Patogénesis de la tuberculosis

El desarrollo de la inflamación tuberculosa depende de la reactividad del organismo y del estado de sus defensas, de la virulencia de la micobacteria tuberculosis y de su persistencia en los pulmones. La acción de diversos factores del proceso infeccioso puede explicar la gran diversidad de reacciones tisulares y celulares del aparato respiratorio, donde se combinan cambios específicos con otros inespecíficos, influyendo de una u otra forma en la manifestación y el desenlace del proceso principal.

Cada etapa constituye un complejo conjunto de cambios estructurales en diversos sistemas corporales y órganos respiratorios, acompañado de profundos cambios en los procesos metabólicos y la intensidad de las reacciones metabólicas del aparato respiratorio, lo que se refleja en el estado morfofuncional de sus elementos celulares y no celulares. El estudio de los mecanismos tempranos del desarrollo de la inflamación tuberculosa, establecido en los últimos años, reviste gran importancia.

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

Trastornos de la microcirculación y estado de la barrera aerohemática

Dentro de las 24 horas posteriores a la administración intravenosa de Mycobacterium tuberculosis en los pulmones de ratones, se producen cambios característicos en el lecho microcirculatorio: expansión de los perfiles de la red capilar vascular, formación de lodo de eritrocitos con disposición parietal de leucocitos polimorfonucleares. El análisis microscópico electrónico del revestimiento endotelial de los capilares pulmonares revela activación de la superficie luminal de las células, signos de desarrollo de edema intracelular con desorganización de vesículas micropinocíticas y su fusión en grandes vacuolas. Las áreas de citoplasma edematoso y aclarado de los endoteliocitos en algunos lugares forman protuberancias en forma de vela, que difieren en cantidad y tamaño en diferentes microvasos. En algunos casos, se observa exfoliación local de sus procesos citoplasmáticos de la capa basal subyacente, aflojamiento y engrosamiento de esta última.

Independientemente del método de introducción de la micobacteria tuberculosa, en todos los experimentos modelo, durante los primeros 3-5 días, se observa un aumento de la permeabilidad de la barrera aerohemática, evidenciado por la acumulación de líquido en el intersticio y el desarrollo de edema intracelular, tanto en endoteliocitos como en alveolocitos de tipo I (A1). Los cambios afectan sus procesos citoplasmáticos, donde aparecen áreas de citoplasma claro y edematoso, capaces de abultarse hacia el espacio intraalveolar.

En los lugares de generalización de Mycobacterium tuberculosis y desarrollo de focos neumónicos, se forman acumulaciones granulomatosas primarias de células mononucleares y leucocitos polimorfonucleares, A1 se caracteriza por procesos citoplasmáticos fuertemente engrosados y, en algunos casos, destruidos, y áreas con la membrana basal expuesta. En muchos alveolocitos del segundo tipo (A2), se produce edema de las microvellosidades apicales y una expansión desigual de los perfiles mitocondriales y del retículo citoplasmático. La hiperhidratación del epitelio alveolar se acompaña, en algunos lugares, de la liberación de líquido, proteínas plasmáticas y elementos celulares de la inflamación al espacio intraalveolar.

Estudios modernos de la microcirculación han establecido el papel fundamental del sistema vascular en el desarrollo de las fases iniciales de la inflamación. Estimulado por las citocinas, el endotelio secreta sustancias biológicamente activas: moléculas adhesivas (selectinas, integrinas), diversos mediadores (metabolitos del ácido araquidónico) y factores de crecimiento, radicales de oxígeno, óxido nítrico, etc., que facilitan la interacción entre el endotelio y los leucocitos polimorfonucleares, así como entre otros elementos celulares de la inflamación. Se ha establecido que la L-selectina media el llamado efecto de "neutófilo rodante", que constituye la etapa inicial de la adhesión de estas células al endotelio. Otro tipo de selectina, la P-selectina, tras el efecto de la histamina o los metabolitos del oxígeno sobre las células endoteliales, se transloca a su superficie, facilitando la adhesión de los neutrófilos. La E-selectina también se detecta en la superficie de las células endoteliales activadas por citocinas. Participa en el proceso de interacción entre el endotelio de las vénulas poscapilares y los linfocitos T.

Las citocinas secretadas por células mononucleares y polinucleares provocan una reorganización estructural del citoesqueleto de las células endoteliales, lo que provoca su contracción y un aumento de la permeabilidad capilar. A su vez, el paso de leucocitos polimorfonucleares a través de la pared de los vasos sanguíneos puede ir acompañado de daño a la misma y un aumento de la permeabilidad a las proteínas plasmáticas y de fluidos. Un cambio en la composición o actividad de las moléculas adhesivas provoca una mayor migración de monocitos y linfocitos, lo que favorece el desarrollo de la reacción inflamatoria. Surgida en los órganos respiratorios en respuesta a la introducción de Mycobacterium tuberculosis, afecta a todas las estructuras del tracto respiratorio.

Durante la formación y maduración de los granulomas tuberculosos, es decir, en la segunda etapa del desarrollo del proceso específico, aumentan las alteraciones en la estructura de los tabiques interalveolares. El edema, la proliferación celular y la fibrilogénesis en el intersticio modifican significativamente el estado morfofuncional del epitelio respiratorio, especialmente cerca de los focos de la reacción inflamatoria. Las alteraciones del microambiente y la actividad vital de los alveolocitos afectan negativamente el estado funcional de la barrera aerohemática y el intercambio gaseoso pulmonar.

Además de los cambios ya observados en los tabiques interalveolares de la zona de edema, llaman la atención los pronunciados cambios destructivos en el epitelio alveolar, que se observan en una parte significativa del mismo. Estos cambios afectan a ambos tipos de alveolocitos y tienen una sola dirección: la hinchazón edematosa de los orgánulos intracelulares, lo que provoca disfunción y posterior muerte celular. En el contenido intraalveolar se pueden detectar fragmentos de alveolocitos destruidos, incluyendo A2. También se localizan macrófagos, leucocitos polimorfonucleares, así como una cantidad significativa de eritrocitos y eosinófilos, lo que refleja la alta permeabilidad de la red capilar. Entre las células destruidas se encuentran hilos de fibrina y sus conglomerados.

En los alvéolos que retienen aire, también se observan signos de edema en el tejido y las estructuras celulares de los tabiques interalveolares. Además, en la superficie del epitelio alveolar, se producen procesos de formación de burbujas, lo que refleja las etapas iniciales de destrucción de la barrera aerohemática y la inundación de los alvéolos. En la etapa final del desarrollo de la inflamación tuberculosa, se observa un aumento progresivo de los cambios distróficos y destructivos en los componentes estructurales de las secciones terminales del pulmón, especialmente en las zonas del parénquima pulmonar que bordean focos caseoso-necróticos o focos de neumonía tuberculosa. Los trastornos microcirculatorios son generalizados.

