Цинзерлинг В.А.

ФГБУ "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии"; Медицинский факультет Санкт-Петербургского университета

Свистунов В.В.

Иркутская городская клиническая больница

Карев В.Е.

ФГБУ «Детский научно-клинический центр инфекционных болезней», Санкт-Петербург, Россия

Семенова Н.Ю.

Лаборатория патоморфологии Санкт-Петербургского НИИ фтизиопульмонологии

Морфологическая диагностика туберкулеза в современных условиях

Журнал: Архив патологии. 2015;77(3): 3-9

Просмотров : 18

Загрузок : 4

Как цитировать

Цинзерлинг В. А., Свистунов В. В., Карев В. Е., Семенова Н. Ю. Морфологическая диагностика туберкулеза в современных условиях. Архив патологии. 2015;77(3):3-9. https://doi.org/10.17116/patol20157733-9

Авторы:

Цинзерлинг В.А.

ФГБУ "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии"; Медицинский факультет Санкт-Петербургского университета

Все авторы (4)

Туберкулез продолжает оставаться одной из наиболее распространенных и опасных инфекций человека. Ежегодно в мире регистрируется более 9 млн новых случаев этого заболевания и около 2 млн человек от него умирают. Последнее десятилетие в Российской Федерации наблюдался рост показателей уровня заболеваемости и смертности от туберкулеза, однако в последние 2—3 года ситуация стабилизировалась и наметилось ее некоторое улучшение. Так, по данным статистики за 2013 г., показатели заболеваемости и смертности снизились на 6—7%. В то же время на этом фоне отмечено увеличение числа умерших от сочетания ВИЧ-инфекции и туберкулеза, особенно в группе смертей от других причин. В современных условиях все большее значение придается микробиологической и молекулярно-биологической диагностике туберкулеза, хотя во многих случаях выявление микобактерий в тканях и жидкостях организма осуществляется микроскопически. Мировая практика не позволяет ставить морфологический диагноз «туберкулез» только на основании выявления специфического воспаления (термин, который отсутствует в современных учебниках патологии) [1], в обязательном порядке требуется выявление возбудителя. Во многих фундаментальных руководствах по фтизиатрии [2, 3] отсутствует даже раздел «морфологическая диагностика».

Задачи, стоящие перед патологоанатомической службой во фтизиатрии, по нашему мнению, могут быть разделены на 4 группы:1) уточнение подходов для выявления микобактерий в тканях; 2) оптимизация посмертной диагностики туберкулеза; 3) оптимизация прижизненной дифференциальной диагностики туберкулеза и разработка методов прогнозирования его течения; 4) изучение патогенеза туберкулеза в свете современных представлений об инфекционном процессе.

1. Уточнение подходов для выявления микобактерий в тканях

Классическим и общепринятым методом диагностики туберкулеза является окраска срезов карболовым фуксином по методу Циля—Нильсена. В случае выявления кислотоустойчивых палочек в сравнительно больших количествах все обстоит относительно просто.

Однако при оценке результатов этой окраски приходится сталкиваться с рядом существенных трудностей. Так, в случаях бесспорного туберкулеза, в том числе подтвержденного с помощью полимеразно-цепной реакции (ПЦР), кислотоустойчивые палочки могут не выявляться или обнаруживаться лишь в очень небольшом количестве при повторном пересмотре микропрепаратов.

Для специального изучения этого вопроса нами было проанализировано 19 наблюдений лиц, умерших от генерализованного туберкулеза (табл. 1).

Таблица 1. Общая характеристика исследованных умерших

Парафиновые срезы повторно окрашивали карболовым фуксином по Цилю—Нильсену, азур-эозином, по Браун-Хоппсу, ставили иммуногистохимическую (ИГХ) реакцию с сывороткой к антигенам микобактерий туберкулезного комплекса. Полученные результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты гистобактериоскопического и ИГХ-исследований Примечание. Во всех исследованных микропрепаратах характерные для туберкулеза гистологические изменения: + — положительные результаты в единичных полях зрения, ++ — многочисленные положительные результаты во многих полях зрения.

