FUNCTIONAL AND CYTOLOGICAL DISORDERS IN PATIENTS WITH TUBERCULOSIS AND COMBINATION OF TUBERCULOSIS WITH CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE: RESULTS OF OPEN PROSPECTIVE STUDY


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2018.3.60-64

N.V. Bagisheva (1), K.I. Nesterova (1), A.V. Mordyk (1), E.I. Altynova (2), A.N. Pugachev (3), O.G. Ivanova (1), M.V. Moiseeva (1), D.I. Trukhan (1), Ya.A. Moroz (2), L.A. Zhuyeva (2)

1) Omsk State Medical University, Omsk, Russia; 2) Omsk Regional Clinical Hospital, Omsk, Russia; 3) Clinical Antituberculosis Dispensary № 4, Omsk, Russia
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and tuberculosis (TB) are widespread among the population without a tendency to reduce morbidity. COPD and TB are characterized by the violation of local immunity of the bronchial mucosa. Purpose of the study. The evaluation of the parameters of the cellular composition of bronchial mucosa in patients with newly diagnosed TB and TB+COPD. Methods. An open prospective study was conducted. Cellular composition of the bronchial mucosa with the determination of the number, type of cells and the average cell destruction index (ACDI) obtained by brush biopsy during of fibrobronchoscopy in patients with TB and combined pathology of TB+COPD, was assessed. Results. In combination TB+COPD, the ACDI of the cylindrical epithelium and neutrophils is higher than for TB alone (ACDIc 1.023±0.53 vs 0.62±0.3, ACDIn 1.02±0.16 vs 0.45±0.37). In isolated TB, the severity of the destructive processes in the bronchial mucosa is less pronounced. This probably depends on different type of inflammation in TB than in COPD, not directly related to neutrophils, and the destruction of the cylindrical epithelium in the bronchi is the result of destruction of the mucous membrane. Conclusions. The use of the results of cytological examination of the bronchial mucosa will improve the quality of early diagnosis and treatment of concomitant bronchopulmonary pathology.
Keywords: tuberculosis, chronic obstructive pulmonary disease, fibrobronchoscopy, cytological examination, average cell destruction index

Введение

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) и туберкулез (ТБ) до настоящего времени остаются распространенными заболеваниями среди инфекционных и неинфекционных поражений бронхолегочной системы, и заболеваемость ими, к сожалению, не имеющими тенденции к значимому снижению. Для них характерны сходные факторы риска, такие как курение, низкий социально-экономический статус и нарушение иммунной защиты организма. Сочетание этих двух нозологий у одного и того же пациента сопряжено неблагоприятным прогнозом и влечет за собой тяжелое социальное и экономическое бремя для индивидуума и для общества в целом [1, 2].

ХОБЛ остается той нозологией, смертность от которой продолжает расти, прогнозируется выход ХОБЛ на 3-е место как причины смерти среди хронических неинфекционных заболеваний. Ведущей же причиной смертности среди инфекционных заболеваний остается ТБ.

Сибирский федеральный округ и Омская область являются территориями с высоким уровнем заболеваемости ТБ (82,3 на 100 тыс. населения) [3–5], что определяет актуальность поиска новых подходов к ранней диагностике ТБ, особенно у лиц с сопутствующей бронхолегочной патологией [2-4]. Чаще всего ТБ локализуется в легких и при своевременном лечении имеет благоприятный прогноз. Но у лиц с отягощенным анамнезом, например если ТБ возникает на фоне ХОБЛ, возможно прогрессирование как основного, так и сопутствующего заболевания, снижение эффективности лечения, формирование больших остаточных изменений, угнетение иммунной системы и прогрессирование бронхообструктивного синдрома [6].