El paso transcapilar de proteínas plasmáticas sanguíneas promueve la entrada de inmunocomplejos circulantes (CIC) al intersticio pulmonar, lo que promueve el desarrollo de reacciones inmunológicas e inmunopatológicas secundarias. Se ha demostrado el papel de estas últimas en la patogénesis de la tuberculosis, causada por el depósito intrapulmonar de CIC, un defecto en el sistema fagocítico y un desequilibrio en la producción de citocinas, que regulan las interacciones intercelulares.

El área del parénquima pulmonar aéreo se reduce al 30% del área de sección, sus áreas se alternan con áreas de edema intraalveolar pronunciado, distelectasia y atelectasia, y expansión enfisematosa de los alvéolos. A pesar de la naturaleza progresiva del desarrollo de la inflamación tuberculosa no tratada, se producen procesos compensatorios y restauradores en el parénquima pulmonar libre de focos. Como han demostrado nuestros estudios, en la zona perifocal de inflamación, la actividad funcional de A2 se dirige principalmente a mantener la integridad del epitelio alveolar, restaurando la población de A1, que es más sensible a la acción de los factores del proceso tuberculoso. El hecho de que A2 participe en los procesos de regeneración como fuente celular del epitelio respiratorio es generalmente reconocido hoy en día. Un marcado aumento de la actividad proliferativa de A2 en estas zonas se evidencia por la detección de 6 a 10 alveolocitos jóvenes en las proximidades (brotes de crecimiento) con una estructura nuclear uniforme y bien desarrollada, un contenido significativo de mitocondrias y polirribosomas en el citoplasma y una pequeña cantidad de gránulos secretores. En ocasiones, se observan figuras mitóticas en estas células. Al mismo tiempo, los alveolocitos de tipo intermedio, que reflejan la transformación de A2 en A1, son extremadamente raros. La función de intercambio gaseoso del órgano se mantiene gracias a la hipertrofia alveolar, la formación de puntos de crecimiento y la transformación de A2 en A1 en áreas remotas del parénquima pulmonar. También se observan signos ultraestructurales de la función secretora activa de A2.

Estos datos se correlacionan con los resultados del examen microscópico electrónico del epitelio alveolar en material quirúrgico. En pacientes con curación de focos de infección tuberculosa, se forman estructuras adenomatosas que se asemejan a los conductos alveolares. Las células que las recubren presentan una ultraestructura A2, que conserva gránulos secretores individuales. Es característico que no se produzca la transformación de A2 en A1 (no se detectan alveolocitos de tipo intermedio), lo que impide que estas estructuras se clasifiquen como alvéolos neoformados, como señalan algunos autores.

Los procesos de restauración del epitelio respiratorio y la formación de alveolocitos transicionales se observan únicamente en el parénquima pulmonar más distante, donde se determinan crecimientos nodulares de alveolocitos correspondientes a brotes de crecimiento. La principal función de intercambio gaseoso pulmonar también se lleva a cabo aquí; las células de la barrera aerohemática presentan una ultraestructura bien desarrollada con un gran número de vesículas micropinocíticas.

El estudio de diversos modelos de inflamación tuberculosa mostró que el desarrollo de una inflamación específica en los pulmones se asocia no solo con ciertos cambios destructivos en la sección respiratoria directamente en los focos de infección, sino que afecta a todo el parénquima pulmonar, donde se observan signos de alteración de la microcirculación. Aumento de la permeabilidad vascular de los septos interalveolares. Con la progresión del proceso inflamatorio, aumenta el edema, lo que afecta el estado de los alveolocitos, especialmente los A1. Las luces de muchos alvéolos se llenan parcial o totalmente de líquido y elementos celulares de la inflamación. La hipoxia y los cambios fibrosos en los septos interalveolares afectan la función de intercambio gaseoso de la barrera aerohemática, provocando insuficiencia respiratoria y la muerte de animales de experimentación.

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

El papel de los macrófagos pulmonares

Los macrófagos pulmonares son un componente del sistema fagocítico mononuclear, común a todo el organismo y que se origina a partir de las células madre pluripotentes de la médula ósea. Durante la división celular, se producen precursores de monocitos: monoblastos y promonocitos. Los monocitos circulan en la sangre y penetran parcialmente en el tejido intersticial pulmonar, donde pueden permanecer inactivos durante un tiempo. En presencia de inductores de diferenciación, se activan y se desplazan a la superficie del epitelio respiratorio y bronquial, donde experimentan varias etapas de maduración, transformándose en macrófagos alveolares y bronquiales, respectivamente. La principal función de estas células, la absorción, se asocia con su capacidad para fagocitar material extraño. Al ser uno de los factores de la resistencia natural del organismo, protegen las regiones pulmonares que son las primeras en entrar en contacto con microbios y agentes abiogénicos, es decir, mantienen la esterilidad del revestimiento epitelial pulmonar en toda su extensión. La mayor parte del material extraño, así como los fragmentos de elementos celulares destruidos, se digieren casi por completo tras la conjugación de la vacuola fagosómica del macrófago (necrófago, hemosiderófago) con lisosomas que contienen enzimas proteolíticas. Los macrófagos pulmonares se caracterizan por un alto contenido de fosfatasa ácida, esterasa inespecífica, catepsinas, fosfolipasa A2 y enzimas del ciclo de Krebs, especialmente succinato deshidrogenasa. Al mismo tiempo, se sabe que los patógenos de diversas enfermedades infecciosas, y en particular M. tuberculosis, pueden persistir durante mucho tiempo en el citoplasma de los macrófagos alveolares, ya que poseen paredes celulares altamente resistentes que resisten la acción de las enzimas lisosomales. En experimentos modelo en animales no tratados, a pesar de la pronunciada activación de la fosfatasa ácida y otras hidrolasas, se puede observar una cierta actividad proliferativa de Mycobacterium tuberculosis y la formación de pequeños grupos de tipo colonia por parte del patógeno en el citoplasma de los macrófagos alveolares.

La baja actividad microbicida de los macrófagos pulmonares se asocia con las características específicas de los fagocitos, ya que funcionan en un entorno con un alto contenido de oxígeno. Los procesos energéticos en su citoplasma se sustentan principalmente en la fosforilación oxidativa de lipoproteínas, con cuyo catabolismo se asocia una de las principales funciones de estas células, que forman parte del sistema surfactante pulmonar. La extracción de energía y la localización de los procesos oxidativos afectan al sistema mitocondrial, cuyo desarrollo se correlaciona con el estado funcional del fagocito. La superóxido dismutasa también se localiza aquí, una enzima de protección antioxidante que cataliza la dismutación del oxígeno singlete formado durante el paso de electrones a lo largo de la cadena respiratoria. Esto distingue fundamentalmente a los macrófagos pulmonares de los leucocitos polimorfonucleares, que reciben oxígeno y bioenergía principalmente debido a la glucólisis. En este último caso, la escisión del sustrato se produce directamente en el citosol, y el oxígeno activado y el peróxido de hidrógeno formados con ayuda de la mieloperoxidasa constituyen el principal potencial bactericida de acción sobre las bacterias.