При гистологическом исследовании различных органов (легких, головного мозга, селезенки, лимфатических узлов, почек, печени) определялись некротические участки, в зоне которых преобладали окрашенные гематоксилином глыбки, сходные с наблюдаемыми при кариорексисе и распаде нейтрофильных лейкоцитов. Такие же фиолетовые глыбки определялись при окраске по Цилю—Нильсену (рис. 1).

Рис. 1. Циль-отрицательные глыбки в зоне казеозного некроза в лимфатическом узле умершего от генерализованного туберкулеза, верифицированного ПЦР. Окраска по Цилю—Нильсену. ×1000.

Эпителиоидные и гигантские клетки практически отсутствовали. Кислотоустойчивые палочки либо не определяли вовсе, либо обнаруживали в минимальном количестве, в единичных случаях их количество оказалось значительно больше при повторном окрашивании срезов. При ИГХ-исследовании во всех наблюдениях выявлена резко положительная специфичная реакция преимущественно во внеклеточных коккоидных структурах (рис. 2). Для исключения артефициального окрашивания проводили ИГХ-исследование контрольных срезов и в параллельных препаратах, окрашенных гематоксилином и эозином, исключалось наличие угольного пигмента и гемосидерина. Число палочек было значительно меньше и коррелировало с результатом окрашивания по Цилю—Нильсену.

Рис. 2. Многочисленные кокковидные структуры, прокрашенные иммуногистохимической сывороткой к антигену микобактерий туберкулезного комплекса в параллельном срезе того же наблюдения. ×1000.

Несмотря на наличие в литературе по микробиологии указаний на существование кокковидных и не окрашивающихся в красный цвет по Цилю—Нильсену форм микобактерий [4], этот вопрос почти не рассматривается морфологами, а отрицательные результаты окрашивания срезов объясняются либо отсутствием контроля при окраске, или низким качеством реактивов. В работах многих исследователей приводятся данные об отрицательных результатах выявления кислотоустойчивых палочек даже в случаях бесспорного туберкулеза. В литературе имеются указания на диагностическое значение единичных мелких кокковидных циль-положительных структур, а достоверность трактовки базируется на выявлении единичных положительных гранул, которые обнаруживаются при ИГХ-исследовании с сывороткой к антигенам микобактерий туберкулезного комплекса [5]. Мы полностью разделяем точку зрения М.В. Ерохиной и соавт. [6], что идентификация таких структур, как микобактерии, требует дополнительных доказательств. Кроме того, не следует забывать, что сыворотка для ИГХ-исследования используется преимущественно в исследовательских работах и имеются лишь единичные зарубежные публикации относительно ее использования в диагностической работе [7]. Существенное клиническое и эпидемиологическое значение имеет уточнение вида и генотипа микобактерии. В мировой практике уже несколько десятилетий проводится ПЦР-исследование, в том числе фиксированных в формалине и залитых в парафин тканей, на предмет выявления атипичных микобактерий: avium/intracellulare, kansasii, fortuitum и др. В самое последнее время появились и единичные отечественные сообщения о роли нетуберкулезных микобактерий в этиологии жизнеугрожающих поражений при ВИЧ-инфекции. Клинико-морфологические проявления туберкулезных и нетуберкулезных микобактериозов при СПИДе очень близки. Существуют лишь указания, что для наиболее частого возбудителя нетуберкулезного микобактериоза (avium/intracellulare) более характерно внутриклеточное расположение большого числа возбудителей (рис. 3). По нашему мнению, этот признак очень важен, но не является абсолютным. Безусловно, эта проблема нуждается в дальнейшем комплексном клинико-микробиологическом и морфологическом анализе. Особенно сложны для клинико-морфологического анализа единичные случаи с одновременным выявлением как туберкулезных, так и нетуберкулезных микобактерий.

Рис. 3. Многочисленные, преимущественно внутриклеточные палочки в брыжеечном лимфатическом узле умершего от верифицированного микробиологически микобактериоза, вызванного M. avium у пациента с ВИЧ-инфекцией в стадии СПИДа. Окраска по Цилю—Нильсену. ×600.

