Збудник туберкульозу потрапляє в організм людини найчастіше аерогенним шляхом (90-95%), рідше аліментарним чи контактним через пошкоджену шкіру або слизові оболонки. Описані рідкісні випадки внутрішньоутробного зараження плода. Далеко не завжди інвазія МБТ в організм людини призводить до захворювання. Це залежить від кількості та вірулентності МБТ, тривалості контакту з хворим бактеріовиділювачем, уроджених і набутих чинників опірності. Інфіковано 50% населення (70-80% дорослих), а захворюють з них не більше 3-6%.
При аспірації в дихальні шляхи людини МБТ зустрічаються з низкою природних бар'єрів. Це, насамперед, миготливий епітелій бронхів, слиз, що його продукують залозисті клітини, в якому містяться поверхнево-активні речовини (лізоцим, комплемент , пропердин, бета-лізини). При невеликій кількості збудників туберкульозу й нормальному функціонуванні цих систем, МБТ елімінуються з дихальних шляхів, не завдаючи шкоди організмові.
Якщо в дихальні шляхи потрапляє більша кількість вірулентних МБТ, що не можуть бути виведені природними шляхами, починається взаємодія між збудником захворювання та імунними системами людини. Ця взаємодія починається з поглинання мікобактерій легеневими макрофагами. Їх здатність перетравлювати МБТ залежить від стану макроорганізму, його віку, статі, спадкових чинників, вірулентності та кількості мікобактерій. Людина має природну резистентність чи чутливість до туберкульозної інфекції, що передається спадково і перебуває під полігенним контролем. Схильність до туберкульозу корелює з такими антигенами головного комплексу гістосумісності (HLA), як DR2, B7, B14.
У неімунізованому організмі, при значній кількості та високій вірулентності МБТ, макрофаги не здатні до ефективного лізису збудника туберкульозу, який може розмножуватися внутрішнь оклітинно. Фагоцитоз залишається незавершеним, під впливом токсичних продуктів МБТ макрофаги руйнуються, а мікобакте рії та їх уламки, сполучені Ja-білком (їх ще називають суперанти геном), потрапляють у міжклітинний простір. Там їх можуть захоплювати інші макрофаги, які під впливом антигена виділяють інтерлейкін- 1 і презентують антиген Т- і В-лімфоцитам, активуючи їх. У результаті цього В-лімфоцити трансформуються у плазматичні клітини, здатні продукувати імуноглобуліни - специфічні антитіла проти антигенів МБТ. Проте роль гуморально го імунітету при туберкульозі до цього часу до кінця не з'ясована. Вважають, що утворення антитіл не має вирішального значення у протитуберкульозному імунітеті в зв'язку з тим, що МБТ здатні до внутрішньоклітинного паразитування . (рис. 8)
Більше значення мають механізми клітинного імунітету, що здійснюються сенсибілізованими Т-лімфоцитами. Їх субпопуляції мають різні функції: Т-хеплери активують макрофаги, Т-супресори їх пригнічують, Т-кілери здатні прилипати до клітин, що фагоцитували МБТ, і знищувати їх разом з інфектом.
Найефективніший механізм клітинно-зумовленої імунної відповіді здійснюється через Т-хелперні клітини, які в присутності антигена МБТ виділяють лімфокіни (інтерлейкін-2), що притягують моноцити - макрофаги з кровотоку до місця скупчення мікобактерій і активують їх. Вважають, що основними цитокінами, які здійснюють активацію макрофагів і стимулюють їх ферментативну активність, є гама-інтерферон і альфа-канцеронек ротичний фактор. Активовані макрофаги містять лізосомальні гідролази, а також реактивні форми кисню та азоту, що зумовлює їх здатність ефективно гальмувати внутрішньоклітинне розмноження МБТ і лізувати їх. Речовини, що виділяються при підвищеній ферментативній активності макрофагів, сприяють розвиткові запальної реакції. Продукти розпаду мікобактерій можуть впливати на перебіг інфекційного процесу. Під дією фосфатидів МБТ макрофаги трансформуються в епітеліоїдні та гігантські клітини Пирогова-Лангханса. Вони обмежують ділянку ураження, і таким чином формується туберкульозна гранульома, яку можна розглядати як імунологічну та морфологічну реакцію на туберкульозну інфекцію. За сприятливих умов у результаті цих клітинно-зумовлених імунологічних процесів інфекція лока-лізується.