La baja biocidabilidad de los macrófagos pulmonares puede considerarse un precio a pagar por la adaptación a las condiciones aeróbicas de funcionamiento. Por lo tanto, al parecer, combaten las micobacterias de la tuberculosis junto con los leucocitos polimorfonucleares y los monocitos del exudado (también llamados macrófagos inflamatorios). Es importante desde el punto de vista patogénico que no todos los macrófagos pulmonares que han capturado micobacterias de la tuberculosis se eliminan de los pulmones con la transferencia de surfactante y secreción bronquial; algunos se desarrollan en el intersticio, lo que desencadena la formación de cúmulos celulares característicos: los granulomas.

Al penetrar en el intersticio, rico en vasos sanguíneos, los macrófagos pulmonares con fagocitosis incompleta comienzan a producir citocinas inflamatorias, activando el endotelio adyacente. En las membranas de este último, aumenta la expresión de inmunoglobulinas, lo que permite la adhesión selectiva de monocitos. Al abandonar el lecho vascular, estas células se transforman en macrófagos de exudado, que producen mediadores inflamatorios y atraen tanto mononucleares como polinucleares al foco.

Al mismo tiempo, la señal para el desarrollo de una reacción granulomatosa proviene de los linfocitos T sensibilizados, efectores de la hipersensibilidad retardada. Entre las linfocinas que estas células comienzan a producir, el factor inhibidor de la migración de monocitos y la IL-2 son de gran importancia para la granulomatogénesis. Aceleran la entrada y fijan los monocitos en el foco de infección, regulando su transformación en macrófagos fagocíticos, secretores y presentadores de antígenos.

Cabe destacar que, al ser un mecanismo de protección celular de los órganos respiratorios contra la penetración del patógeno, la reacción granulomatosa de los pulmones en la inflamación tuberculosa refleja, en última instancia, la incapacidad de los fagocitos mononucleares para combatir las micobacterias de la tuberculosis. Por lo tanto, los macrófagos se ven obligados a proliferar constantemente (aumentar el número de poblaciones) y diferenciarse en fagocitos más grandes (aumentar la calidad de la proteólisis), que son células gigantes del tipo cuerpo extraño. En los fagosomas de estos últimos, al microscopio electrónico, se pueden observar no solo micobacterias de la tuberculosis, sino también grandes células apoptóticas, fragmentos de leucocitos polimorfonucleares destruidos. Al mismo tiempo, los signos ultraestructurales de la actividad proteolítica (el grado de desarrollo del aparato lisosomal) en estos fagocitos por unidad de área del citoplasma no difieren significativamente de los de los mononucleares. En este sentido, los macrófagos pulmonares atraen constantemente leucocitos polimorfonucleares, con mayores propiedades biocidas, hacia la lesión. La activación de estos últimos se acompaña de la liberación de una cantidad significativa de hidrolasas y oxidantes al medio extracelular, lo que provoca la degradación tisular y la formación de masas caseosas en el centro de la lesión.

Los trastornos metabólicos más pronunciados se observan en pacientes con tuberculosis pulmonar agudamente progresiva, con predominio de una reacción inflamatoria exudativa y alterativa. La evolución de estas formas progresivas se caracteriza, por regla general, por una inmunodepresión pronunciada de las células T. La supresión de la inmunidad de las células T y la linfopenia pronunciada provocan la interrupción de las interacciones intercelulares y la inhibición de la reacción granulomatosa.

La deficiencia de monocitos y linfocitos activados, junto con su insuficiencia morfofuncional, puede ser consecuencia de un aumento de la apoptosis. El desequilibrio de citocinas que se produce en estos casos puede indicar un defecto del sistema inmunitario. El proceso de apoptosis presenta características morfológicas características: condensación de la cromatina en la membrana nuclear, desintegración del nucléolo, formación de fragmentos celulares (cuerpos apoptóticos) y su fagocitosis por los macrófagos.

Las peculiaridades del funcionamiento de los macrófagos pulmonares se asocian con su capacidad no solo de fagocitosis, sino también de producir una gran cantidad de citocinas necesarias para la activación y regulación de numerosas reacciones y procesos extracelulares que ocurren en el foco inflamatorio tuberculoso. Con su ayuda, se lleva a cabo la autorregulación de la renovación y diferenciación de las células mononucleares y se establecen interacciones intercelulares en las condiciones de un proceso específico y de regeneración.

El mediador universal de las interacciones intercelulares es la IL-1, cuya diana son los linfocitos, leucocitos polimorfonucleares, fibroblastos, endoteliocitos y otros elementos celulares. Al mismo tiempo, la función secretora de los macrófagos pulmonares se basa en los principios de la autorregulación, cuando la misma célula secreta no solo reguladores de los procesos extracelulares, sino también inhibidores que bloquean su acción. Los macrófagos secretores difieren significativamente de los fagocíticos en su organización ultraestructural. Rara vez contienen vacuolas fagosómicas y lisosomas secundarios, pero tienen un aparato vesicular desarrollado y otros signos ultraestructurales de secreción. Se expresan especialmente bien en las células epitelioides, que son macrófagos secretores hiperactivos.

Ciertas etapas de diferenciación de los macrófagos pulmonares pueden rastrearse claramente bajo microscopio óptico y, especialmente, electrónico, en el material de lavado broncoalveolar. Dependiendo de la organización estructural del núcleo y el citoplasma, se determinan entre ellos mononucleares jóvenes no activados y biosintéticos, así como macrófagos maduros fagocíticos y secretores. Las células jóvenes no activadas (15-18 μm de diámetro) suelen constituir aproximadamente una quinta parte de todos los elementos de los macrófagos. Presentan un núcleo redondo con contornos lisos; el citoplasma es débilmente basófilo y no contiene inclusiones. Bajo microscopio electrónico, se observan en estas células perfiles poco comunes del retículo citoplasmático y las mitocondrias, varios gránulos pequeños similares a lisosomas y ribosomas libres.

Los macrófagos biosintéticos activados son de mayor tamaño (18-25 μm de diámetro), su núcleo se distingue por sus contornos ondulados y un nucléolo distintivo. Presentan un citoplasma basófilo, que contiene largos canales desarrollados de la red citoplasmática granular y numerosos polisomas. Se detectan elementos del complejo lamelar simultáneamente en dos o tres zonas, donde se acumulan los lisosomas primarios. Los lisosomas secundarios están representados por inclusiones individuales; rara vez se detectan fagosomas, lo que refleja la preparación de la célula para la función fagocítica.

El diámetro de los macrófagos pulmonares maduros varía ampliamente (30-55 μm), dependiendo de la actividad y la orientación funcional de las células. Los tamaños más grandes son característicos de los macrófagos con signos estructurales de fagocitosis pronunciada. La superficie de estas células forma numerosos microcrecimientos y largos pseudópodos. El núcleo ovalado o redondo a menudo se ubica acéntricamente, presenta contornos ondulados. Una cantidad significativa de cromatina condensada se encuentra cerca de la membrana nuclear, el nucléolo es pequeño (1-1,2 μm). Las inclusiones, los canales cortos del retículo citoplasmático granular, las cisternas y vacuolas del complejo lamelar, y los ribosomas libres se determinan en el citoplasma. Las células contienen un número significativo de mitocondrias, lisosomas primarios (0,5-1 μm) y secundarios (1,2-2 μm), así como vacuolas fagosómicas que varían en tamaño y número. Estos últimos contienen fragmentos de elementos celulares destruidos y micobacterias de tuberculosis (“necrófagos”, “hemosiderófagos”), inclusiones lamelares de naturaleza fosfolipídica (“fosfolipófagos”) y/o gránulos de grasa neutra (“lipófagos”), partículas de polvo, resina de tabaco, caolín (“coniófagos”, “macrófagos del fumador”).

En presencia de un objeto constante de fagocitosis, aparecen macrófagos multinucleares (más de 70 μm de diámetro) con cinco o más núcleos. Las células de cuerpo extraño típicas, la etapa final de la diferenciación de un macrófago con función fagocítica, se determinan en los granulomas y el tejido de granulación de los focos tuberculosos. Los macrófagos pulmonares con actividad secretora pronunciada (25-40 μm de diámetro) generalmente no tienen pseudópodos típicos. La naturaleza de la superficie puede compararse con una hendidura de encaje delgada formada por numerosos microcrecimientos relativamente cortos. El núcleo redondo u ovalado contiene una pequeña cantidad de cromatina condensada, un nucléolo grande y claro (1,5-2 μm). El citoplasma transparente prácticamente no contiene inclusiones grandes. Los canales cortos de la red citoplasmática granular están representados por perfiles individuales, mientras que los elementos bien desarrollados del complejo lamelar son numerosas vacuolas y vesículas con contenido electrotransparente u osmiófilo. Estas mismas estructuras se detectan en el ectoplasma, donde se fusionan directamente con el plasmalema. Incluso en fumadores habituales, en quienes todas las células fagocíticas contienen inclusiones características de alquitrán de tabaco, los macrófagos secretores presentan un pequeño número de lisosomas secundarios y formaciones únicas similares a fagosomas, es decir, prácticamente no absorben material extraño. Los macrófagos con signos ultraestructurales de actividad secretora, en condiciones normales, no representan más del 4-8% del lavado broncoalveolar. Dado que la función de estas células está asociada con el metabolismo, la síntesis y la liberación de numerosas sustancias biológicamente activas al medio extracelular, cualquier alteración en los mecanismos de protección específicos e inespecíficos conduce a un aumento de su número y a la formación de macrófagos con un mayor potencial secretor: las células epitelioides. Forman simplastos o, como resultado de una división mitótica incompleta, se transforman en células multinucleares características de Pirogov-Langhans: la diferenciación final de un macrófago con actividad secretora.

Dependiendo de la resistencia del organismo, la naturaleza de la acción y las condiciones del microambiente, los procesos de transformación de la acumulación de actividad fagocítica, secretora o presentadora de antígenos presentan características propias. Se ha demostrado que el cálculo del porcentaje relativo de tipos morfofuncionales de macrófagos en el lavado broncoalveolar (determinación de la fórmula macrófaga) facilita el diagnóstico diferencial de la tuberculosis y otras granulomatosis pulmonares, y permite evaluar la eficacia del tratamiento etiotrópico.

La proporción entre el número de macrófagos pulmonares fagocíticos activos y sintetizadores no solo refleja la naturaleza de la reacción tisular en la zona de inflamación tuberculosa, sino que también puede servir como indicador de la actividad del proceso patológico. El problema de la finalización de la fagocitosis en la tuberculosis también sigue siendo relevante. Los resultados de nuestros estudios con material experimental y clínico muestran que el resultado de la interacción entre la fagocitosis y el patógeno depende del estado funcional del macrófago y de las propiedades biológicas del microorganismo.

Estado del sistema surfactante

Los logros de la dirección experimental y teórica en el estudio de los surfactantes pulmonares han permitido formular un concepto moderno de surfactante como un sistema multicomponente de elementos celulares y no celulares, cuya unidad estructural y funcional asegura la biomecánica normal de la respiración.

Hasta la fecha, se ha acumulado una cierta cantidad de material factual que atestigua no solo la significativa capacidad adaptativa del sistema surfactante en condiciones de profunda reestructuración de la ventilación pulmonar y la hemodinámica, sino también la pronunciada sensibilidad de sus componentes a numerosos factores desfavorables del proceso tuberculoso, cuya naturaleza específica está determinada por la duración de la persistencia del patógeno, el curso ondulatorio del proceso y las profundas alteraciones del lecho microcirculatorio. Los cambios observados en este caso afectan no solo a las zonas de formación de focos de infección, sino también a áreas remotas y de funcionamiento activo del parénquima pulmonar. En este sentido, es extremadamente importante evaluar la utilidad morfofuncional de los diversos componentes del sistema surfactante, para identificar aquellos cambios que puedan utilizarse para diagnosticar trastornos de la función respiratoria dependientes del surfactante y su corrección oportuna.

Los primeros signos de destrucción del surfactante pulmonar pueden observarse en experimentos modelo mediante métodos especiales de fijación pulmonar. En la etapa inicial del desarrollo de la inflamación tuberculosa, son de naturaleza local y se manifiestan principalmente en las zonas de edema intraalveolar. Al microscopio electrónico, se pueden observar diversas etapas de desprendimiento y destrucción de la película externa (la membrana surfactante) por el líquido edematoso. Estos cambios se manifiestan plenamente en los focos de inflamación tuberculosa, donde el surfactante destruido se encuentra presente en todas partes en la composición del contenido intraalveolar.

Los cambios observados en el revestimiento extracelular de los alvéolos se producen en focos de diversas neumonías bacterianas. En este caso, parte de A2, principalmente en los alvéolos perifocales, realiza la producción compensatoria de surfactantes. Un panorama diferente se observa en los órganos respiratorios durante el desarrollo de la inflamación tuberculosa, ya que el patógeno tiene un efecto adverso en los procesos de síntesis intracelular de surfactante. La introducción directa de micobacterias de tuberculosis en el pulmón de perros (punción torácica) mostró que la desorganización del retículo citoplasmático y los perfiles mitocondriales se observa en A2 ya en los primeros 15-30 minutos; después de varias horas, los alveolocitos se destruyen por completo en el foco de infección. El rápido desarrollo de la deficiencia de surfactante provoca el colapso de los alvéolos y la rápida propagación del proceso inflamatorio al parénquima circundante. En los alvéolos adyacentes a los focos, predominan las A2 jóvenes y pequeñas con gránulos secretores individuales o células grandes con signos de vacuolización de las estructuras intracelulares, a veces con citoplasma completamente destruido. En aquellos alveolocitos donde existen elementos desarrollados de la red citoplasmática y del complejo lamelar, se detectan cuerpos lamelares osmiófilos gigantes (GLB), lo que indica un retraso (inhibición) en la liberación de surfactante intracelular a la superficie de los alvéolos.