2. Оптимизация посмертной диагностики туберкулеза

Как среди патологоанатомов, так и фтизиатров наиболее распространена точка зрения, что посмертная диагностика туберкулеза сравнительно проста и в типичных наблюдениях, безусловно, соответствует истине. К сожалению, детальный анализ летальности от туберкулеза, включающий морфологическую характеристику выявленных на вскрытии изменений, в России ни в рамках фтизиатрической, ни патологоанатомической служб не проводится и с удовлетворением констатируется совпадение клинического и патологоанатомического диагнозов практически во всех случаях. Следует отметить, что в подавляющем большинстве наблюдений, касающихся туберкулеза, особенно в сочетании с ВИЧ-инфекцией, даже при формальном совпадении патологоанатомического и клинического диагнозов последний практически всегда уточняется и дополняется зачастую весьма существенно [8]. Кроме того, современные формы туберкулеза не могут быть адекватно охарактеризованы с использованием существующих классификаций. Причины этого явления остаются не вполне ясными. Возможности клинической диагностики туберкулезных поражений печени, кишечника, селезенки, почек, щитовидной железы, надпочечников ограничены [9].

Значительно реже анализируются случаи клинической гипердиагностики туберкулеза. Вне всяких сомнений, в части случаев прижизненная диагностика туберкулеза (особенно со знаком вопроса) на фоне ВИЧ не базируется на каких-либо объективных данных, и он предполагается лишь в связи с их частым сочетанием. Кроме того, нам в единичных наблюдениях приходилось сталкиваться с такими комбинациями вторичных инфекций, которые симулировали как рентгенологическую, так и макроскопическую картину туберкулеза. Так, в одном из наших наблюдений, со стремительным развитием ВИЧ-инфекции (в течение 2 мес) изменения, похожие на инфильтративный туберкулез с формированием острых каверн (рис. 4), оказались связаны с аспергиллами (в зоне дефекта) (рис. 5) и пневмоцистами (в окружающей уплотненной ткани) (рис. 6), симулировавшими туберкулез клинически, рентгенологически и макроскопически. В других наблюдениях туберкулез имитировали септические отсевы при инфекционном эндокардите, метастатические поражения при лимфомах.

Рис. 4. Стенка полости, имитировавшей рентгенологически и макроскопически каверну у умершего от быстро прогрессировавшей ВИЧ-инфекции. Окраска гематоксилином и эозином. ×250.

Рис. 5. Многочисленные нити мицелия аспергилл по краю полости у того же пациента. Импрегнация по Гроккоту. ×600.

Рис. 6. Пенистые PАS-позитивные массы, характерные для пневмоцистоза, верифицированного также иммуногистохимически и электронно-микроскопически, в большей части легких у того же пациента. PAS-реакция. ×600.

Следует отметить, что в отдельных наблюдениях на фоне ВИЧ-инфекции туберкулез не прогрессировал, изредка на фоне лечения отмечалось его обратное развитие. Наблюдения такого рода нуждаются в специальном анализе.

3. Оптимизация прижизненной дифференциальной диагностики туберкулеза и разработка методов прогнозирования его течения

При ВИЧ-инфекции в стадии СПИДа зачастую речь идет о генерализованных формах заболевания с распространенным характером поражений, диагностика которых, особенно по биопсийному и операционному материалам, крайне затруднена из-за нетипичной микроскопической картины, в которой доминируют альтеративные изменения без типичных клеточных и тканевых реакций. Во многих случаях диагноз помогает поставить окраска по Цилю—Нильсену, что позволяет рекомендовать ее к более широкому использованию.

Одной из наиболее актуальных проблем современной медицины является дифференциальная диагностика гранулематозов. Несмотря на то что во всех современных руководствах по патологии легких указывается на широкий круг причинных факторов гранулематозов (туберкулез, саркоидоз, микозы, лепра, гранулематоз Вегенера, первичный билиарный цирроз на ранних стадиях, ревматические болезни и др.), а в единичных источниках он расширяется за счет хламидиоза и микоплазмоза [10], в клинической практике морфолог чаще проводит дифференциальную диагностику между туберкулезом и саркоидозом. В части случаев абсолютно уверенно различить эти заболевания только по морфологическим данным невозможно. В клинической практике нам приходилось сталкиваться с ошибочной диагностикой туберкулеза кожи при хромомикозе в связи с наличием в препарате многоядерных клеток Лангханса (рис. 7).

