Не менее четверти летальных исходов у пациентов с ВИЧ-инфекцией в стадии СПИД приходится на сочетание с туберкулезом, что делает его наиболее актуальной современной оппортунистической инфекцией [1]. Риск инфицирования микобактериями туберкулезного комплекса пациентов на фоне ВИЧ-инфекции многократно увеличивается по сравнению с иммунокомпетентными лицам и, хотя заражение туберкулезом в ряде наблюдаемых случаев могло предшествовать заражению ВИЧ, неоспоримым фактом является повышенная опасность сочетания этих заболеваний, в результате чего за увеличением числа ВИЧ-инфицированных следует закономерный рост случаев крайне неблагоприятного течения туберкулеза.
Проблема множественной и широкой лекарственной устойчивости микобактерий туберкулеза (МБТ), остро стоящая и у лиц без иммуносупрессии, в случае сочетания туберкулеза и ВИЧ-инфекции становится в разы более угрожающей. Также совершенно ожидаемо, что при ВИЧ-инфекции туберкулез намного быстрее прогрессирует и значительно чаще приобретает генерализованную форму [1—4].
Случаи сочетания туберкулеза и ВИЧ-инфекции нередко вызывают сложности в правильной постановке и/или формулировке клинического и патологоанатомического диагнозов. Причин этого несколько: 1) течение туберкулеза одновременно с другими оппортунистическими инфекциями (нетуберкулезные микобактериозы, пневмоцистная пневмония, цитомегаловирусная инфекция, криптококкоз и др.) в различных сочетаниях; 2) большое разнообразие внелегочных поражений при генерализованном туберкулезе: вещество и оболочки головного мозга, печень, селезенка, почки, яички, поджелудочная, щитовидная и предстательная железы, матка, яичники, кишечник, различные группы лимфатических узлов и др.; 3) длительная антиретровирусная (АРВТ) и противотуберкулезная терапия в различных сочетаниях; 4) комбинации с многочисленными неинфекционными заболеваниями.
При сопоставлении клинического и патологоанатомического диагнозов изредка встречается прижизненная гипердиагностика туберкулеза, когда неверно трактуются гнойно-септические поражения, вызванные другими бактериальными и микотическими инфекциями, а также генерализованное поражение лимфатических узлов, причиной которого могут быть ВИЧ-ассоциированные неходжкинские лимфомы. Гиподиагностика ведется также нечасто и, как правило, связана с кратковременным пребыванием больного в стационаре вследствие тяжести состояния и высокой скорости прогрессирования заболевания.
Верификация выявленного при жизни туберкулеза в аутопсийном материале на светооптическом уровне может вызывать затруднения, а в случае сочетания с ВИЧ-инфекцией наблюдаются дополнительные особенности, которые требуется учитывать: прежде всего неоднородная и неклассическая картина гранулематозного воспаления, а также чрезвычайная вариабельность результатов окраски МБТ карболовым фуксином по Цилю—Нильсену [5].
Общепризнано, что в результате иммуносупрессии отмечаются резко выраженный альтеративный компонент, не характерный для туберкулезного поражения у иммунокомпетентных пациентов, и одновременно с этим слабая клеточная реакция со снижением способности к формированию гигантоклеточных гранулем. Также во всех источниках справедливо отмечается склонность туберкулеза к быстрой генерализации посредством гематогенной и лимфогенной диссеминации [6—10]. Вместе с тем подробных данных о гистобактериоскопическом выявлении МБТ с использованием разных методов в литературе нет.
Цель исследования — оценка клинико-морфологических особенностей туберкулеза в сочетании с ВИЧ-инфекцией.
Материал и методы
Проведен анализ аутопсийного материала, полученный из Клинической инфекционной больницы им. С.П. Боткина, Санкт-Петербург (КИБ им. С.П. Боткина), за 2018 г. Оценивали анамнестические, клинические данные, результаты прижизненных и посмертных лабораторных исследований, макро- и микроскопической диагностики. Детально изучено 8 образцов с использованием гистобактериоскопических окрасок и морфометрии.
