Течение иммунных реакций при инфекционном процессе в значительной степени определяется взаимодействием микроорганизмов с клетками системы мононуклеарных фагоцитов (СМФ). Это большая и морфологически гетерогенная группа клеток, формирующаяся из стволовых клеток костного мозга. Определение фагоцитарной активности этих клеток in vivo и in vitro имеет большое значение для оценки взаимоотношений возбудителя инфекции и макроорганизма, а также для выявления влияния возбудителя на здоровый инфицированный и сенсибилизированный организм людей и животных. Моноциты способны либо мигрировать в очаги инфекции, либо дифференцироваться в некоторых органах в фиксированные тканевые макрофаги. Клетки СМФ осуществляют в живом организме разнообразные функции. Так, моноциты и макрофаги синтезируют большое количество биологически важных веществ: интерферон, комплемент, интерлейкин-1, трансферрин, гранулопоэтин и т.д. Макрофаги принимают непосредственное участие как в афферентных, так и в эфферентных реакциях иммунного ответа. Они же участвуют в формировании гуморального и клеточного иммунитета путем перевода поглощенного антигена в высокоиммуногенную форму, обеспечивая контакт с В- и Т-лимфоцитами. Основными критериями принадлежности клеток к СМФ являются способность к фаго- и пиноцитозу, а также прикрепление к стеклу, общность происхождения и морфология.

Как известно, судьба патогенных бактерий разного вида после заражения различна. С экологической точки зрения все бактерии можно разделить на две группы: 1) внеклеточные паразиты, размножающиеся на поверхности слизистых оболочек; 2) факультативные внутриклеточные паразиты, которые могут существовать как вне клеток, так и в клетках, причем они способны к внутриклеточному размножению.

Как показали исследования, бактерии псевдотуберкулеза относятся ко второй группе. Способность Y. pseudotuberculosis выживать и размножаться в макрофагах является одним из факторов вирулентности этих бактерий. Именно устойчивость к фагоцитозу обеспечивает иерсиниям высокую вирулентность при внутривенном введении, которое обусловливает немедленное взаимодействие их с фиксированными макрофагами. Вирулентные бактерии псевдотуберкулеза, во-первых, имеют антигенные субстанции, угнетающие фагоцитоз, и, во-вторых, могут связывать опсонизирующие факторы сыворотки крови. Устойчивостью к фагоцитозу обладают иерсинии, содержащие плазмиду с мол.м. 45 md, что обеспечивается синтезом белков Yop1 и Yop2 наружной мембраны бактерий.

В настоящее время существует две точки зрения на роль фагоцитирующих клеток в развитии резистентности организма к псевдотуберкулезу. В соответствии с первой основная роль в обезвреживании Y. pseudotuberculosis принадлежит продуктам распада ПМЯЛ. По нашему мнению, доминирующее значение в очищении организма от возбудителя имеют клетки системы мононуклеарных фагоцитов, а продукты распада ПМЯЛ играют второстепенную роль. По-видимому, каждая из гипотез имеет право на существование, так как на разных этапах псевдотуберкулезной инфекции в процессе формирования резистентности к возбудителю участвуют оба вида фагоцитирующих клеток. На большом экспериментальном материале показано, что ПМЯЛ, имеющие бактерицидные системы, первоначально оказывают обезвреживающий эффект, воздействуя на иерсинии секреторными продуктами и частично поглощая микроорганизмы, а макрофаги, содержащие набор гидролаз, поглощают и переваривают эти микроорганизмы.

Наиболее выраженные морфофункциональные изменения в ПМЯЛ, связанные с фагоцитозом, отмечаются в остром периоде инфекции (1—2-я недели болезни). Как показали исследования Л.М. Исачковой и соавт., у животных, зараженных высоковирулентными штаммами иерсиний, более длительное время наблюдаются измененные (по сравнению с нормой) показатели фагоцитарной и бактерицидной активности, которые имеют волнообразный характер. Эти изменения в сочетании с наличием в органах гранулематозного воспаления на разных стадиях его развития, по-видимому, свидетельствуют о рецидивирующем течении псевдотуберкулезной инфекции. Авторы отмечают, что особенности функционального состояния нейтрофилов при псевдотуберкулезе, характеризующиеся несоответствием напряженности интралейкоцитарных бактерицидных систем и низкой переваривающей способности этих клеток, означают относительный гранулоцитарный иммунодефицит. Состояние гранулоцитарного иммунодефицита подтверждают данные об устойчивости возбудителя псевдотуберкулеза in vitro к лизосомным бактерицидным веществам гранулоцитов.