Естественная резистентность организма к ТБ обеспечивается совокупностью клеточных и гуморальных факторов [6, 7]. При проникновении микобактерий туберкулеза (МБТ) в организм главными фагоцитирующими клетками являются полиморфноядерные лейкоциты, моноциты и макрофаги. Нейтрофилы за счет бактериостатических, бактерицидных веществ и ферментов способны уничтожать МБТ [7]. Высокий уровень сопротивляемости к МБТ развивается лишь при кооперативном взаимодействии Т-лимфоцитов с макрофагами. Макрофаги способны уничтожать МБТ, продуцируя факторы некроза опухоли (ФНО) α и γ, NO-соединения или другие активные вещества [8, 9]. Известно, что туберкулезный процесс сопровождается в первую очередь синтезом иммуноглобулинов IgG1, IgG2, IgG3, IgM и IgA, Ig E [3]. Следовательно, изучение состояния иммунологической защиты как компонента местной защиты слизистой оболочки бронхов (СОБ) при ТБ может иметь важное значение для течения и прогноза заболевания [8, 9].

В патогенезе ХОБЛ важное значение имеет нарушение функционирования местной защитной системы легких с участием мукоциллиарного аппарата, реснитчатого эпителия с последующей активацией клеточного (альвеолярные макрофаги, нейтрофилы, лимфоциты и эозинофилы) и гуморального звеньев (иммуноглобулины, лизоцим, лактоферрин, антипротеазы, компоненты комплемента, интерферон) с участием С-реактивного белка, ФНО-α, интерлейкина-6 (ИЛ-6), ИЛ-8, миелопероксидазы, металлопротеиназы-8, интерферона-α, CD80 и CD86. Выраженность изменений клеточного и гуморального иммунитета может свидетельствовать о степени защиты бронхов при ХОБЛ [10].

Особенности же местного иммунитета СОБ при ТБ недостаточно изучены. Очевидно, что новые знания о клеточном составе СОБ могут быть использованы для оценки активности местного иммунитета у пациентов с ТБ, ТБ+ХОБЛ и прогноза заболевания [11].

Цитологическое исследование слизистой оболочки – неизвазивный диагностический метод, широко используемый в клинической практике. Он позволяет врачу не только определять состав и количество клеточных элементов в материале, но и имеет прогностическое значение. По мнению А.В. Кононова, «роль иммунной системы в регуляции регенерации установлена достаточно определенно, а сопряженность регенерации и воспаления является аксиоматичной [12]». Регенерация обеспечивает тканевой гомеостаз в физиологических условиях и восстановление нарушенных функций при их повреждении, а эффективность проводимой терапии определяется течением регенеративных процессов [13].

Несмотря на широкое использование цитологического метода, активного применения при изучении состояния местного иммунитета у больных, ТБ он пока не нашел.

Цель исследования. Изучение показателей клеточного состава СОЮ у пациентов с впервые выявленным ТБ и ТБ+ХОБЛ.

Материал и методы

Дизайн исследования: открытое проспективное клиническое исследование.

Под наблюдением находились 60 пациентов среднего возраста, мужчины с впервые выявленным ТБ, группа IА, находившиеся на лечении в противотуберкулезном диспансере № 4 Омска. В зависимости от наличия у них ХОБЛ как сопутствующего заболевания пациенты были разделены на 2 группы. Группу I составили 30 пациентов с изолированным ТБ легких, группу II – 30 пациентов с ТБ легких в сочетании с ХОБЛ (табл. 1).

Длительность заболевания ТБ до момента поступления в стационар составила от нескольких недель до нескольких месяцев (процесс диагностики и установления диагноза ТБ требует времени и не всегда возможен в первые сутки болезни). У пациентов группы II диагноз ХОБЛ либо был установлен ранее и они получали лечение у пульмонолога или терапевта, либо диагноз был поставлен нами в период госпитализации впервые вместе с ТБ.

Критерии включения в исследование:

  • наличие ХОБЛ;
  • отсутствие в анамнезе приступов удушья, характерных для бронхиальной астмы;
  • наличие туберкулеза органов дыхания;
  • добровольное согласие больных на участие в исследовании.

