Палочки с задатками терминатора
Естественная среда обитания для туберкулезной палочки — организмы теплокровных животных, в том числе человека. Она может проникать в тела своих жертв разными путями: с пищей, при кожном контакте или иным способом, и поражать практически любые ткани — от кожи до мозга. Но самый удобный для палочки Коха вход в организм — через дыхательные пути, и свыше 80% случаев туберкулеза — это туберкулез органов дыхания, или знаменитая чахотка.
При попадании в ткань микобактерия не выделяет никаких собственных токсинов, а ее полисахаридная оболочка практически лишена антигенных свойств. Поэтому и реакция иммунной системы на это вторжение развивается довольно медленно. Некоторое время палочки размножаются почти беспрепятственно. Не страшны им и специализированные клетки-пожиратели — макрофаги, которые с запозданием прибывают к месту вторжения и приступают к их ликвидации. Но тут выясняется, что доспехи палочки почти неуязвимы для лизосомных ферментов макрофагов. Кроме того, бактерия выделяет целый букет веществ, повреждающих и блокирующих лизосомы. В результате уже поглощенный микроб не только остается живым, но и начинает постепенно разрушать изнутри саму клетку-пожирателя. В конце концов макрофаг погибает (выделяя при этом вещества, раздражающие и повреждающие ткань, в которой разыгрывается сражение), а палочки вновь оказываются на свободе и возобновляют разрушительную работу.
Иммунной системе приходится максимально активизироваться. Макрофаги при помощи специальных сигнальных молекул-интерлейкинов призывают на помощь одну из разновидностей лимфоцитов, Т-хелперов, и предъявляют им для ознакомления ключевые фрагменты микробных белков. Ознакомившись с материалом, те санкционируют применение спецсредства — так называемого кислородного взрыва. Активированные ими макрофаги начинают интенсивно вырабатывать перекись водорода и другие активные соединения кислорода. Эти в высшей степени агрессивные вещества все-таки разрушают броню микобактерий и сжигают их химическое оружие, позволяя лизосомам наконец-то приступить к перевариванию врага.
Дальнейший ход ожесточенного сражения зависит от соотношения сил сторон. Если количество иммунных клеток достаточно велико, они локализуют очаг вторжения, подавляют размножение микобактерий и их распространение по организму. Но полностью вытравить зловредную палочку не удается почти никогда. Какое-то число микробов, укрывшись внутри поврежденных макрофагов, остается в организме на многие годы, часто до конца жизни. Они неактивны, и их присутствие отчасти даже полезно: микобактерии держат иммунную систему в тонусе, побуждая ее поддерживать популяцию Т-лимфоцитов, знакомых с возбудителем туберкулеза. Но побежденные палочки всегда готовы вновь активизироваться, если иммунитет по каким-либо причинам ослабнет. Так или иначе, этот исход можно считать благоприятным. Гораздо хуже, если макрофаги промедлят с мобилизацией и микобактерии успеют размножиться до некоторой критической массы. В этом случае баланс сил меняется в пользу палочек Коха. На поверхности пораженной ткани появляются характерные бугорки. Они и дали название: «бугорок» по-латыни — tuberculum, в старой русской медицинской литературе эту болезнь иногда именовали «бугорчаткой». Внутри них находятся гранулемы — пузырьки, заполненные жидкостью с остатками погибших клеток — идеальной питательной средой для микобактерий. Среди прочих обломков клеточного содержимого в ней плавают протеолитические ферменты, разрушающие окружающую ткань. Гранулемы множатся, сливаются, разъедают ткань все глубже, превращаясь в туберкулезные каверны. Очаг разрушения раздражает легкие, человек кашляет, и новые порции микробов устремляются в атмосферу. В какой-то момент разрушение доходит до кровеносных сосудов, и отделяемая при кашле мокрота все гуще окрашивается кровью. Так выглядит легочный туберкулез, но в принципе то же самое происходит в любом пораженном микобактериями органе, тем более что после прорыва обороны в первичном очаге заражения палочки Коха с током крови распространяются по всему организму и селятся во всех подходящих тканях.