Фрагменты легочной ткани после фиксации в 10% нейтральном формалине подвергали стандартной проводке в спиртах и заливке в парафин. В дальнейшем проводили окраску срезов гематоксилином и эозином, карболовым фуксином по Цилю—Нильсену, аурамин-родамином (с последующей люминесцентной микроскопией) и иммуногистохимическое исследование с использованием поликлональных антител (Thermo, PA1−7231; PPD) к антигену РАВ (Protein antigen B).
Исследование включало оценку морфологических изменений, подсчет количества МБТ при увеличении 400 и количества полей зрения, в которых они визуализируются, соотношения между различными морфологическими формами возбудителя (палочковидными, кокковидными и пр.).
После оценки процентного соотношения различных морфологических форм МБТ подсчитывали среднее значение для каждой формы, затем вычисляли абсолютную погрешность с доверительной вероятностью γ=0,95.
Результаты
Проанализированы результаты 736 вскрытий, проведенных в патологоанатомическом отделении КИБ им. С.П. Боткина за 2018 г. Наиболее часто (357 наблюдений) в качестве основного заболевания рассматривали ВИЧ-инфекцию. Ведущим было сочетание ВИЧ-инфекции и туберкулеза, установленное в 86 (24,1%) случаях. Среди других вторичных заболеваний наиболее частыми были случаи пневмоцистоза легких (51, или 14,3%), лимфом (31 или 8,7%, в том числе головного мозга 9, или 2,5%), токсоплазмоза головного мозга (36, или 10,1%) и пневмонии различной смешанной этиологии (36, или 10,1%), менингоэнцефалитов и энцефалитов различной этиологии (30, или 8,4%), прогрессирующей мультифокальной лейкоэнцефалопатии (25, или 7,0%), нетуберкулезного микобактериоза и криптококкоза (по 17, или 4,8%).
Большинство пациентов, умерших при сочетанных поражениях ВИЧ+туберкулез (52, или 60,4%), были в возрасте 31—40 лет, 27 (31,4%) пациентов — 41—50 лет, 6 (7,0%) — 21—30 лет, 1 (1,2%) — 51—60 лет. Среди пациентов преобладали мужчины (61, или 71% мужчин; 25, или 29% женщин). Пациенты (55, или 64%) провели в стационаре более 7 койко-дней, причем длительность госпитализации некоторых превышала 2—3 мес (два наибольших показателя — 143 и 288 койко-дней), 14 (16,3%) пациентов провели от 1 до 3 сут, 12 (14,0%) — от 4 до 7 сут, 4 пациента умерли, находясь в стационаре менее суток.
У всех пациентов на момент летального исхода стадия ВИЧ-инфекции расценивалась как 4 В. В 64 (74,4%) случаях в анамнезе имелась зависимость от наркотиков, однако при анализе оставшихся 22 случаев обращали на себя внимание часто встречавшиеся косвенные признаки длительного приема инъекционных опиатов, которые по объективным или субъективным причинам не трактовались лечащими врачами как достаточный повод для постановки диагноза наркомании.
Давность диагностики ВИЧ-инфекции сильно варьировала: наряду с 19 (22,1%) случаями заболевания, впервые выявленного при последней госпитализации, имелись 33 (38,4%) случая, когда диагностированное заболевание длилось в течение 10—19 лет. Полноценная АРВТ проведена лишь 10 (11,6%) пациентам, 29 (33,7%) пациентов лечились не систематически, оставшиеся 47 (54,7%) лечения не получали. Уровень CD4+ Т-лимфоцитов у 42 (48,8%) пациентов составлял менее 50 кл/мл, у 26 (30,2%) — менее 100 кл/мл (у прочих данный показатель неизвестен).