El modelado matemático de la función secretora de A2 en parénquima pulmonar sin focos con mayor carga funcional mostró que, a pesar del aumento del volumen y la densidad numérica de los gránulos secretores maduros, el potencial de reserva de la población no se modificó significativamente. Se observó que, en condiciones de aumento de la permeabilidad vascular, desarrollo de hipoxia y cambios fibrosos en los septos interalveolares, el equilibrio de los procesos de formación y maduración de OPT se altera, predominando esta última. La maduración acelerada de OPT a menudo conlleva un aumento de la sustancia electrotransparente de la matriz en la composición de los gránulos secretores, mientras que el contenido de surfactante osmiófilo en ellos puede ser insignificante; el material laminar de las sustancias tensioactivas está poco compactado, ocupando solo entre 1/3 y 1/5 del volumen del gránulo secretor. La aparición de una cantidad significativa de A2 con OPT vacuolada puede explicarse por la alteración de las etapas iniciales de la formación de secreciones. Estas células suelen presentar signos ultraestructurales de destrucción (limpieza de la matriz citoplasmática, hinchazón edematosa de las mitocondrias, túbulos del retículo citoplasmático y complejo lamelar), lo que indica una disminución de los procesos de producción de surfactante intracelular.

Es característico que la disminución en la síntesis de fosfolípidos tensioactivos se acompañe de la aparición de gránulos lipídicos neutros en el citoplasma de A2. Un claro reflejo de los trastornos del metabolismo lipídico en el pulmón afectado por tuberculosis en animales de experimentación y humanos es la acumulación de macrófagos-lipófagos (células espumosas) de diversos grados de madurez en los alvéolos y el material de lavado broncoalveolar. Paralelamente, se observa un aumento significativo del contenido de lípidos neutros y una disminución de la proporción de fosfolípidos totales en el líquido de lavado.

Uno de los primeros signos de la destrucción del surfactante en el experimento y el cuadro clínico de la tuberculosis respiratoria es la pérdida de la capacidad de sus membranas para formar estructuras de reserva. En cambio, en la superficie de los alvéolos, en los fagosomas de los macrófagos alveolares y directamente en el material del lavado broncoalveolar, se pueden observar membranas retorcidas en bolas ("bolas gigantes en capas") sin la organización tridimensional característica. La profundidad de los cambios destructivos en el sistema surfactante también se evidencia por la frecuencia de detección de A2 descargado en el lavado. Estos datos se correlacionan con los resultados de estudios bioquímicos y fisicoquímicos de surfactantes pulmonares.

Teniendo en cuenta todas las características identificadas, actualmente se distinguen tres grados de sus trastornos para caracterizar el estado del sistema surfactante: leve, grave y generalizado. Este último refleja un mayor riesgo de desarrollar insuficiencia respiratoria dependiente del surfactante en pacientes con formas destructivas generalizadas de la enfermedad.

Los resultados de los estudios muestran que la base de las alteraciones que se producen en el sistema surfactante de los pulmones durante la tuberculosis son procesos asociados a un aumento de la permeabilidad de la barrera aire-sangre:

• daño al surfactante en la superficie alveolar;
• cambios metabólicos y daños a A2;
• alteración de los mecanismos de eliminación del surfactante de desecho de los alvéolos.

Al mismo tiempo, estudios han establecido que el principal mecanismo citológico que sustenta el potencial funcional del sistema surfactante en el pulmón alterado por la inflamación tuberculosa es un aumento en el número de A2 hipertrofiado, principalmente en el parénquima pulmonar distante del foco específico.

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

Aspectos genéticos de la susceptibilidad a la tuberculosis

Antes de comenzar nuestro análisis del estado actual de la investigación en el campo de los mecanismos de inmunidad antituberculosa y la inmunogenética de la tuberculosis, consideramos necesario detenernos en algunas posiciones generales.

• En primer lugar, se sabe que las micobacterias se multiplican y se destruyen principalmente en los macrófagos. Hay muy pocos datos (y contradictorios) que indiquen que existan factores que puedan destruir las micobacterias extracelularmente.
• En segundo lugar, no hay evidencia convincente de que el sistema fagocítico de neutrófilos desempeñe un papel significativo en la defensa contra la infección de tuberculosis.
• En tercer lugar, no hay evidencia convincente de que los anticuerpos antituberculosos puedan destruir las micobacterias extracelularmente o promover su destrucción intracelular en los macrófagos o cualquier otro tipo de células.
• En cuarto lugar, hay una gran cantidad de hechos que apoyan la posición de que el vínculo central en la inmunidad antituberculosa son los linfocitos T y que ejercen su influencia reguladora a través del sistema fagocítico.
• En quinto lugar, existe evidencia de que los factores hereditarios desempeñan un papel importante en la infección tuberculosa.

Los datos que indican el importante papel de los factores genéticos en la susceptibilidad a la tuberculosis en humanos son bastante convincentes. En primer lugar, esto se evidencia por el hecho de que, con una tasa de infección extremadamente alta por M. tuberculosis (aproximadamente un tercio de la población adulta mundial), la enfermedad se desarrolla solo en una pequeña proporción de personas. Esto también se evidencia por los diferentes niveles de susceptibilidad a la infección en diferentes grupos étnicos y la naturaleza de la herencia de la susceptibilidad y la resistencia a la tuberculosis en familias con múltiples casos de la enfermedad. Finalmente, evidencia esta postura la concordancia significativamente mayor en la aparición de tuberculosis clínicamente expresada en gemelos monocigóticos (idénticos) en comparación con gemelos dicigóticos.

Pruebas genéticas tradicionales para la tuberculosis

El papel del complejo mayor de histocompatibilidad y NRAMP*

La identificación de los genes y sus alelos, cuya expresión determina la sensibilidad o resistencia a la tuberculosis, no sólo permitiría un conocimiento profundo de los mecanismos fundamentales de la inmunidad y el desarrollo del proceso patológico en la tuberculosis, sino que también acercaría a la realidad el uso de métodos de tipificación genética para identificar entre las personas sanas a los individuos con un riesgo genéticamente mayor de contraer tuberculosis, lo que requiere medidas preventivas prioritarias, en particular, un enfoque especial de la vacunación.

* - Proteína de macrófagos asociada a la resistencia natural - proteína de macrófagos asociada a la resistencia natural.

Existe un número significativo de estudios experimentales que demuestran el papel de diversos sistemas genéticos y genes individuales (H2, BCG1, Tbc1, xid, etc.) en la resistencia (sensibilidad) a la tuberculosis en ratones. En humanos, los genes más estudiados incluyen los genes del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) de clase II, entre los cuales el complejo alélico de la familia HLA-DR2 (humano) revela un alto grado de asociación con una mayor morbilidad en varias poblaciones étnicamente distantes, y los alelos del locus HLA-DQ afectan al cuadro clínico de la tuberculosis. Recientemente, se han logrado los primeros avances en el análisis de la conexión del gen NRAMP1 con la tuberculosis en humanos. Estos datos son particularmente relevantes debido a que este gen presenta un alto grado de homología con el gen NRAMP1 (anteriormente llamado BCG 1, ya que controla la susceptibilidad a M. bovis BCG), que se expresa selectivamente en macrófagos de ratón y que, sin duda, influye en la susceptibilidad a patógenos intracelulares (incluidas las micobacterias).