К счастью, этот сценарий реализуется не так уж часто. Если человек инфицирован возбудителем туберкулеза, вероятность развития у него болезни составляет около 8% в первые два года после заражения. В более поздние сроки риск еще ниже. И все же сегодня на планете каждый год заболевают туберкулезом около 8 миллионов человек. Примерно 2—2,5 миллиона ежегодно умирают от этой болезни и вызванных ею осложнений. Согласно оценкам ВОЗ, туберкулезной палочкой инфицировано свыше 2 миллиардов человек — треть всего населения планеты.
Заболеваемость туберкулезом в Африке за последние 15 лет удвоилась и составляет 29% от всех случаев в мире. Поэтому занятия по профилактике инфекции являются неотъемлемой частью в борьбе с ней. Фото: EYADEA/EAST NEWS
Бремя бедных
Почему из множества зараженных лишь немногие превращаются в туберкулезных больных? Во времена Роберта Коха это было совершенно непонятно: наука того времени занималась только что открытым миром возбудителей, путями их распространения и проникновения в организм, возможностью создания профилактических вакцин. Сегодня специалисты ясно представляют, что заражение — всегда процесс двусторонний, и очень многое в нем зависит от состояния организма, в который вторгается возбудитель.
Исход сражения микобактерии с иммунной системой зависит от множества факторов, и один из важнейших среди них — питание. Иммунная ткань с точки зрения организма не является жизненно важной и потому, что, когда ему хронически не хватает ресурсов, она попадает под сокращение. С давних пор было замечено, что зажиточные, хорошо питающиеся люди имеют мало шансов заболеть туберкулезом, даже постоянно обитая под одной крышей с чахоточным больным.
Впрочем, возможности иммунной системы зависят не только от упитанности организма, но и от множества других параметров: витаминного баланса, эмоционального состояния, гормонального фона. Иммунитет слабеет при хроническом утомлении, переохлаждении, сахарном диабете и многих других болезненных состояниях, и все это увеличивает шансы развития туберкулеза.
Однако не все факторы, влияющие на вероятность заболевания, связаны с иммунитетом. Хотя возбудитель туберкулеза — аэроб (его обмен веществ основан на потреблении кислорода), избытка кислорода он не любит. Даже в легких аэроб предпочитает селиться в их верхней, хуже всего вентилируемой части. Еще губительнее для него прямой солнечный свет. Поэтому-то туберкулез издавна считался болезнью обитателей темных и затхлых подвалов, ночлежек, перенаселенных общежитий и казарм.
Многочисленные исследования выявили связь риска туберкулеза с огромным числом внешних и внутренних факторов. Но даже зная все это, врачи часто не могут объяснить, почему у одного пациента страшные каверны в легких вдруг перестали расти и начали рубцеваться, а у другого, наоборот, внезапно активизировался давно закрывшийся очаг.
Тем не менее сокращение заболеваемости туберкулезом началось в Европе еще в XVIII — первой половине XIX века. Видимо, оно стало результатом постепенного улучшения питания и условий жизни беднейших слоев населения, особенно городского. Во всяком случае, медицина того времени не имела практически никаких средств для лечения или профилактики заболевания. Туберкулезному больному, как правило, прописывали обильное и разнообразное питание, свежий воздух, прогулки, советовали избегать утомления. Если позволяли финансовые возможности, больного отправляли на курорт, лучше всего горный, разреженный воздух которого заставлял человека дышать глубоко, проветривая все участки легких. Наконец, в особо тяжелых случаях врачи решались на хирургическое вмешательство вплоть до удаления части легочной ткани или даже целиком одного из легких.
Впрочем, этот путь лечения туберкулеза может служить идеальной иллюстрацией к известному язвительному определению: хирургия — это терапия, доведенная до отчаяния. Дренаж каверн и удаление изъеденной, превратившейся в рассадник инфекции ткани, конечно, уменьшали количество микобактерий в организме, но их оставалось все же слишком много, чтобы патологический процесс прекратился. Некоторым пациентам (в том числе таким, которых врачи считали обреченными) удавалось полностью избавиться от болезненных явлений: прекращались разрушение ткани и кровавый кашель, каверны рубцевались. Но это были редкие счастливые исключения. Около половины тех, у кого развивалась болезнь, умирали в течение одного-двух лет, а почти у всех остальных туберкулез переходил в хроническую форму, и это зачастую никак не зависело от проводимого лечения.