Туберкулез в 62 (72,1%) случаях был выявлен впервые при данной госпитализации, причем в 16 из них лишь при патологоанатомическом исследовании, как правило, при кратковременном пребывании пациента в стационаре. Из оставшихся 24 случаев только в 16 имеется упоминание о противотуберкулезной терапии (длительность от 1 года до 17 лет), но без уточнения ее полноценности и систематичности. В 4 случаях известно о формировании множественной лекарственной устойчивости и в 1 — о широкой лекарственной устойчивости МБТ.
Помимо легких (рис. 1),
У 44 (51,2%) пациентов имелось сочетание с хроническими вирусными гепатитами (ХВГ) В и С, у 30 — ХВГ С, у 4 — ХВГ В. Во всех случаях были описаны умеренные структурные изменения печени, при этом ни в одном из них ХВГ не сыграл существенную роль в танатогенезе.
Среди вторичных заболеваний наиболее часто (66, или 76,7%) выявлялся кандидоз (локализация варьировала от орофарингеального поражения и эзофагита до тотального энтероколита). Реже встречались псевдомембранозный колит (3, или 3,5%), цитомегаловирусная инфекция (3, или 3,5%), сальмонеллез (2, или 2,3%) и аспергиллез (1, или 1,2%).
Из сопутствующих заболеваний наиболее часто регистрировался хронический панкреатит (33 случая), вероятно, связанный с алкогольной зависимостью многих умерших. В старших возрастных группах изредка имелись умеренно выраженные признаки гипертонический и ишемической болезни сердца, желчнокаменной болезни и хронического пиелонефрита. Описан один случай неходжкинской лимфомы.
В одном наблюдении смерть женщины, связанная с прогрессированием туберкулеза легких, плевры, внутригрудных лимфатических узлов и селезенки на фоне ВИЧ-инфекции 4 В стадии, произошла вскоре после самопроизвольного выкидыша на 17-й неделе гестации.
Проведено более подробное комплексное морфологическое исследование 8 аутопсийных наблюдений (5 мужчин и 3 женщины) с сочетанием туберкулеза и ВИЧ-инфекции (таблица).
У всех пациентов прижизненно клинически, рентгенологически и лабораторно верифицирован генерализованный ВИЧ-ассоциированный туберкулез в фазе прогрессирования, указанный во всех случаях в качестве основной причины смерти. Морфологические формы туберкулеза значительно разнились, в различных сочетаниях встречался диссеминированный, инфильтративный и фиброзно-очаговый туберкулез легких, туберкулезный плеврит, туберкулез внутригрудных, надключичных, подмышечных, забрюшинных и мезентериальных лимфатических узлов, туберкулезный спондилит и сакроилеит, туберкулез почек, надпочечников, печени, селезенки, тонкой и слепой кишки (рис. 1, 2).
В числе осложнений, как правило, встречались анемия, гидроторакс, отек легких и головного мозга, почечная и печеночная недостаточность. В качестве сопутствующих заболеваний наиболее часто отмечены хронический панкреатит и начальные стадии атеросклероза аорты.
При окраске гематоксилином и эозином во всех наблюдениях выявлена крайне разнообразная и неоднородная картина, значительно отличающаяся от классического гранулематозного воспаления при туберкулезе (рис. 3, 4).
По периферии очагов казеозного некроза определялся, порой, крайне скудный клеточный вал, представленный немногочисленными эпителиоидными клетками и единичными лимфоцитами, а также значительным количеством нейтрофильных гранулоцитов. Выраженность гранулематозной реакции не коррелировала с объемом некроза и даже в пределах одного микропрепарата колебалась от едва заметной до умеренно выраженной, изредка — с формированием 1—2 гигантских многоядерных клеток Лангханса, многие из которых были сравнительно небольших размеров. Значимого фиброза в области очагов туберкулезного поражения не выявлено, что не позволило достоверно судить о длительности течения процесса.
При окраске карболовым фуксином по Цилю—Нильсену в патологических очагах обнаруживались единичные скопления внеклеточно расположенных кислотоустойчивых бактерий в среднем менее чем в 10 полях зрения общим числом не более 1000. Подавляющее большинство (90—95%, в среднем 93,13±2,16) возбудителей имело палочковидную форму, также встречались кокковидные формы (2—9%, 5,39±2), на прочие морфологические формы вместе взятые приходилось менее 3% наблюдаемых МБТ (рис. 5).
