Сучасний погляд на механізм виникнення та розвиток латентної туберкульозної інфекції. Огляд літератури
DOI:
https://doi.org/10.30978/TB2022-3-60Ключові слова:
латентна туберкульозна інфекція; туберкульоз; контроль за мікобактеріями туберкульозуАнотація
Розглянуто сучасну концепцію розуміння латентної туберкульозної інфекції. Проаналізовано 64 літературних джерела із електронних баз медичних публікацій, переважно PubMed.
Близько чверті населення світу інфіковано мікобактерією туберкульозу. Більшість інфікованих осіб здатна стримувати мікобактерії туберкульозу, які перебувають у стані латентної інфекції без будь-яких виявів активного захворювання. Відносно невелика частка (5—10 %) осіб захворіє на туберкульоз протягом життя. На сучасному етапі неможливо виявити латентні мікобактерії туберкульозу, тому немає змоги визначити осіб, які, будучи, імовірно, інфікованими та безсимптомними носіями, позбулися мікобактерій туберкульозу, а також тих, хто залишається латентно інфікованим, або у кого латентне інфікування прогресуватиме до неспроможності контролювати мікобактерії туберкульозу і зрештою розвинеться активний туберкульоз. Догма про бінарну природу туберкульозної інфекції (активний туберкульоз або латентна туберкульозна інфекція) є надмірно спрощеною і нині її вважають застарілою концепцією. Розуміння всіх імунних компонентів та реакцій, які є сутністю латентної туберкульозної інфекції або резистентності до неї, до постійного контролю за мікобактеріями туберкульозу або навіть їхньої елімінації з організму господаря має вирішальне значення для розуміння захисного імунітету від мікобактерії туберкульозу.
Дослідження імунної відповіді на мікобактерії туберкульозу в осіб, резистентних до латентної туберкульозної інфекції, можуть дати уявлення про альтернативні механізми захисту від мікобактерій туберкульозу, лікування туберкульозу та підходи до розробки вакцини.
Посилання
Barry CE, Boshoff H, Dartois V, et al. The spectrum of latent tuberculosis: rethinking the goals of prophylaxis. Nat Rev Microbiol. 2009;7(12):845-855. doi:10.1038/nrmicro2236.
Boisson-Dupuis S, Bustamante J, El-Baghdadi J, et al. Inherited and acquired immunodeficiencies underlying tuberculosis in childhood. Immunol Rev. 2015;264(1):103-120. doi:10.1111/imr.12272.
Boom WH, Schaible UE, Achkar JM. The knowns and unknowns of latent Mycobacterium tuberculosis infection. J Clin Invest. 2021;131(3):e136222. doi:10.1172/JCI136222.
Bucşan AN, Chatterjee A, Singh D.K, et al. Mechanisms of reactivation of latent tuberculosis infection due to SIV coinfection. J Clin Invest. 2019;129(12):5254-5260. doi:10.1172/JCI125810.
Bucsan AN, Mehra S, Khader ShA, Kaushal D. The current state of animal models and genomic approaches towards identifying and validating molecular determinants of Mycobacterium tuberculosis infection and tuberculosis disease. Pathog Dis. 2019;77(4):ftz037. doi:10.1093/femspd/ftz037.
Cadena AM, Fortune SM, Flynn JL. Heterogeneity in tuberculosis. Nat Rev Immunol. 2017;17(11):691-702. doi:10.1038/nri.2017.69.
Cadena AM, Hopkins FF, Maiello P, et al. Concurrent infection with Mycobacterium tuberculosis confers robust protection against secondary infection in macaques. PLoS Pathog. 2018;14(10):e1007305. doi:10.1371/journal.ppat.1007305.
Call to Action for Childhood TB; Stop TB Partnership: Geneva, Switzerland, 2011. http://www.stoptb.org/getinvolved/ctb_cta.asp (accessed on 12 October 2021).
Capuano 3rd SV, Croix DA, Pawar S, et al. Experimental Mycobacterium tuberculosis infection of cynomolgus macaques closely resembles the various manifestations of human M. tuberculosis infection. Infect Immun. 2003;71(10):5831-5844. doi:10.1128/IAI.71.10.5831-5844.2003.
Carlsson H-E, Schapiro SJ, Farah I, Hau J. Use of primates in research: a global overview. Am J Primatol. 2004;63 (4):225-237. doi:10.1002/ajp.20054.