Рис. 7. Хромомикоз кожи у пациента, длительное время безрезультатно лечившегося от туберкулеза. а — окрашенные грибы в зоне нейтрофильной инфильтрации; б — гигантские клетки типа Лангханса в составе мононуклеарной инфильтрации в соседнем поле зрения. Окраска гематоксилином и эозином. ×600.

На нашем материале в рамках дифференциальной диагностики гранулематозных поражений легких на основании особенностей микроскопических изменений (появление значительного количества макрофагов с вакуолизированной цитоплазмой) в легких и лимфатических узлах высказывались предположения о возможной этиологической роли хламидий и микоплазм. В 5 наблюдениях при ИГХ-исследовании эти предположения были подтверждены.

При клинико-морфологических сопоставлениях, проводившихся в лаборатории патоморфологии Санкт-Петербургского НИИ фтизиопульмонологии, было показано, что течение фиброзно-кавернозного туберкулеза коррелирует с вовлечением в воспалительный процесс лимфатических узлов и стенки бронхов.

4. Изучение патогенеза туберкулеза в свете современных представлений об инфекционном процессе

Классические представления о патогенезе туберкулеза базируются на фундаментальных исследованиях, преимущественно выполненных в первой половине ХХ века. Любая инфекция по современным представлениям является результатом взаимодействия микро- и макроорганизма [11]. Современные исследования, посвященные механизмам развития этого заболевания, основаны преимущественно на изучении взаимодействия микобактерий с культурами клеток [12, 13]. Таким образом, одна из заинтересованных сторон — макроорганизм с совершенно разными конституциональными особенностями, преморбидным фоном и иммунным статусом — полностью выпадает из поля зрения, что обесценивает роль таких исследований.

В публикациях, посвященных характеристике генотипов микобактерий, приводятся сведения об их значительных различиях, в том числе по вирулентным свойствам. Особое внимание уделяется штамму Beijing (Пекин, генотип В), который известен с 90-х годов прошлого века как W-штамм, выявленный в США, обладающий лекарственной устойчивостью и выраженными патогенными свойствами [14]. Его отличает склонность к диссеминации и генерализации, при нем достоверно чаще встречаются внелегочные формы заболевания, клинически он может протекать с фебрилитетом [15—17]. Он экспрессирует гораздо большие количества провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-12, TNF-α), причем уровень экспрессии не зависит от числа инфекта, в связи с чем он способен инициировать воспаление ничтожно малыми количествами микробных тел [16]. В условиях нестерильного иммунитета, сформированного как вакциной БЦЖ, так и местными (аборигенными) штаммами, его воздействие на иммунную систему приводит к конфликту, следствием чего может быть реактивация дремлющего очага и/или суперинфицирование. По результатам исследования, проводимого в Иркутске на материале аутопсий, этот генотип был выявлен в 65% случаев. Кроме того, были получены данные, свидетельствующие о возможности одновременного инфицирования больных микобактериями разных типов и подтипов [18—20]. Этот феномен нуждается в дальнейшем изучении, поскольку он может внести ясность в понимание некоторых аспектов патогенеза.

Еще одной практически не обсуждаемой во фтизиатрической литературе является проблема смешанных инфекций. Если при туберкулезе в сочетании с ВИЧ-инфекцией это достаточно очевидно, то в других клинических ситуациях поиск нетуберкулезных возбудителей у больных туберкулезом практически не осуществляется. Вместе с тем наш опыт изучения операционного, биопсийного и аутопсийного материалов во многих случаях позволяет с разной степенью убедительности говорить о наличии в тканях поражений, связанных как с ДНК-, так и РНК-содержащими вирусами, микоплазмами, хламидиями и грибами. Клиническая значимость таких коинфекций не всегда бесспорна, но, безусловно, нуждается в дальнейшем комплексном изучении. При ВИЧ-инфекции на нашем материале встречаются наблюдения с одновременным наличием пяти инфекций. Хотя, очевидно, все они должны каким-то образом взаимодействовать друг с другом, фактические данные в этом отношении отсутствуют.