Критерии исключения:

  • наличие тяжелых сопутствующих заболеваний сердечно-сосудистой системы, эндокринной системы, почек, печени;
  • злокачественные новообразования легких;
  • отказ пациента от участия в исследовании.

При поступлении в стационар диагноз ТБ был подтвержден результатами лучевого и лабораторного обследований – R-графия и мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) органов грудной клетки; исследование мокроты методами простой люминесцентной бактериоскопии, посевы на жидкие и плотные питательные среды.

В группе I у части пациентов наблюдался распад легочной ткани с выделением МБТ. Всем больным проведено лечение согласно стандартным режимам химиотерапии в соответствии с формой ТБ и стадией заболевания.

Диагноз ХОБЛ был поставлен на основании результатов спирографии с пробой с бронхолитиком, определения показателей постбронходилатациаонного объема форсированного выдоха в 1-ю секунду (ОФВ1) и его отношения к форсированной жизненной емкости легких (ОФВ1/ФЖЕЛ), для диагностики ХОБЛ соотношение ОФВ1/ФЖЕЛ составило ≤70%. По результатам спирометрии пациенты распределены по степеням тяжести по группам ХОБЛ. Большая часть пациентов имела среднетяжелую и тяжелую степени тяжести ХОБЛ (группы В и D) c выраженной симптоматикой и частыми обострениями.

Характеристика пациентов по течению заболевания представлена в табл. 2.

Всем пациентам проведена фибробронхоскопия (ФБС): пациентам с МБТ (-) независимо от сроков лечения, с МБТ (+) через 2 месяца после конверсии мазка на фоне химиотерапии по стандартным режимам.

ФБС проведена при помощи FB-3C «Olympus» (Япония) под местной анестезией 10%-ным раствором лидокаина. В конце манипуляции выполнен забор материала щеточкой для браш-биопсии. Вращательными движениями без надавливания материал наносился на предметное стекло. Мазки высушивали на воздухе, фиксировали в жидкости Никифорова, окрашивали гемотоксилином и эозином, микроскопировали при увеличении 7×90.

Оценивали цитологический состав материала от больных ТБ и ТБ+ХОБЛ. Определяли цилиндрический и плоский эпителий, проводился подсчет абсолютного количества лейкоцитов, нейтрофилов, лимфоцитов, оценивался удельный вес клеточного представительства различных видов лейкоцитов. Для нейтрофильных и эпителиальных клеток по критериям Л.А. Матвеевой (1986) [14] определены показатели клеточной деструкции: средний показатель деструкции (СПД), индекс цитолиза клеток, индекс деструкции клеток, индекс модуляции эпителия и процент метаплазии клеток. Номер класса деструкции (0–4) определен следующим образом: 0 – нормальная структура цитоплазмы и ядра клетки; 1 – деструкция не более половины цитоплазмы при нормальной структуре ядра; 2 – значительная, но неполная деструкция цитоплазмы, частичная деструкция ядра; 3 – полная деструкция цитоплазмы, значительная, но неполная деструкция ядра; 4 – полная деструкция с распадом цитоплазмы и ядра.

Статистическая обработка полученных результатов проведена методами вариационной статистики с применением параметрических и непараметрических критериев различия в программе Stаtistica 7 и с учетом требований к проведению анализа медико-биологических исследований. Средние величины приводятся в виде М±σ, где М – среднее арифметическое, σ – среднеквадратичное отклонение.

Публикация подготовлена в рамках поддержанного РФФИ научного проекта 17-16-55012.

Результаты

Результаты спирометрии и эндопульмональной цитограммы пациентов представлены в табл. 3.

Обсуждение результатов

Снижение ОФВ1 при спирометрии зафиксировано в обеих группах, но у пациентов с одним ТБ оно было незначительно и может быть обусловлено обратимым снижением проходимости бронхов в результате воспалительного отека. У пациентов с ТБ и ХОБЛ снижение значительно и связано с необратимой обструкцией в результате фиброза бронхов. Присоединение воспалительного отека при развитии ТБ у пациентов с ХОБЛ усугубляет обструкцию и ухудшает состояние пациентов. Снижение постбронходилатационного соотношения ОФВ1/ФЖЕЛ до 64,7% (<70%) подтверждает диагноз ХОБЛ во II группе больных.

Известно, что в бронхоальвеолярном лаваже здоровых людей 87–93% составляют альвеолярные макрофаги, 7–10% – лимфоциты и менее 1% – эозинофилы. Нейтрофильные лейкоциты в нормальной эндопульмональной цитограмме у здорового человека практически не встречаются (не более 1,5%). Их роль значительно повышается при любом воспалительном процессе в бронхолегочной системе. При выраженном воспалении в системе бронхи–легкие число нейтрофильных лейкоцитов резко возраста-ет до 60–70% [15, 16]. Для оценки клеточного состава был выбран СПД как наиболее информативный показатель, характеризующий изменения СОБ при различных патологических процессах.

В нашем исследовании в цитограмме больных увеличение содержания нейтрофилов в большей степени наблюдается в группе ТБ+ХОБЛ. Это является результатом присоединения неспецифического бактериального воспаления при наличии ХОБЛ. При существенном увеличении относительного числа нейтрофилов имеется значительное снижение содержания альвеолярных макрофагов у больных обеих групп, что свидетельствует об истощении макрофагального звена иммунитета. Это косвенно подтверждается данными литературы, согласно которым ТБ чаще развивается у иммунокомпрометированных пациентов [17–19].

При ТБ+ХОБЛ цитоморфологическое исследование СОБ выявило признаки выраженного воспалительного процесса с дистрофическими изменениями в нейтрофилах вплоть до цитолиза и одновременно высокую вероятность разрушения и деструкции цилиндрического эпителия. При изолированном течении ТБ выраженность деструктивных процессов в слизистой бронхов несколько меньше, что подтверждается меньшими показателями СПД.

Интересен тот факт, что индексы повреждения цилиндрического эпителия при изолированном ТБ в 1,5 раза выше, чем нейтрофилов. Мы объясняем это развитием при ТБ иного, не связанного напрямую с нейтрофилами типа воспаления, а более выраженные изменения цилиндрического эпителия бронхов рассматриваем как результат деструкции их слизистой оболочки. Полученные данные требуют дальнейшего изучения и интерпретации.

Заключение

При ТБ и ТБ+ХОБЛ наблюдаются значимые деструктивные изменения со стороны клеточного состава СОБ, что подтверждается результатами эндопульмональной цитограммы и СПД цилиндрического эпителия, а также нейтрофилов. Однако при сочетанной патологии (ТБ+ХОБЛ) показатели СПД превышают таковые при ТБ, что, возможно, связано с присоединением неспецифического воспалительного процесса, наличием необратимых склеротических изменения в бронхах. С другой стороны, при инфильтративном ТБ преимущественно поражается легочная ткань, а не бронхиальное дерево, как при ХОБЛ, следовательно, можно предполагать меньшую степень повреждения СОБ при ТБ, что и подтверждается низкими СПД.

Кроме того, использование эндоскопического исследования (ФБС) с применением щетки для браш-биопсии как способа забора материала для цитоморфологического анализа мазков-отпечатков является малоинвазивным по сравнению с биопсией СОБ, которая сама по себе сопряжена с высокой степенью травматизации поверхности бронхов. Но при этом информационная ценность метода достаточно высока для определения состояния клеточного иммунитета при бронхолегочной патологии. Особенности клеточного состава и показатели деструкции клеток позволят детализировать подходы к дифференциальной диагностике и оценке эффективности терапии пациентов с ТБ и ХОБЛ.


About the Autors


Corresponding author: N.V. Bagisheva – PhD, Teaching Assistant at the Department of Internal Diseases and Polyclinic Therapy of the Omsk State Medical University, Omsk, Russia; e-mail: ppi100@mail.ru


Бионика Медиа