Castillo-Barrientos HD, Centeno-Luque G, Untiveros-Tello A, et al. Clinical presentation of children with pulmonary tuberculosis: 25 years of experience in Lima, Peru. Int J Tuberc Lung Dis. 2014;18(9):1066-1073. doi: 10.5588/ijtld.13.0458.
Coleman MT, Maiello P, Tomko J, et al. Early Changes by (18) Fluorodeoxyglucose positron emission tomography coregistered with computed tomography predict outcome after Mycobacterium tuberculosis infection in cynomolgus macaques. Infect Immun. 2014;82(6):2400-2404. doi:10.1128/IAI.01599-13.
Diedrich CR, Rutledge T, Maiello P, et al. SIV and Mycobacterium tuberculosis synergy within the granuloma accelerates the reactivation pattern of latent tuberculosis. PLoS Pathog. 2020; 16(7):e1008413. doi:10.1371/journal.ppat.1008413.
Donald PR. The North American contribution to our know-ledge of childhood tuberculosis and its epidemiology. Int J Tuberc Lung Dis. 2014;18(8):890-898. doi:10.5588/ijtld.13.0915.
Duttaa NK. Karakousis PC. Latent Tuberculosis Infection: Myths, Models, and Molecular Mechanisms. Microbiol. Mol Biol Rev. 2014;78(3):343-371. doi:10.1128/MMBR.00010-14.
Ehrt S, Schnappinger D, Rhee KY. Metabolic principles of persistence and pathogenicity in Mycobacterium tuberculosis. Nat Rev Microbiol. 2018;16(8):496-507. doi:10.1038/s41579-018-0013-4.
Elkington P, Lerm M, Kapoor N, et al. In Vitro Granuloma Models of Tuberculosis: Potential and Challenges. J Infect Dis. 2019;219(12):1858-1866. doi:10.1093/infdis/jiz020.
Flynn JL, Gideon HP, Mattila JT, Philana Ling Lin. Immunology studies in non-human primate models of tuberculosis. Immunol Rev. 2015;264(1):60–73. doi:10.1111/imr.12258.
Foreman TW, Mehra S, LoBato DN, et al. CD4+ T-cell-independent mechanisms suppress reactivation of latent tuberculosis in a macaque model of HIV coinfection. Proc Natl Acad Sci USA. 2016;113(38):E5636-4644. doi:10.1073/pnas.1611987113.
Fox GJ, Nhung NV, Sy DN, et al. Household-Contact Investigation for Detection of Tuberculosis in Vietnam. N Engl J Med. 2018;378(3):221-229. doi:10.1056/NEJMoa1700209.
Gagneux S. Ecology and evolution of Mycobacterium tuberculosis. Nat Rev Microbiol. 2018;16(4):202-213. doi:10.1038/nrmicro.2018.8.
Getahun H, Matteelli A, Chaisson RE, Raviglione M. Latent Mycobacterium tuberculosis infection. N Engl J Med. 2015;372(22):2127-35. doi:10.1056/NEJMra 1405427.
Graham SM, Marais BJ, Farhana Amanullah. Tuberculosis in Children and Adolescents: Progress and Perseverance. Pathogens. 2022;11(4):392. doi:10.3390/pathogens11040392.
Guirado E, Schlesinger LS. Modeling the Mycobacterium tuberculosis Granuloma - the Critical Battlefield in Host Immunity and Disease. Front Immunol. 2013;4:98. doi:10.3389/fimmu.2013.00098.
Hanifa Y, Grant AD, Lewis J, et al. Prevalence of latent tuberculosis infection among gold miners in South Africa. Int J Tuberc Lung Dis. 2009;13(1):39-46.
Houben RMGJ, Dodd PJ. The Global Burden of Latent Tuberculosis Infection: A Re-estimation Using Mathematical Modelling. PLoS Med. 2016;13(10):e1002152. doi:10.1371/journal.pmed.1002152.
Jasenosky LD, Scriba Th.J, Hanekom WA, Goldfeld AE. T cells and adaptive immunity to Mycobacterium tuberculosis in humans. Immunol Rev. 2015;264(1):74-87. doi:10.1111/imr.12274.
Leong FJ, Dartois V, Dick Th. A Color Atlas of Comparative Pathology of Pulmonary Tuberculosis. eBook Published 25 August 2010. doi:10.1201/EBK1439835272.
Lewinsohn DM, Leonard MK, LoBue PA, et al. Official American Thoracic Society/Infectious Diseases Society of America/Centers for Disease Control and Prevention Clinical Practice Guidelines: Diagnosis of Tuberculosis in Adults and Children. Clin Infect Dis. 2017;64(2):111-115. doi:10.1093/cid/ciw778.
Mack U, Migliori GB, Sester M, et al. LTBI: latent tubercu-losis infection or lasting immune responses to M. tuberculosis? A TBNET consensus statement. Eur Respir J. 2009;33(5):956-973. doi:10.1183/09031936.00120908.
Maiello P, DiFazio RM, Cadena AM, et al. Rhesus Macaques Are More Susceptible to Progressive Tuberculosis than Cynomolgus Macaques: a Quantitative Comparison. Infect Immun. 2018;86(2):e00505-17. doi:10.1128/IAI.00505-17.
Mave V, Chandrasekaran P, Chavan A, et al. Infection free «resisters» among household contacts of adult pulmonary tuberculosis. PLoS One. 2019;14(7):e0218034. doi:10.1371/journal.pone.0218034.
Mayer-Barber KD, Barber DL. Innate and Adaptive Cellular Immune Responses to Mycobacterium tuberculosis Infection. Cold Spring Harb. Perspect Med. 2015 17;5(12):a018424. doi:10.1101/cshperspect.a018424.
Menardo F, Duchêne S, Brites D, Gagneux S. The molecular clock of Mycobacterium tuberculosis. PLoS Pathog. 2019;15(9):e1008067. doi:10.1371/journal.ppat.1008067.
Moscibrodzki P, Enane LA, Hoddinott G, et al. The Impact of Tuberculosis on the Well-Being of Adolescents and Young Adults. Pathogens. 2021;10(12):1591. doi:10.3390/pathogens10121591.
O’Neil RM, Ashack RJ, Goodman FR. A comparative study of the respiratory responses to bronchoactive agents in rhesus and cynomolgus monkeys. J Pharmacol Methods. 1981;5(3):267-273. doi:10.1016/0160-5402(81)90094-2.
Orgeur M, Brosch R. Evolution of virulence in the Mycobacterium tuberculosis complex. Curr Opin Microbiol. 2018;41:68-75. doi:10.1016/j.mib.2017.11.021.
Peñab JC, Wen-Zhe Ho. Monkey Models of Tuberculosis: Lessons Learned. Infect Immun. 2015;83(3):852-862. doi:10.1128/IAI.02850-14.
Philana Ling Lin, Flynn JL. CD8 T cells and Mycobacterium tuberculosis infection. Semin Immunopathol. 2015;37(3):239-349. doi:10.1007/s00281-015-0490-8.
Philana Ling Lin, Flynn JL. The End of the Binary Era: Revisiting the Spectrum of Tuberculosis. J Immunol. 2018;201(9):2541-2548. doi:10.4049/jimmunol.1800993.
Philana Ling Lin, Flynn JL. Understanding latent tuberculosis: a moving target. J Immunol. 2010;185(1):15-22. doi:10.4049/jimmunol.0903856.
Philana Ling Lin, Rodgers M, Smith L, et al. Quantitative comparison of active and latent tuberculosis in the cynomolgus macaque model. Infect Immun. 2009;77(10):4631-4642. doi:10.1128/IAI.00592-09.
Reichler MR, Khan A, Sterling TR, et al. Risk and Timing of Tuberculosis Among Close Contacts of Persons with Infectious Tuberculosis. J Infect Dis. 2018;218(6):1000-1008. doi:10.1093/infdis/jiy265.
Reichler MR, Khan A, Sterling TR, et al. Risk Factors for Tuberculosis and Effect of Preventive Therapy Among Close Contacts of Persons With Infectious Tuberculosis. Clin Infect Dis. 2020;70(8):1562-1572. doi:10.1093/cid/ciz438.
Saelens JW, Viswanathan G, Tobin DM. Mycobacterial Evolution Intersects With Host Tolerance. Front Immunol. 2019;10:528. doi:10.3389/fimmu.2019.00528.
Snow KJ, Cruz AT, Seddon JA, et al. Adolescent tuberculosis. Lancet Child. Adolesc. Health. 2020;4(1):68-79. doi:10.1016/S2352-4642(19)30337-2.