По мнению В.Е. Пигаревского, при псевдотуберкулезе в очагах воспаления формируется особый нефагоцитарный тип местной резистентности, при котором эффективное бактерицидное действие на возбудителя оказывает фракция ядерного гисто-на Н3 распадающихся лейкоцитов. Микроорганизмы, размножаясь, заполняют всю цитоплазму фагоцита и вызывают его гибель.

Позднее эти же авторы установили, что возбудитель псевдотуберкулеза относится к микроорганизмам, которые способны противостоять бактерицидному действию низкомолекулярных протаминоподобных катионных белков, выделенных из гранул нейтрофилов. Вместе с тем аргининобогащенные лейкоцитарные фракции являются для этих бактерий сильным токсичным агентом. Воздействие таких биохимических фракций, содержащихся в гранулах нейтрофила, на возбудителя псевдотуберкулеза проявляется в их связывании с клеточной стенкой микроба и последующим проникновением внутрь микробной клетки. В результате указанного процесса происходит высвобождение части цитоплазматического и ядерного материала микробной клетки во внеклеточное пространство. При электронной микроскопии можно наблюдать появление «пустых» бактерий. Морфологически при световой микроскопии такие бактерии выявляются окрашиванием в зеленый цвет прочным зеленым. Относительная неспособность нейтрофилов внутриклеточно обезвреживать и переваривать иерсинии при фагоцитозе, по предположению некоторых исследователей, объясняется следующим: 1) возбудитель псевдотуберкулеза обладает способностью противостоять действию катионных белков нейтрофила; 2) в результате блокирования процесса слияния лизосом с фагосомой, как это отмечается при поглощении микобактерий туберкулеза, токсоплазм, хламидий.

Анализ собственных и литературных данных позволил Л.М. Исачковой показать наличие процесса нарушения во всех звеньях иммунофагоцитарной системы при псевдотуберкулезе с развитием в части случаев вторичного иммунодефицита, в основе которого лежат специфическое повреждение лимфоидной ткани и дефектность функционирования фагоцитирующих клеток. При сопоставлении изменений функциональной активности гранулоцитов больных псевдотуберкулезом людей и экспериментально зараженных животных автором была выявлена связь между состоянием гранулоцитарного иммунодефицита и тяжестью течения инфекции, с одной стороны, и плазмидоассоциированной вирулентностью возбудителя, с другой. До настоящего времени механизм участия ПМЯЛ в освобождении возбудителя до конца не раскрыт.

По данным Н.Н. Беседновой и Ю.А. Мазинга, массового фагоцитоза бактерий псевдотуберкулеза макрофагами не наблюдается. Кроме того, патогенные бактерии рода Yersinia, включая возбудителей псевдотуберкулеза и чумы, обладают способностью не только блокировать процесс фагоцитоза, но и размножаться внутри свободных и фиксированных макрофагов.

В последние годы стремительно накапливаются данные о влиянии секреторных продуктов нейтрофилов на функциональную активность лимфоцитов, а через них на иммунный ответ. Исследователи сравнивают действие секреторных продуктов нейтрофилов на гуморальные факторы иммунитета с аналогичным действием медиаторов моноцитов и макрофагов на иммунитет. Нейтрофилы содержат большое количество биологически активных веществ, которые они способны выделять во внеклеточное пространство. Высвобождение преформированных биологически активных веществ составляет важнейший этап реализации эффекторного потенциала зрелого нейтрофила. Несомненно, такие клетки секретируют биологически активные вещества в процессе фаго- и пиноцитоза, способны дегранулировать и выделять во внеклеточное пространство эти вещества. Мобилизация гранул не всегда связана с отмиранием нейтрофила. Дегрануляция проявляется в клетке после ее стимуляции различными раздражителями и бактериями. Процесс дегрануляции может быть истинным, когда неповрежденные гранулы выделяются из клетки (экзоцитоз), и секреторным, при котором происходит выделение только растворимых компонентов, а гранулы внутри ПМЯЛ становятся «пустыми». Количество секреторных гранул снижается пропорционально числу поглощенных бактерий. Морфологически наблюдаются повреждение мембраны гранул и их слияние с прилегающими к ним фагосомами. Часть ферментов гранул выходит во внеклеточное пространство через фагосомы, сообщающиеся с наружной клеточной мембраной. Внутриклеточно реакция завершается внутрифагосомальной дегрануляцией с образованием полноценной морфофункциональной единицы фагоцита — фаголизосомы.