Mutaciones con pérdida de función

Se identificaron varios genes cuyas alteraciones, que conllevan la pérdida completa de la capacidad de codificar un producto funcionalmente activo (gene knockout), afectaron especialmente la capacidad de los ratones para desarrollar una respuesta inmunitaria protectora frente a la infección por micobacterias. Se trata de los genes que codifican IFN-γ, IL-12 y TNFα, así como los receptores de las células del sistema inmunitario para las citocinas mencionadas. Por otro lado, con un knockout de los genes que codifican IL-4 e IL-10, la evolución de la infección tuberculosa fue prácticamente idéntica a la de los ratones de tipo salvaje (iniciales). Estos datos confirmaron, a nivel genético, el papel protector principal en la tuberculosis de la capacidad del sistema inmunitario (principalmente linfocitos T1) para responder a la infección mediante la producción de citocinas de tipo 1, pero no de tipo 2.

Se ha demostrado la aplicabilidad de estos datos a las infecciones micobacterianas en humanos. En casos muy poco frecuentes de familias cuyos hijos sufrieron infecciones micobacterianas recurrentes y salmonelosis desde una edad temprana, la altísima susceptibilidad se debe a mutaciones homocigóticas no conservativas en los genes que codifican los receptores celulares de IFN-γ e IL-12, heredadas de padres heterocigotos para estas mutaciones; como era de esperar, con esta herencia de mutaciones poco frecuentes, los matrimonios resultaron estar estrechamente relacionados. Sin embargo, estas graves alteraciones conducen a una susceptibilidad tan alta a las infecciones que prácticamente no permiten que el niño sobreviva más de unos pocos años, y en ese caso solo en condiciones prácticamente estériles.

Estas mismas consideraciones dan lugar a una evaluación algo escéptica del enfoque de modelar infecciones en animales con mutaciones knockout en genes que desempeñan un papel fundamental en la protección contra estas infecciones. Dichas mutaciones conducen a la expresión de fenotipos que no tienen posibilidad de supervivencia en condiciones normales y que serían rápidamente eliminados por selección. Así, los ratones que no expresan productos del MHC de clase II y, en consecuencia, carecen de un conjunto normal de linfocitos CD4, mueren por infección diseminada poco tiempo después de la infección con M. tuberculosis. Se observa una evolución muy similar de la tuberculosis en humanos, con una marcada disminución del número de células CD4 en las últimas etapas del SIDA. Al resolver los problemas de determinación genética de los grupos de riesgo y, en general, para comprender las causas genéticas de una mayor susceptibilidad dentro de la distribución normal de la población, el investigador trabaja con individuos que, si bien no son óptimos (según esta característica), sí son bastante viables. Este aspecto del problema aboga por el uso de modelos experimentales más tradicionales para el análisis genético, por ejemplo, las diferencias interlineales en la evolución de la tuberculosis en ratones.

Cribado genómico y genes de susceptibilidad a la tuberculosis previamente desconocidos

Ya en las décadas de 1950 y 1960, se demostró que la herencia de los rasgos de susceptibilidad y resistencia a la tuberculosis en animales de laboratorio es compleja y poligénica. En este contexto, es necesario, en primer lugar, seleccionar fenotipos claramente expresados y extremadamente diferentes entre animales o individuos susceptibles y resistentes (es decir, características de la enfermedad) y, posteriormente, estudiar la naturaleza de su herencia. En segundo lugar, es necesario tener en cuenta que, a priori, desconocemos cuántos genes intervienen en el control de la enfermedad ni su ubicación en el genoma. Por lo tanto, es necesario reducir previamente la diversidad genética en la población en estudio, segregando según el rasgo en estudio mediante técnicas genéticas (lo cual solo es posible en experimentos con animales), o bien analizar el genoma completo mediante métodos estadísticos de genética cuantitativa en lugar de genética mendeliana, o bien combinar estas técnicas. Tras el desarrollo de métodos de escaneo genómico mediante PCR para regiones microsatélites de ADN y el procesamiento estadístico e interpretación de los resultados, el análisis genético de la susceptibilidad a la tuberculosis alcanzó un nuevo nivel.

Los enfoques mencionados anteriormente se han aplicado recientemente con éxito en experimentos genéticos en ratones lineales por dos grupos de investigadores. Un grupo de autores del Instituto Central de Investigación de la Tuberculosis, Academia Rusa de Ciencias Médicas, junto con colegas del Centro para el Estudio de la Resistencia del Huésped en la Universidad McGill (Montreal, Canadá) y el Instituto Real de Estocolmo fueron los primeros en realizar un cribado genómico para la herencia de la gravedad de la enfermedad causada por la administración intravenosa de una dosis alta de M. tuberculosis cepa H37Rv en ratones. Las líneas A/Sn (resistentes) e I/St (sensibles) se utilizaron como líneas parentales con susceptibilidad opuesta a la tuberculosis. Se encontró un ligamiento confiable de susceptibilidad en hembras a al menos tres loci diferentes ubicados en los cromosomas 3, 9 y 17. Más recientemente, también se demostró ligamiento a loci en la parte proximal del cromosoma 9 y la parte central del cromosoma 17 para machos. El vínculo más fuerte con la susceptibilidad se encontró para el locus en el cromosoma 9. Otro grupo de investigadores en los Estados Unidos analizó el genoma del ratón para determinar el patrón de herencia del rasgo de susceptibilidad en la cepa Erdman de M. tuberculosis. En una combinación de las líneas de ratón C57BL/6J (resistente en su modelo) y C3HeB/FeJ (sensible), se mapeó un locus en la parte central del cromosoma 1 que controla la gravedad de la enfermedad en el análisis de híbridos F2 y luego descendencia BC1. Después del mapeo inicial, se logró una localización más precisa del locus mediante análisis de recombinación, y su efecto en un rasgo fenotípico tan importante como la gravedad del daño del tejido pulmonar granulomatoso se estableció en ratones retrocruzados (generación BC3), es decir, después de que la diversidad genética entre los animales en estudio se redujera significativamente mediante técnicas genéticas. Es importante señalar que el locus mapeado, designado sst1 (susceptibilidad a la tuberculosis 1), aunque se encuentra en el cromosoma 1, claramente no es idéntico al locus NRAMP1. Esto se evidencia tanto por su localización en el cromosoma como por el hecho de que los ratones C57BL/6 portan el alelo de sensibilidad a BCG para el gen NRAMP1, pero el alelo de resistencia a M. tuberculosis para el locus sst1.