Snow KJ, Sismanidis Ch, Denholm J, et al. The incidence of tuberculosis among adolescents and young adults: a global estimate. Eur Respir J. 2018;51(2):1702352. doi:10.1183/13993003.02352-2017.
Seddon JA, Chiang SS, Esmail H, Coussens AK. The Wonder Years: What Can Primary School Children Teach Us About Immunity to Mycobacterium tuberculosis?. Front Immunol. 2018;9:2946. doi:10.3389/fimmu.2018.02946.
Sia JK, Rengarajan J. Immunology of Mycobacterium tuberculosis Infections. Microbiol Spectr. 2019;7(4):10.1128/microbiolspec.GPP3-0022-2018. doi:10.1128/microbiolspec.GPP3-0022-2018.
Sloot R, Schim M.F. van der Loeff, Kouw PM, et al. Risk of tuberculosis after recent exposure. A 10-year follow-up study of contacts in Amsterdam. Am J Respir Crit Care Med. 2014;190(9):1044-1052. doi:10.1164/rccm.201406-1159OC.
Srivastava S, Ernst JD, Desvignes L. Beyond macrophages: the diversity of mononuclear cells in tuberculosis. Immunol. Rev. 2014;262(1):179-192. doi:10.1111/imr.12217.
Stein CM, Nsereko M, LaShaunda Malone L, et al. Long-term Stability of Resistance to Latent Mycobacterium tuberculosis Infection in Highly Exposed Tuberculosis Household Contacts in Kampala, Uganda. Clin Infect Dis. 2019;68(10):1705-1712. doi:10.1093/cid/ciy751.
Stein CM, Zalwango S, LaShaunda Malone L, et al. Resistance and Susceptibility to Mycobacterium tuberculosis Infection and Disease in Tuberculosis Households in Kampala, Uganda. Am J Epidemiol. 2018;187(7):1477-1489. doi:10.1093/aje/kwx380.
Tanner R, Hoogkamer E, Bitencourt J, et al. The in vitro direct mycobacterial growth inhibition assay (MGIA) for the early evaluation of TB vaccine candidates and assessment of protective immunity: a protocol for non-human primate cells. Version 2. F1000Res. 2021;10:257. doi:10.12688/f1000research.51640.2.
Tanner R, O’Shea MK, Fletcher HA, McShane H. In vitro mycobacterial growth inhibition assays: A tool for the assessment of protective immunity and evaluation of tuberculosis vaccine efficacy. Vaccine. 2016;34(39):4656-4665. doi:10.1016/j.vaccine.2016.07.058.
The Stop TB Strategy: Building on and Enhancing DOTS to Meet the TB-Related Millenium Development Goals; World Health Organization: Geneva, Switzerland, 2006.
Tornheim JA, Dooley KE. Tuberculosis Associated with HIV Infection. Microbiol Spectr. 2017;5(1). doi:10.1128/microbiolspec.TNMI7-0028-2016.
Weber HC, Beyers N, Gie RP, et al. The clinical and radiolo-gical features of tuberculosis in adolescents. Ann Trop Paediatr. 2000;20(1):5-10. doi:10.1080/ 02724930091995.
Wessler T, Joslyn LR, Borish HJ, et al. A computational model tracks whole-lung Mycobacterium tuberculosis infection and predicts factors that inhibit dissemination. PLoS Comput Biol. 2020;16(5):e1007280. doi:10.1371/journal.pcbi.1007280.
WHO. Global Tuberculosis Report 2021. 2021. https://www.who.int/publications/i/item/9789240037021.
WHO. Latent Tuberculosis Infection: Updated and Consoli-dated Guidelines for Programmatic Management. Geneva: World Health Organization, 2018.
WHO. WHO consolidated guidelines on tuberculosis. Module 5: Management of tuberculosis in children and adolescents. 2022. https://www.who.int/publications/i/item/97892400 46764.
Zawedde-Muyanja S, Reuter A, Tovar MA, et al. Provision of Decentralized TB Care Services: A Detect-Treat-Prevent Strategy for Children and Adolescents Affected by TB. Pathogens. 2021;10(12):1568. doi:10.3390/pathogens10121568.
Zumla A, Raviglione M, Hafner R, et al.Tubercul osis. N Engl J Med. 2013;368(8):745-755. doi:10.1056/NEJMra1200894.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Автори
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
