основе лежит процесс формирования в печени, селезенке, костном мозге, нервной ткани, коже, слизистых оболочках, роговице глаз и других органах макрофагальных или лимфогистиоцитарных гранулем, в которых МВТ отсутствуют.
В первичный период туберкулеза поражаются периферические, внутригрудные и внутрибрюшные ЛУ. В связи с гематогенной и лимфогенной диссеминацией туберкулезные очаги могут обнаруживаться в легких и других органах. При этом вокруг специфических туберкулезных изменений у больных с первичным туберкулезом выявляются обширные перифокальные реакции.
Основными формами первичного туберкулеза являются безлокальная туберкулезная интоксикация у детей и подростков, первичный туберкулезный комплекс и туберкулез ВГЛУ.
Спонтанная и клиническая регрессия туберкулезных изменений при первичном туберкулезе характеризуется, прежде всего, рассасыванием экссудации вокруг микрососудистого русла в зоне воспаления, восстановлением микроциркуляции, уплотнением казеозных изменений, разрастанием соединительной ткани, отложением солей извести и формированием ОТИ.
При развитии вторичного туберкулеза (очагового, диссеминированного, ин-фильтративного, туберкулем, кавернозного, фиброзно-кавернозного туберкулеза, цирротического туберкулеза) органов дыхания в результате экзогенного суперинфицирования или эндогенной реактивации в основе морфологических изменений также лежит туберкулезный бугорок.
Различные формы вторичного туберкулеза возникают на фоне существующего противотуберкулезного иммунитета в постпервичном периоде. При этом характерным является отсутствие выраженных экссудативных реакций и казеозных изменений во ВГЛУ. Туберкулезный процесс развивается чаще всего из старых туберкулезных очагов и проявляется инфильтративными изменениями в окружающей их капсуле. Возникает инфильтративный фокус или полость распада.
При клиническом излечении происходит рассасывание инфильтрации. В таких случаях отчетливо выявляются очаги, вокруг которых она появилась. Инфильтраты с распадом могут закрываться, зарубцевавшись линейным или звездчатым рубцом. При прогрессировании заболевания может сформироваться каверна в легком или их множество. Они также могут закрыться с развитием фиброза, цирроза вокруг оставшихся туберкулезных очагов. Одним из вариантов заживления кавернозного туберкулеза является формирование санированных полостей. Они характеризуются отсутствием пиогенной капсулы, развитой грануляционной оболочкой, которая окружена фиброзными изменениями по периферии.
— Рекомендуем вам также статью «Морфологические варианты течения туберкулеза — патологическая анатомия»
Оглавление темы «Эпидемиология туберкулеза»:
- Частота и распространенность туберкулеза в России
- Эпидемиология туберкулеза — пути распространения
- Группы риска заболевания туберкулезом
- Эпидемиологические показатели заболеваемости туберкулезом
- Механизмы развития (патогенез) туберкулеза легких
- Патологическая анатомия туберкулеза — морфология
- Морфологические варианты течения туберкулеза — патологическая анатомия
- Обязательный диагностический минимум (ОДМ) на туберкулез
- Боль в грудной клетке при туберкулезе. Какая она?
- Кашель при туберкулезе. Какой он?