При окраске аурамин-родамином и последующем исследовании в люминесцентном микроскопе обнаруживались очаговые скопления внеклеточно расположенных МБТ в 10—20 полях зрения общим числом от 1000 до 2000, преимущественно палочковидных (83—89%, в среднем 86,75±2,4), а также кокковидных (5—12%, 8,13±2,34), гранул (2—4%, 2,88±0,7), булавовидных (1—2%, 1,63±0,43) и ветвящихся (до 1%) форм (рис. 6, 7).
При ИГХ-исследовании определялись скопления внеклеточно расположенных МБТ более чем в 10—30 полях зрения общим числом более 2000, характеризовавшихся чуть большим разнообразием форм: палочки выявлены в 75—83% (в среднем 79±2,64), кокковидные — в 10—16% (12,75±2,13), гранулы — в 3—5% (4,13±0,7), булавовидные — в 2—3% (2,75±0,39) и ветвящиеся — в 1—2% (1,38±0,43) (рис. 8).
Обсуждение
По данным нашего исследования, туберкулез явился ведущим вторичным заболеванием при ВИЧ-инфекции (24%), однако этот показатель существенно меньше цифр, приводимых в ряде других исследований [1]. Наиболее вероятно это связано с естественным патоморфозом ВИЧ-инфекции. Частота туберкулеза как основной причины смерти, по нашим данным, в разные годы существенно колеблется. Следует подчеркнуть, что клиническая диагностика туберкулеза весьма далека от идеала: в 16 (18,6%) наблюдениях он был диагностирован посмертно. Встречались наблюдения, в которых клинически заподозренный туберкулез при патологоанатомическом исследовании не был подтвержден. В большинстве случаев ошибки клинической диагностики связаны с кратковременностью пребывания в стационаре.
Практически во всех случаях клинически диагностированный туберкулез был значительно более точно охарактеризован при посмертном исследовании прежде всего за счет уточнения топографии поражений. Наиболее часто отмечалось туберкулезное поражение селезенки (57, или 66%), почек (47, или 54%), оболочек и вещества головного мозга (26, или 30%), печени (25, или 29%), тонкой и толстой кишки, особенно в области илеоцекального угла (20, или 23%, как правило, с развитием перитонита). В отдельных случаях отмечалось туберкулезное поражение практически всех других внутренних органов.
У всех умерших доказана или предположена наркозависимость. Антиретровирусное и противотуберкулезное лечение получали лишь немногие, в большинстве случаев не систематически.
Роль в танатогенезе других инфекций оказалась, по нашим данным, сравнительно скромной. Наиболее часто выявлявшиеся у умерших ХВГ и кандидоз существенную роль не играли.
Важно отметить, что во всех наблюдениях морфологическая картина туберкулеза, протекающего на фоне ВИЧ-инфекции, характеризовалась как выраженной альтерацией (вплоть до субтотальной казеозной трансформации тканей), так и значительным разнообразием морфологических форм.
Фактически в каждом исследованном случае зафиксировано сочетание двух и более традиционно описываемых морфологических вариантов. Наиболее часто отмечалось соседство фокусов поражения по типу очагового туберкулеза с относительно четко очерченными контурами (по периферии имелись элементы эпителиоидно-клеточной гранулемы) и фокусов казеозной пневмонии (сливающиеся очаги некроза практически ничем не отграничены от окружающих тканей).
Дополнительно к этому обнаруживались инкапсулированные очаги казеозного некроза, подпадающие под характеристику туберкулемы, а также образовавшиеся в результате распада ткани полости, по сути представляющие каверны. Все перечисленные элементы дополнялись отмеченными во всех наблюдениях поражениями внутригрудных лимфатических узлов и плевры.