Говоря о свойствах макроорганизма, следует помнить, что к ним наряду с уровнем иммунокомпетентных клеток в периферической крови относятся также местная резистентность и конституциональная устойчивость. Иммуноморфологических исследований, направленных на изучение местной резистентности дыхательных и пищеварительных путей, сравнительно немного, а при туберкулезе такие подходы почти не использовались.

Важными, на наш взгляд, оказались результаты молекулярно-биологических исследований по адаптивному взаимодействию полиморфных локусов генов человека с эпидемическими штаммами М. tuberculosis, полученные нами в рамках того же исследования, проводимого в Иркутске. Особый интерес представлял ген DC-SIGN (Dendritic Cell-Special Intercellular adhesion molecule-3-Grabbing Non integrin) позиции -336A/G, более известный как CD209, отвечающий за захват инфекта. Известно, что эффективность захвата зависит от уровня лектинового рецептора, находящегося на поверхности дендритных клеток. Установлено, что у людей с генотипом AG и GG по гену CD209 количество этого рецептора значительно ниже [21, 22]. Результаты, полученные нами в ходе этого исследования, подтверждают это положение. Было установлено, что у мужчин с аллелью G (генотипы AG и GG) наиболее частой была комбинация с эпидемическим штаммом генотипа В (Beijing). При расчетах оказалось, что вероятность развития летального исхода в этой группе по сравнению с группой женщин с любым генотипом и мужчин с генотипом АА была выше в 6 раз, при этом отношение шансов (ОШ) = (р=0,0008) 1,9458—19,923 (95% ДИ) [21].

Требуют изучения и некоторые необъяснимые с точки зрения современных представлений о патогенезе туберкулеза факты. Прежде всего существование изолированных туберкулезных поражений отдельных органов: мягких мозговых оболочек, тел позвонков и других при отсутствии посттуберкулезных изменений в области обычно обсуждаемых локализаций первичного комплекса и при самом тщательном посмертном исследовании.

Заключение

Многие вопросы, связанные как с практической прижизненной и посмертной диагностикой туберкулеза, так и с пониманием его патогенеза, нуждаются в дальнейшем комплексном изучении с позиций современной инфектологии.

В нашем исследовании удалось доказать, что при тяжелых верифицированных с помощью ПЦР туберкулезных поражениях разных органов типичные кислотоустойчивые палочки могут либо отсутствовать, либо определяться в минимальных количествах, недостаточных для уверенной постановки диагноза. При этом в тканях, преимущественно внеклеточно, выявляются полиморфные кокки, специфически не окрашиваемые по Цилю—Нильсену, но верифицируемые иммуногистохимически как микобактерии. Часть этих микроорганизмов окрашивается азуром и дает феномен метахромазии. Вокруг некротических масс практически отсутствуют эпителиоидные и гигантские клетки Лангханса. Приведенные данные свидетельствуют, что тканевые формы микобактерий, варианты воспалительной реакции и особенности патогенеза туберкулеза нуждаются в дальнейшем изучении.

Перспективным представляется и продолжение морфологических исследований, направленных на оценку активности воспалительного процесса в разных органах, особенно в сопоставлении с клиническими, биохимическими, радиологическими данными.

В качестве важнейших задач при морфологическом изучении туберкулеза следует рассматривать оптимизацию методов выявления микобактерий в тканях и морфологической диагностики туберкулеза, установление истинной роли нетуберкулезных микобактерий, изучение вероятности суперинфицирования пациентов другими генотипами M. tuberculosis, разработку единой (клинической, патогенетической и морфологической) классификации туберкулеза.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: В.А.Ц.

Сбор и обработка материала: В.А.Ц., В.В.С., В.Е.К., Н.Ю.С.

Статистическая обработка материала: В.А.Ц., В.В.С.

Написание текста: В.А.Ц.

Редактирование: В.А.Ц., В.В.С., В.Е.К.

Конфликт интересов отсутствует.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail