Profil odpowiedzi cytokinowej na antygeny mykobakterii oraz ekspresja receptorów przekazywania sygnałów w aktywnej gruźlicy i latentnym zakażeniu Mycobacterium tuberculosis

Abstract

Gruźlica nadal stanowi globalne zagrożenie zdrowia i życia ludzi. W 2012 roku odnotowano 8,6 mln przypadków gruźlicy, w tym 0,5 mln zachorowań u dzieci oraz 1,3 mln zgonów spowodowanych tą chorobą. Aż 450 000 nowych przypadków gruźlicy spowodowały wielolekooporne (MDR-TB, multi-drug resistant tuberculosis) szczepy M. tuberculosis, grupujące aż 9,6% szczepów ekstremalnie opornych (XDR-TB, extensively drug-resistant tuberculosis) oraz szczepów opornych na wszystkie leki przeciwprątkowe (TDR, totally drug-resistant tuberculosis). W ten sposób gruźlica powróciła na listę chorób zakaźnych nieuleczalnych. Pomimo wieloletnich badań nad chorobotwórczością prątków M. tuberculosis, patologią gruźlicy, towarzyszące jej reakcje odpornościowe pozostają wciąż niezrozumiałe. Skutkuje to ograniczonymi możliwościami diagnozowania tej choroby, utrudnia opracowywanie skutecznych schematów terapeutycznych i monitorowania postępów leczenia oraz wyznaczania nowych sposobów swoistej profilaktyki. Odpowiadając na to wyzwanie, w niniejszej pracy wytyczono następujące naczelne cele badawcze: 1) określenie przydatności interferonowego testu QuantiFERON®-TB Gold In-Tube, opartego na pomiarze produkcji IFN- w odpowiedzi na specyficzne antygeny, ESAT-6, CFP-10, TB7.7, Mycobacterium tuberculosis, w diagnozowaniu aktywnej gruźlicy płuc oraz wykorzystanie tego testu do ustalenia częstości latentnych zakażeń M. tuberculosis wśród zdrowych osób pozostających i nie pozostających w bliskim kontakcie z chorymi na gruźlicę; 2) wyznaczenie parametrów odpornościowych gospodarza, które ulegają negatywnemu wpływowi prątków gruźlicy wymykających się w ten sposób spod nadzoru immunologicznego doprowadzając do wystąpienia aktywnej choroby, i które potencjalnie mogą być uznane za nowe biomarkery odpornościowe ułatwiające diagnozowanie aktywnej gruźlicy; 3) określenie parametrów odpornościowych umożliwiających unikanie zakażenia M. tuberculosis lub zachorowania na aktywną gruźlicę w warunkach długotrwałej wzmożonej ekspozycji na ten patogen. Te cele badawcze zostały zrealizowane poprzez oznaczenie produkcji IFN-, TNF- i IL-10 w odpowiedzi na żywe prątki atenuowane M. bovis BCG i wirulentne M. tuberculosis H37Rv, antygen ESAT-6 i oczyszczone białka tuberkulinowe PPD, w hodowlach pełnej krwi oraz oznaczenie ekspresji receptorów przekazywania sygnałów, mCD14 i TLR2 na monocytach, markera CD3 na limfocytach T, integryny LFA-1 na monocytach i limfocytach T oraz surowiczego stężenia rozpuszczalnej formy receptora sCD14, w pięciu grupach badanych obejmujących 43 pacjentów z aktywną gruźlicą płuc, 46 chorych na ostre niemykobakteriowe zakażenia górnego układu oddechowego, 48 zdrowych długoletnich pracowników oddziałów gruźliczych, 41 zdrowych członków rodzin chorych na TB oraz 46 zdrowych ochotników nie wykazujących w wywiadzie kontaktów z chorymi na gruźlicę. Jako najważniejsze wyniki zrealizowanych badań należy uznać: 1) wykazanie przydatności testu interferonowego w wykrywaniu latentnych zakażeń M. tuberculosis oraz tylko pomocnej jego przydatności w szybkim diagnozowaniu aktywnej gruźlicy, nie zwalniającej z obowiązku wykonania klasycznego badania mikroskopowego i założenia hodowli, które pozostają nadal najbardziej wiarygodną metodą diagnostyczną w gruźlicy; 2) pokazanie, że raczej ilościowa niż jakościowa charakterystyka zespołu, a nie pojedynczej z badanych cytokin, IFN-gamma, TNF-alfa, IL-10, produkowanych w odpowiedzi na rozpuszczalne i pełnokomórkowe antygeny mykobakterii obrazuje status odpornościowy pacjentów z aktywną gruźlicą; 3) wytypowanie nadekspresji błonowego receptora makrofagów mCD14 z współwystępującą nasiloną ekspresją integryny LFA-1 na monocytach krwi obwodowej, jako biomarkera odpornościowego aktywnej gruźlicy o potencjalnej wartości aplikacyjnej w szybkim diagnozowaniu gruźlicy, zwłaszcza pacjentów, u których nie udaje się wykazać obecności M. tuberculosis metodą bakterioskopii/ hodowli lub molekularną oraz w monitorowaniu osób z latentnym zakażeniem M. tuberculosis zagrożonych rozwojem aktywnej gruźlicy; 4) wskazanie na występowanie we krwi obwodowej pacjentów z aktywną gruźlicą dominacji monocytów z silną ekspresją receptora TLR2high, i potencjalny jego udziału w przekazywaniu negatywnego sygnału, którego skutkiem może być obserwowane u pacjentów zahamowanie produkcji IFN-gamma w odpowiedzi na atenuowane prątki M. bovis BCG i spadkowa tendencja w zakresie częstości występowania nacieków limfocytarnych w płucach oraz skórnej nadwrażliwości późnej na tuberkulinę; 5) określenie intensywnej produkcji wszystkich trzech uwzględnionych w badaniach cytokin, IFN-gamma, TNF-alfa, IL-10, w odpowiedzi na ESAT-6, specyficzny antygen M. tuberculosis, oraz nadekspresji integryny LFA-1 na monocytach i limfocytach T, jako parametrów odpornościowych ważnych w zapobieganiu zakażeniu M. tuberculosis i zachorowaniu na gruźlicę, w warunkach długotrwałego kontaktu z pacjentami z aktywną gruźlicą.