В механизме межклеточной кооперации фагоцитарных клеток нейтрофилы традиционно рассматриваются в роли клетки-мишени для мононуклеарных фагоцитов. Вместе с тем в 1968 г. P. Ward было отмечено, что восстановление нейтрофильной популяции нормализует фагоцитарную реакцию макрофагов, а при отсутствии этих клеток развитие мононуклеарных инфильтратов подавлено. Только в последние годы это направление получило развитие. Появились сообщения о способности продуктов секреции и лизиса нейтрофилов изменять функциональную активность клеток мононуклеарного ряда.

По современным представлениям, в очаге воспаления имеется несколько механизмов кооперации нейтрофилов и макрофагов: гранулоциты взаимодействуют с клеточными опсонинами, помогают поглощению бактерий макрофагами, частично или полностью обезвреживают бактерии, активируя последующий процесс фагоцитоза макрофагами, активируют макрофаги.

В своем обзоре о роли нейтрофила в регуляции метаболизма тканей Н.И. Бахов вполне обоснованно указывает на наличие в очагах воспаления обратной связи между поли- и мононуклеарами. Такая взаиморегуляция, по мнению автора, вытекает из факта присутствия в организме общей родоначальной клетки. Доказательством такого предположения является то, что при увеличении концентрации колониестимулирующего фактора возрастает концентрация нейтрофилов, которые в свою очередь способны ингибировать его действие.

Н.Г. Плехова установила, что при псевдотуберкулезном экспериментальном инфекционном процессе реакция ПМЯЛ характеризуется стимуляцией как кислородзависимого (миелопероксидаза), так и кислороднезависимого (антимикробные катионные белки) метаболизма. С помощью электронной микроскопии она показала, что под влиянием бактерицидных компонентов ПМЯЛ, в частности миелопероксидазы, возникают ультраструктурные изменения бактериальных клеток, характерные для L-трансформации сферопластного типа, что является одним из признаков обезвреживания бактерий. В системе in vitro установлено, что супернатанты интактных и активированных нейтрофилов повышают эффективность фагоцитарной функции макрофагов и их пролиферативную активность. Это является одним из механизмов, лежащих в основе формирования резорбтивной клеточной резистентности.

Эффективный фагоцитоз возбудителя связан с наличием в крови факторов опсонизации микроорганизмов. Нами проведен анализ показателей фагоцитоза (поглотительной и переваривающей активности) в моноцитах и ПМЯЛ крови и опсонической активности сыворотки у больных псевдотуберкулезом. Установлено, что при легком течении болезни показатели поглотительной активности моноцитов и ПМЯЛ невысокие: фагоцитарный показатель (ФП) ПМЯЛ не превышал 46 %, моноцитов — 64 %, ФЧ нейтрофильных лейкоцитов было не выше 2,4, а моноцитов — не выше 4,5. Снижение опсонической активности сыворотки крови у этой группы больных отмечалось на 1-й неделе болезни, повышение опсонического титра сыворотки начиналось со 2-й недели и играло значительную роль в защите организма.

Ни в одном случае не наблюдалось корреляции между высотой опсонического титра сыворотки и уровнем антител разной физико-химической природы. Опсонической активностью обладали в основном фракции, содержащие IgM, в меньшей степени фракции с IgG и IgA.

В группе больных с тяжелым течением псевдотуберкулеза наблюдалось нарушение переваривающей активности ПМЯЛ, что в комплексе со слабым защитным действием гуморальных факторов могло способствовать возникновению тяжелых осложнений и затяжному течению болезни. Кроме того, у больных с тяжелым течением псевдотуберкулезной инфекции отмечалась низкая опсоническая активность сыворотки крови, нарастающая только к концу болезни. У некоторых больных с тяжелым течением псевдотуберкулеза до 12—15-го дня (иногда более продолжительно) фагоцитоз, как правило, был незавершенным, а улучшение состояния сопровождалось повышением показателей завершенности фагоцитоза. Это свидетельствовало о том, что процесс выздоровления при псевдотуберкулезе в определенной степени обусловлен действием этого фактора. Как и при легком течении болезни, у этой группы больных во все сроки наблюдения показатели фагоцитоза были для моноцитов выше, чем для ПМЯЛ.

Опсоническая активность сывороток крови в большинстве случаев изменялась синхронно с ФП нейтрофильных лейкоцитов, однако к концу болезни ФП часто снижался, но опсоническая активность оставалась на прежнем уровне или повышалась.