Паралельно з цим формується підвищена чутливість сповільненого типу (ПЧСТ), яка також спрямована на знищення МБТ, але менш досконалим способом. Суть її полягає в знищенні Т-кілерами фагоцитованих неактивованими макрофагами мікобактерій разом із макрофагами та навколишніми тканинами, що призводить до казеозного некрозу. Сухий казеоз формується звичайно в центрі туберкульозної гранульоми і є несприятливим середовищем для розмноження мікобактерій.
Таким чином, гальмування розмноження і лізис МБТ активованими за допомогою лімфокін-продукуючих Т-хелперів макрофагами вигідніші для організму, тоді як їх знищення за посередництвом ПЧСТ разом із неактивованими макрофагами та навколишніми тканинами призводить до більших втрат - формування казеозного некрозу.
Подальша динаміка інфекційного процесу залежить від величини бактеріальної популяції та досконалості імунних систем організму. При невеликій популяції МБТ, у міру розвитку імунного процесу, розмноження мікобактерій сповільнюється, зменшується запальна реакція, гранульома склерозується, а збережені в ній мікобактерії трансформуються у персистуючі форми (ультрадрібні , L-форми). Одночасно формується пул тривало життєздатних Т- і В-клітин пам'яті та розвивається набутий імунітет, який упродовж багатьох років підтримують персистуючі мікобактерії . Людина залишається здоровою, і єдиною ознакою імунобіологічної перебудови, що відбулася, є позитивні реакції на туберкулін, які можна виявити в термін від 3-х тижнів до 3-х місяців після інфікування і які звичайно зберігаються пожиттєво. Проте за певних несприятливих умов, іноді через багато років, персистуючі форми МБТ можуть реверсувати у вірулентні , що призводить до реактивації специфічного запального процесу й розвитку вторинних форм туберкульозу. (рис. 9а)
При великій популяції мікобактерій і їх інтенсивному розмноженні збільшується кількість Т-супресорів, зменшеншується активність Т-хелперів , гальмується активація макрофагів. Зона казеозу збільшується, він розріджується під впливом протеолітичних ферментів нейтрофілів і стає добрим середовищем для подальшого бурхливого позаклітинного розмноження мікобактерій і прогресування туберкульозного процесу, розвитку первинних форм туберкульозу. (рис. 9б)
Первинний туберкульоз виникає невдовзі після віражу туберкулінових реакцій, перебігає на фоні вираженої гіперсенси білізації організму з обов'язковим ураженням лімфатичної системи, має нахил до поширення інфекції лімфогенним або гематогенним шляхом, проте його можна успішно вилікувати хіміотерапією, а в деяких випадках він навіть схильний до спонтанної регресії. Залишкові фіброзні та вогнищеві зміни після первинного туберкульозу в легенях, лімфатичних вузлах чи інших органах із персистуючими в них мікобактеріями можуть стати, як згадувалося, також грунтом для ендогенної реактивації і розвитку вторинних форм туберкульозу. Реверсії персистуючих форм МБТ у вірулентні та ендогенній реактивації специфічного процесу сприяють супровідні захворювання, переохолодження, лікування імунодепресантами, фізичні та психічні травми тощо. Другий можливий шлях розвитку вторинного туберкульозу - це повторне зараження давніше інфікованих осіб (екзогенна суперінфекція). Отже, вторинні форми туберкульозу виникають на фоні певного, хоча й недосконалого, набутого імунітету (результат імунобіологічної перебудови в період первинного інфікування) і тому здебільшого мають характер обмеженого органного процесу.
Такою є спрощена схема сучасних поглядів на імунологічні процеси, що відбуваються після інфікування людини мікобактеріями туберкульозу та на патогенез специфічного запалення.