Столь полиморфная картина туберкулезного поражения, при которой имеется сочетание инфильтративного, очагового, кавернозного, диссеминированного вариантов заболевания, казеозной пневмонии, туберкулем, лимфаденита и плеврита, демонстрирует некоторое несовершенство используемой классификации туберкулеза. При формулировке диагноза следует не только указывать все варианты выявленных структурных изменений, но и констатировать наличие наиболее тяжелой формы. При внелегочных поражениях принято использовать термин «генерализованный туберкулез».
При стандартной гистобактериоскопии число кислотоустойчивых палочек оказалось сравнительно небольшим, несмотря на очевидные морфологические признаки чрезвычайно высокой активности туберкулезного процесса.
При этом, как и в предыдущем исследовании, включавшем дополнительную окраску аурамин-родамином и иммуногистохимическое исследование [11], количество обнаруженных МБТ при использовании альтернативных методов превышало таковое при классической окраске по Цилю—Нильсену.
Тем не менее в отличие от ранее исследованных случаев длительно протекавшего фиброзно-кавернозного туберкулеза, сопровождавшегося многолетней терапией (с формированием лекарственной устойчивости различной степени выраженности), у пациентов с сочетанием туберкулеза и ВИЧ, практически не имевших в анамнезе специфической терапии, разнообразие морфологических форм возбудителя было сравнительно небольшим, хотя и имелась тенденция к увеличению доли атипичных форм МБТ при окраске аурамин-родамином и иммуногистохимическом исследовании. Так же как и в предыдущем исследовании [11], не удалось достоверно зафиксировать внутриклеточное расположение микобактерий при всех использованных методах, что противоречит некоторым данным литературы [1, 10].
Выводы
1. Туберкулез в исследованном материале сохраняет важнейшее место в структуре ведущих причин смерти при ВИЧ-инфекции, составляя 24%. Прижизненная диагностика туберкулеза остается не вполне удовлетворительной.
2. Подтверждена отмечаемая ранее большинством исследователей тенденция к значительному преобладанию альтеративного компонента воспаления при туберкулезе, сочетанном с ВИЧ-инфекцией 4B-стадии, хотя и без полной утраты способности к формированию гранулем.
3. Зафиксировано одновременное сочетание различных морфологических форм туберкулеза, которое не укладывается в общепринятую классификацию и делает крайне желательным ее уточнение и/или дополнение. Считаем правильным использовать в практике термин «генерализованный туберкулез».
4. Ни один из использованных методов выявления МБТ в тканях (окраска карболовым фуксином по Цилю—Нильсену, флюоресцентная микроскопия при окраске аурамин-родамином, иммуногистохимическое исследование) не позволил обнаружить внутриклеточную локализацию возбудителя.
5. При отсутствии специфической противотуберкулезной терапии жизненный цикл и тинкториальные свойства возбудителя не претерпевали значительных изменений, в связи с чем большинство МБТ имело типичную палочковидную морфологию.
6. Окраска карболовым фуксином по Цилю—Нильсену уступает по чувствительности флюоресцентной микроскопии при окраске родамин-аурамином и иммуногистохии особенно при выявлении атипичных форм МБТ.
Участие авторов:
Дизайн исследования — В.А.Ц.
Сбор материала — А.Н.И.
Обработка и анализ материала — М.М.А., Н.Ю.С., М.В.В.
Написание текста — М.М.А.
Редактирование текста — В.А.Ц.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.
Сведения об авторах
Агапов М.М.— https://orcid.org/0000-0002-6091-7641
Цинзерлинг В.А. — https://orcid.org/0000-0001-7361-1927; e-mail: zinserling@yandex.ru
Семенова Н.Ю. — https://orcid.org/0000-0003-4069-0678
Исаков А.Н. — https://orcid.org/0000-0001-7294-8560
Васильева М.В. — https://orcid.org/0000-0002-3754-2546
Автор, ответственный за переписку: Цинзерлинг Всеволод Александрович — e-mail: zinserling@yandex.ru