Характерным признаком рецидивирующего псевдотуберкулеза с синдромом узловатой эритемы является высокий опсонический титр сыворотки крови. У этих больных значительно выше были показатели поглотительной и переваривающей активности ПМЯЛ и моноцитов крови, чем у больных других групп.

У больных с рецидивирующим течением псевдотуберкулеза наблюдались снижение показателей завершенности фагоцитоза в предрецидивном периоде, возрастание показателей в период рецидива и после него — во время реконвалесценции. Опсоническая активность сыворотки крови в предрецидивном периоде не снижалась. Повышение опсонического титра сыворотки после рецидива отмечалось у 92 % больных.

ФП и ФЧ моноцитов и ПМЯЛ, а также опсоническая активность сыворотки крови у больных со среднетяжелым течением псевдотуберкулеза были довольно высокими, однако переваривающая способность этих клеток оказывалась выраженной лишь в некоторых случаях.

Применение метода культуры макрофагов позволило нам исследовать способность возбудителя псевдотуберкулеза к внутриклеточному размножению в макрофагах, а также динамику взаимодействия их с этими клетками. Было показано, что фагоцитоз бактерий псевдотуберкулеза вирулентного штамма имеет характер незавершенного процесса, хотя в течение первых 2 ч после заражения культуры макрофагов неиммунных морских свинок небольшая часть микроорганизмов разрушается (ФП через 1 ч — 72 %, через 2 ч — 60 %). Большая часть бактерий сохраняет жизнеспособность и активно размножается в культивируемых клетках, вызывая их дегенерацию и гибель.

Перенесение животными экспериментальной псевдотуберкулезной инфекции повышает устойчивость их макрофагов к заражению вирулентным штаммом Y. pseudotuberculosis. Уже в течение 1-го часа после заражения в таких клетках погибает большая часть вирулентных бактерий. Через 30 мин после заражения макрофагов иммунных морских свинок ФП составил 80, а ФЧ — 12 %. Через 45 мин ФП равнялся 32, а ФЧ — 4,6 %. Через 1 ч ФП снизился до 2, а ФЧ — до 0,01 %. Основная масса поглощенных бактерий разрушалась в клетках в течение 1-го часа. Размножение бактерий псевдотуберкулеза в таких клетках было резко подавлено. В посевах разрушенных макрофагов после их лизиса рост микробов через 12 ч отсутствовал. Морфология фагоцитов в большинстве случаев сохранялась. Разрушенных клеточных элементов было очень мало.

Показано, что различные клоны возбудителя псевдотуберкулеза, полученные при клонировании микроорганизмов из одной колонии, по-разному взаимодействуют с клетками системы мононуклеарных фагоцитов. Размножение бактерий одного из вариантов в клетках было подавлено, однако часть микроорганизмов и в этом случае не уничтожалась макрофагами, а продолжала персистировать в них. Остальные варианты при взаимодействии с макрофагами неиммунных животных вызывали изменения последних, аналогичные таковым при инфицировании макрофагов от неиммунных животных вирулентным штаммом бактерий псевдотуберкулеза.

Проведенные нами in vivo и in vitro исследования показали, что биологическая основа вирулентности возбудителя псевдотуберкулеза связана с его способностью к выживанию и размножению в клетках СМФ хозяина, а иммунитет — со способностью фагоцитов к поглощению и внутриклеточному разрушению бактерий. Установлено, что наиболее активными в отношении поглощения и переваривания бактерий псевдотуберкулеза являются макрофаги животных, перенесших экспериментальную псевдотуберкулезную инфекцию. Несколько более слабой фагоцитарной активностью обладают макрофаги от животных, иммунизированных ЛПС. У животных, иммунизированных капсульным веществом бактерий псевдотуберкулеза, макрофаги неспособны к внутриклеточному уничтожению бактерий. По-видимому, иммунизация этим антигеном формирует в организме животных состояние повышенной чувствительности. При заражении животных высоковирулентными штаммами бактерий псевдотуберкулеза макрофаги, захватывающие возбудитель, не могут переварить его; возбудитель размножается, переходя из макрофага в макрофаг или располагаясь внеклеточно. Сенсибилизированные лимфоциты при этом заблокированы антигеном и толерантны к его действию. Кроме того, антиген в большом количестве распространяется в организме и оказывает прямое токсическое действие на клетки. Возможно, что депрессия части генома, обусловливающей синтез медиаторов и активизацию клетки, влечет за собой депрессию гена, обусловливающего синтез МИФ. Бласттрансформация, как и цитотоксическая активность лимфоцитов (некоторые макрофаги разрушаются, не переварив бактерии псевдотуберкулеза), выражена слабо, миграция клеток в очаг воспаления и их функциональная активность нарушены. В таком случае фагоцитоз неэффективен.