Los datos publicados en los últimos años sobre la presencia en el genoma del ratón de loci que influyen decisivamente en la naturaleza del proceso tuberculoso permiten esperar avances significativos en esta área y en el análisis de la susceptibilidad genética en humanos. El vertiginoso progreso en el análisis genómico probablemente permitirá una transición muy rápida de la genética de la tuberculosis murina a la genética de la tuberculosis humana, ya que la secuencia completa del genoma, tanto del humano como del ratón, ha sido prácticamente descifrada.

Interacción entre macrófagos y micobacterias

Los macrófagos juegan un papel extremadamente importante en la defensa contra la infección tuberculosa tanto en la fase de reconocimiento de antígenos como en la eliminación de micobacterias.

Después de que las micobacterias entran en los pulmones, la situación puede evolucionar según cuatro patrones principales:

• La respuesta primaria del huésped puede ser suficiente para eliminar completamente todas las micobacterias, eliminando así la posibilidad de tuberculosis;
• En caso de rápido crecimiento y reproducción de microorganismos, se desarrolla una enfermedad conocida como tuberculosis primaria;
• En caso de infección latente, la enfermedad no se desarrolla, pero las micobacterias persisten en el organismo en un estado denominado latente, y su presencia se manifiesta solo en forma de una reacción cutánea positiva a la tuberculina;
• En algunos casos, las micobacterias pueden pasar de un estado latente a una fase de crecimiento y la infección latente es reemplazada por la reactivación de la tuberculosis.

La primera línea de defensa contra la infección, una vez que las micobacterias han alcanzado las vías respiratorias inferiores, son los macrófagos alveolares. Estas células son capaces de suprimir directamente el crecimiento de las bacterias fagocitándolas. También participan en una amplia gama de reacciones inmunitarias celulares antituberculosas, mediante la presentación de antígenos, la estimulación de la acumulación de linfocitos T en el foco de inflamación, etc. Es importante destacar que los mecanismos específicos de unión de las cepas virulentas y relativamente avirulentas de micobacterias a los fagocitos pueden diferir.

Existe evidencia suficiente que indica que el proceso de formación de vacuolas o fagosomas durante la interacción de M. tuberculosis con un fagocito mononuclear está mediado por la unión del microorganismo a los receptores del complemento (CR1, CR3, CR4), receptores de manosa u otros receptores de la superficie celular. La interacción entre los receptores de manosa de las células fagocíticas y las micobacterias está mediada, aparentemente, por la glucoproteína de la pared celular micobacteriana, el lipoarabinomanano.

Las citocinas de los T cooperadores tipo 2 (prostaglandina E2 e IL-4) estimulan la expresión de CR y MR, mientras que el IFN-γ, por el contrario, suprime la expresión y la función de estos receptores, lo que disminuye la adhesión de las micobacterias a los macrófagos. Además, se siguen recopilando datos sobre la participación de los receptores de proteínas surfactantes en la adhesión de las bacterias a las células.

La función de la molécula CD14 (marcador fagocítico) se demostró mediante un modelo de interacción entre micobacterias y microglía, fagocitos residentes del tejido cerebral. Se descubrió que los anticuerpos contra CD14 previnieron la infección de células microgliales con la cepa virulenta de laboratorio H37Rv. Dado que la molécula CD14 no penetra la membrana celular y, por lo tanto, no tiene contacto directo con el citoplasma, no puede transmitir la señal inducida por lipoproteínas de forma independiente, sino que requiere un correceptor para activar las vías de transmisión de señales intracelulares. Los candidatos más probables para dichos correceptores son los representantes de la familia de receptores tipo Toll. Las lipoproteínas microbianas, mediante la activación de estos receptores, pueden, por un lado, potenciar los mecanismos de defensa del organismo huésped y, por otro, causar daño tisular mediante la inducción de apoptosis. Al mismo tiempo, la apoptosis puede inhibir la respuesta inmunitaria eliminando las células implicadas en las reacciones inmunitarias, reduciendo así el daño tisular.

Además de lo anterior, parece bastante probable que un papel importante en el proceso de unión de las micobacterias a las células fagocíticas lo desempeñen los llamados receptores “carroñeros”, que se encuentran en la superficie de los macrófagos y tienen afinidad por varios ligandos.

El destino de M. tuberculosis después de la fagocitosis es la supresión de su crecimiento por los macrófagos. Después de entrar en el fagocitosis, las bacterias patógenas se exponen a una serie de factores destinados a su destrucción. Dichos factores incluyen la fusión del fagosoma con los lisosomas, la síntesis de radicales reactivos de oxígeno y la síntesis de radicales reactivos de nitrógeno, especialmente óxido nítrico. La muerte de las micobacterias dentro del macrófago puede ocurrir por varios mecanismos como resultado de complejas interacciones mediadas por citocinas entre linfocitos y fagocitos. Es posible que la capacidad de las micobacterias para evitar los efectos tóxicos de los radicales reactivos de oxígeno y nitrógeno sea un paso clave en la transición a la etapa latente de la infección. La capacidad del macrófago para suprimir el crecimiento de M. tuberculosis depende significativamente de la etapa de activación celular (al menos parcialmente) y del equilibrio de citocinas (principalmente, probablemente, el factor de crecimiento derivado de plaquetas alfa [TGF-α] e IFN-γ).

Un componente importante del mecanismo de la actividad antimicobacteriana de los macrófagos es, aparentemente, la apoptosis (muerte celular programada). En el modelo de cultivo de M. bovis BCG en monocitos, se demostró que la apoptosis (pero no la necrosis) de los macrófagos se acompaña de una disminución de la viabilidad de las micobacterias fagocitadas.

El papel de los linfocitos T en la inmunidad antituberculosa

Se sabe que los linfocitos T son el principal componente de la inmunidad adquirida en la infección tuberculosa. La inmunización de animales de experimentación con antígenos micobacterianos, así como la evolución de la infección tuberculosa, se acompañan de la generación de linfocitos CD4 ⁺ y CD8 ⁺ específicos del antígeno.

La deficiencia de linfocitos CD4 y, en menor medida, de linfocitos CD8 observada en ratones deficientes en los genes CD4, CD8, MHCII y MHCI, así como tras la administración de anticuerpos específicos para los antígenos CD4 o CD8, conduce a una disminución significativa de la resistencia de los ratones a la infección por M. tuberculosis. Se sabe que los pacientes con SIDA, que se caracterizan por una deficiencia de linfocitos CD4 ⁺, tienen una sensibilidad extremadamente alta a la tuberculosis. La contribución relativa de los linfocitos CD4 ⁺ y CD8 ^{+ a la respuesta inmunitaria protectora puede cambiar en diferentes etapas de la infección. Así, en los granulomas pulmonares de ratones infectados con M. bovis BCG, los linfocitos T CD4+} predominan en las etapas tempranas de la infección (2-3 semanas), mientras que el contenido de linfocitos CD8 ⁺ aumenta en etapas posteriores. Durante la transferencia adoptiva, ^{los linfocitos CD8+, especialmente su subpoblación CD44hl}, tienen una alta actividad protectora. Además de los linfocitos CD4 ⁺ y CD8 ⁺, existen otras subpoblaciones de linfocitos, en particular los linfocitos γδ y CD4 ⁺ CD8 ^+,, restringida por moléculas no polimórficas del MHC de clase CD1. Al parecer, también contribuye a la inmunidad protectora contra la infección tuberculosa. Los mecanismos de acción efectora de los linfocitos T se reducen principalmente a la producción de factores solubles (citocinas, quimiocinas) o a la citotoxicidad. En las infecciones micobacterianas, predomina la formación de linfocitos T1, cuyas características son la producción de las citocinas IFN-γ y TNF-α. Ambas citocinas pueden estimular la actividad antimicobacteriana de los macrófagos, principal responsable del efecto protector de los linfocitos CD4. Además, el IFN-γ puede suprimir la gravedad de las reacciones inflamatorias pulmonares, reduciendo así la gravedad de la infección tuberculosa. El TNF-α es necesario para la formación de granulomas, la cooperación plena de macrófagos y linfocitos, y la protección tisular frente a los cambios necróticos. Además de su efecto protector, el TNF-α también tiene un efecto "patológico". Su producción puede provocar fiebre, pérdida de peso y daño tisular, síntomas característicos de la infección tuberculosa. Los linfocitos T no son la única fuente de TNF-α. Sus principales productores son los macrófagos. El efecto del TNF-α está determinado en gran medida por el nivel de producción de otras citocinas de tipos 1 y 2 en el foco inflamatorio. En condiciones de producción predominante de citocinas de tipo 1 y ausencia de producción de citocinas de tipo 2, el TNF-α tiene un efecto protector, y con la producción simultánea de citocinas de tipos 1 y 2, tiene un efecto destructivo. Dado que, como se mencionó anteriormente, las micobacterias estimulan principalmente a los linfocitos T1, el curso de las infecciones micobacterianas no suele ir acompañado de un aumento en la producción de IL-4 e IL-5. Al mismo tiempo, en las formas graves de la infección, así como en sus etapas tardías, puede haber un aumento local y sistémico en la producción de IL-4 e IL-5. No está claro si el aumento de la producción de citocinas tipo 2 es una causa de una infección tuberculosa más grave o una consecuencia de ella.

La citotoxicidad hacia las células diana infectadas se manifiesta tanto en las células CD8 ⁺ como en los linfocitos CD8 ⁺ no clásicos restringidos por moléculas CD1b, linfocitos CD4 ⁺ y linfocitos CD4 ⁺. La importancia de la citotoxicidad en la protección contra la tuberculosis se evidencia en una disminución de la actividad citotóxica de los linfocitos CD8 ^{+ y del contenido de perforina en pacientes con tuberculosis encomparación} con donantes sanos. Es fundamental responder a la pregunta de cómo la lisis de las células diana infectadas puede influir en el curso del proceso infeccioso: ¿conduce a una disminución de la intensidad de la reproducción de las micobacterias, que son parásitos intracelulares, o, por el contrario, promueve la liberación de micobacterias de los macrófagos infectados y la infección de nuevas células? Los datos de S. Stronger (1997) parecen contribuir a la comprensión de este problema. Los autores demostraron que los linfocitos citotóxicos contienen moléculas de granulisina, que tienen un efecto bactericida sobre las micobacterias. Para que la granulisina penetre en las células infectadas, los linfocitos deben secretar proteínas que forman poros en la membrana de las células diana. Así, por primera vez, se obtuvieron datos sobre la destrucción directa de micobacterias (en macrófagos) por los linfocitos T, lo que demuestra la posibilidad de una participación directa de los linfocitos T en la protección contra las infecciones micobacterianas.

Regulación de la respuesta inmunitaria de las células T

La respuesta de los linfocitos T y su producción de citocinas efectoras están reguladas por citocinas producidas por células presentadoras de antígenos, incluyendo macrófagos infectados. IL-12 cambia la diferenciación de los linfocitos T hacia la formación de células Th1 y estimula la producción de IFN-γ. La infección de ratones con IL-12 ^% M. bovis BCG conduce al desarrollo progresivo de la infección, aumento de la diseminación de micobacterias y se acompaña de la ausencia de formación de granulomas en los pulmones. En ratones con IL-12p40 ^% infectados con M. tuberculosis, se observa un crecimiento descontrolado de micobacterias, asociado con una violación tanto de la resistencia natural como de la inmunidad adquirida y causado por una disminución significativa en la producción de citocinas proinflamatorias IFN-γ y TNF-β. Por el contrario, la administración de IL-12 recombinante a ratones seguida de una infección con M. tuberculosis Erdmann conduce a un aumento en su resistencia a la infección.

La IL-10 es una citocina reguladora que estimula el desarrollo de reacciones de inmunidad humoral y suprime muchas reacciones de inmunidad celular. Se cree que el efecto de la IL-10 en la respuesta de las células T puede estar mediado por su acción sobre los macrófagos: la IL-10 inhibe la presentación de antígenos por parte de los macrófagos y suprime la síntesis de citocinas proinflamatorias como TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8 e IL-12, GM-CSF y G-CSF por parte de los macrófagos. La IL-10 también tiene un efecto antiapoptótico. Este espectro de acción, al parecer, debería determinar el efecto significativo de la IL-10 en la intensidad de la inmunidad antituberculosa; sin embargo, los datos sobre la dependencia de la inmunidad protectora en la producción de IL-10 son extremadamente contradictorios.

El TGF-β es un factor único en la supresión de la inmunidad celular. Su nivel de producción se correlaciona con la gravedad de la tuberculosis, y la administración de anticuerpos anti-TGF-β o inhibidores naturales del TGF-β a ratones infectados con M. tuberculosis corrige la respuesta reducida de las células T.

Cabe destacar que la función efectora de los linfocitos T no se limita a la producción de citocinas y la citotoxicidad celular. Otros procesos que ocurren durante el contacto directo entre los linfocitos T y los macrófagos, así como la producción de quimiocinas por parte de los linfocitos T, pueden contribuir significativamente al desarrollo de reacciones inflamatorias locales. Estas últimas, a su vez, son causadas no solo por la respuesta de los macrófagos y los linfocitos T. Los neutrófilos, los eosinófilos, los fibroblastos, las células epiteliales y otras células pueden participar activamente en los procesos que ocurren en los pulmones durante la infección tuberculosa.

Los estudios morfológicos del proceso de formación de granulomas, así como los resultados de la determinación de la dinámica de la formación de una respuesta específica de células T, permiten, en nuestra opinión, distinguir varias etapas de la interacción de las micobacterias con el macroorganismo. La primera se caracteriza por la proliferación progresiva de micobacterias en ausencia de una respuesta específica de linfocitos T y dura aproximadamente de 2 a 3 semanas. La segunda ocurre tras la formación de linfocitos T maduros y se caracteriza por la estabilización del crecimiento micobacteriano. Por lo general, a esta le sigue la etapa de descompensación, que coincide con la destrucción de las formaciones linfoides y la aparición de cambios necróticos en los pulmones. El efecto de la vacuna puede deberse a una reducción en la primera fase de la respuesta.