При неблагоприятном течении псевдотуберкулеза основным специфическим моментом в защите от инфекции, как и при других заболеваниях, с внутриклеточным паразитированием возбудителя, по-видимому, является воздействие ГЗТ и антител на макрофаги, что ведет к усилению интенсивности и эффективности фагоцитоза. Возможно, что также и иммунные лимфоциты (или факторы, синтезируемые ими, и антитела) непосредственно действуют на бактерии псевдотуберкулеза, разрушая их.

Данные иммунологического изучения бактериальных клеточных компонентов (ЛПС, внеклеточные вещества, капсульная субстанция, антиген Буавена, ПЛПС и др.) позволяют представить взаимодействие возбудителя псевдотуберкулеза с макроорганизмом следующим образом. В ходе эволюции, отбора и перехода от сапрофитического существования к паразитическому поверхностные и внеклеточные структуры возбудителя псевдотуберкулеза, по-видимому, приобрели по сравнению с антигенами, лежащими более глубоко в клеточной стенке, более выраженную антигенность. Начальный контакт фагоцитирующих клеток макроорганизма осуществляется с антигенными детерминантами поверхностных структур, которые являются первыми специфическими антигенными раздражителями. Захваченные фагоцитами микроорганизмы оказываются защищенными от факторов неспецифической защиты. Капсульная субстанция и внеклеточный антигенный комплекс ингибируют переваривающую деятельность фагоцитов, в результате чего микроорганизмы могут долгое время персистировать и даже размножаться в клетках. В процессе фагоцитоза ферменты фагоцитов разрушают отдельные бактериальные клетки, что ведет к обнажению скрытых, более глубоко лежащих антигенов (эндотоксинов), которые являются слабыми антигенными раздражителями, стимулируют в основном неспецифические факторы защиты и оказывают значительное влияние на многие органы и системы макроорганизма, в том числе на иммунную систему, ингибируя клеточный иммунитет. В результате замедляются фагоцитарные процессы, а инфекционный процесс часто приобретает рецидивирующее течение. Введение животным капсульной субстанции и внеклеточного антигенного комплекса стимулирует гуморальный иммунный ответ, качественно не отличающийся от такового при введении живых вирулентных бактерий псевдотуберкулеза. Полученные нами данные подтверждают важную роль поверхностных структур микроорганизмов вообще и в частности Y. pseudotuberculosis.

Иммунный процесс, формирующийся в организме после перенесенной инфекционной болезни, резко меняет взаимоотношения микроба и хозяина в пользу последнего. Повторная встреча макроорганизма с тем же возбудителем протекает уже на фоне активизации всего комплекса защитных систем организма.

Известно, что при псевдотуберкулезе возникает прочный иммунитет: повторно это заболевание бывает крайне редко, а его клиническое течение в таких случаях более легкое. В экспериментах было показано, что главной причиной ограничения инфекционного процесса у иммунных мышей и морских свинок является усиление фагоцитарной активности клеток СМФ и ПМЯЛ. В макрофагах, полученных от иммунных животных, осуществляется завершенный фагоцитоз бактерий псевдотуберкулеза. Высокая результативность его позволяет предположить, что и у больных псевдотуберкулезом этот механизм защиты также играет большую роль в выздоровлении. Совершенно очевидно, что в основе функциональной активизации фагоцитов, совершающейся в процессе иммуногенеза, лежит существенная перестройка их метаболизма.

Активизация фагоцитоза в иммунном организме, по-видимому, связана и с гуморальными факторами. Влияние иммунной сыворотки проявляется как в прямом действии на микроб, так и в действии на фагоциты. Значение сывороточных факторов при псевдотуберкулезе увеличивается в том случае, когда в организм попадают бактерии, имеющие плазмиду вирулентности, которые с трудом захватываются клетками и слабо перевариваются.

Интенсивность обсеменения внутренних органов бактериями псевдотуберкулеза может быть неодинаковой и зависит от штамма и вида животного, но распространение микробов в организме становится необходимым условием для выработки иммунитета. Общим для инфицированных морских свинок и мышей является избирательное оседание бактерий псевдотуберкулеза в лимфатической и гемопоэтической системах.