結核の原因は何か？

結核の原因菌は結核菌（Mycobacterium tuberculosis）です。「結核」という病気自体は古代から知られていましたが、原因菌が発見されるまで、その病因をめぐっては様々な科学者の間で長く根深い論争が繰り広げられました。結核の感染性は、原因菌が発見されるずっと前から実験的に証明されていました。1865年、フランスの科学者ヴィルマンは、ウサギに患部臓器の組織を皮下注射し、結核患者の痰を噴霧して吸入させることで、ウサギに結核を感染させました。

1882年、ロベルト・コッホはメチレンブルーで染色した標本を用いて結核病巣内のバチルスを検出し、病原体の純培養を得ることに成功しました。科学者たちは、結核菌があらゆる物理的、化学的、生物学的因子の影響に対して高い耐性を持つことを立証しました。結核菌は、発育に適した条件に身を置くことで、長期間にわたって生存力と毒性を維持することができます。彼らは長時間の冷却と乾燥に耐えます。乾燥した状態、低温、暗闇、下水中で、結核菌は約300日間生存します。死体の中では最大160日間生存し、日光の影響下ではわずか6～8時間で死滅します。Yu.K.ヴァイスファイラーによると、結核菌は好条件下では単純な横分裂によって増殖し、そうでない場合は粒子に崩壊することによって増殖します。こうして、MB・アリエルは古い石灰化した病巣から顆粒状で耐酸性の形態を分離し、洞窟の壁（最も活動的な結核病巣）において、単純な横分裂による増殖を発見した。結核菌は発育過程において、環境の影響を受けて形態学的特性を変化させることができる。

現代のデータに基づき、結核病原体に関する包括的な学説が構築され、結核の病因におけるその役割に関する理解は大きく広がり、多くの点で変化しました。結核病原体は（現代の分類によれば）、放線菌目、マイコバクテリア科、マイコバクテリウム属に属します。結核菌には様々な形態があり、その生物学的特性には大きなばらつきがあることが知られています。

生物学的特性、特にヒトとさまざまな動物種に対する病原性の違いに基づいて、結核病原体は 4 つのタイプに分類されています。

• M. tuberculosis、M. bovis - ヒトに対して非常に病原性が高い。
• M. avium は鳥類や白いネズミに病気を引き起こします。
• M. microti (オックスフォードハタネズミ株)は野ネズミの結核の原因物質です。

M. tuberculosis（結核菌）とM. bovis（ウシ結核菌）は、ヒトだけでなく、牛、ヤギ、羊、馬、猫、犬など多くの動物種にも病気を引き起こす可能性があります。これらの結核菌には、病気の動物がヒトに感染し、またその逆も起こり得るという特徴があります。小児の呼吸器結核は、M. tuberculosis属によって引き起こされる場合が最も多く、牛結核菌による小児の感染は、主に病気の動物の生乳を摂取することで発生します。

この疾患は、特定の社会的・環境的条件下における微生物因子とマクロバクテリアの複雑な相互作用の結果として発症します。結核の発症において、社会的要因は特に重要です。特定の条件下では、結核の原因物質が様々な経路で子供の体内に侵入します。感染の侵入口は、ほとんどの場合口腔粘膜、扁桃腺ですが、まれに他の臓器に侵入することもあります。したがって、炎症の主病巣は様々な場所に存在します。妊婦に広範囲に及ぶ結核を背景として胎盤に特異的な損傷が生じた場合、あるいは出産時に感染した羊水を飲み込んだ場合、結核による子宮内感染が発生する可能性もあります。皮膚は結核感染が最も起こりにくい臓器です。結核菌は、皮膚の損傷部からのみリンパ管に侵入できます。このような感染例は、結核で死亡した人の剖検中に医療従事者で報告されています。滅菌が不十分な器具（接種された一次結核）を使用した場合、結核菌感染が発生する可能性があります。 1955年、R・ラダノフはブルガリアのプロヴディフで、結核ワクチンの投与に使用された滅菌不十分な再使用可能な注射器を用いてベンジルペニシリンを筋肉内投与した後、11人の小児の健康状態を調査した。1985年には、先天性結核の小児に注射された注射器を用いて免疫グロブリンを投与された際に、オレンブルク産科病院の新生児21人が結核に感染した。ほとんどの小児において、薬剤投与後3～4週間で、典型的な原発性結核複合体に類似した、臀部の注射部位に局所鼠径リンパ節の損傷を伴う浸潤がみられた。一部の小児ではリンパ血行性播種が起こり、粟粒結核を発症した。

一次感染は、ほとんどの場合、胸腔内リンパ節と肺に病巣が形成されることを伴います。結核菌は壊死巣の形成を引き起こし、その周囲に炎症プロセスが現れます。白血球の移動、類上皮細胞、巨大ピロゴフ・ランガンス細胞、リンパ球の蓄積などです。こうして、壊死中心を持つ類上皮結節が形成されます。この特定の領域の周囲に非特異的な炎症領域が現れます。結核性結節の逆行性発達は完全な吸収を伴う場合がありますが、線維性変化と石灰化がしばしば起こります。石灰化には結核の生きた結核菌が含まれていることが多いため、このような結果は完全治癒とはみなされません。不利な状況、特に石灰化が不均一な場合、病巣は病気の悪化の原因となる可能性があります。非特異的または準特異的な組織プロセスは、びまん性および結節性のマクロファージ反応、組織球性リンパ球浸潤、非特異的血管炎、フィブリノイド壊死を特徴とし、肺、リンパ節、心臓、腎臓、肝臓、内分泌腺、滑膜、神経系で発生し、硬化症の発症につながります。

一次性結核の初期段階では、神経内分泌系が既に障害を受け、それが深刻な機能変化につながり、身体の生理学的プロセスの混乱を悪化させます。二次性（一次性後）結核の発生は、重複感染（外因性経路）と、一次性結核の残存物である古い病巣の再活性化（内因性経路）の両方の結果として発生する可能性があります。二次性結核の蔓延の内因性経路と外因性経路の問題は、明確に解決することはできません。場合によっては、両方の経路が病気の発生に一定の影響を与えます。外因性感染が繰り返されると、結核の悪化と進行の条件が整います。大規模な再感染により、結核菌の播種と肺や他の臓器における複数の病巣の形成が起こる可能性があります。

原発性結核の形態学的表現は原発性結核複合体であり、次の 3 つの要素から構成されます。

• 臓器の病変 - 原発病変;
• 排出リンパ管の結核性炎症 - リンパ管炎;
• 局所リンパ節の結核性炎症 - リンパ節炎。

肺の空気感染の場合、結核の主な病巣（影響）は、最も通気性の良い区域、最も頻繁には右肺のIII、VIII、IX、X（特にIII区域）の胸膜下に発生します。これは滲出性炎症の病巣として現れ、滲出液は急速に壊死します。乾酪性肺炎の病巣が形成され、その周囲は病巣周囲の炎症帯に囲まれます。影響の規模は様々で、顕微鏡ではほとんど見えない肺胞炎の場合もありますが、多くの場合、炎症は腺房または小葉を覆い、それほど多くはありませんが、非常にまれに葉全体を覆います。線維性胸膜炎または漿液線維性胸膜炎の発症を伴う炎症プロセスへの胸膜の関与が常に検出されます。

特異的な炎症過程は急速に原発巣に隣接するリンパ管に広がり、結核性リンパ管炎を発症します。これはリンパ管うっ滞と、リンパ管に沿った血管周囲の浮腫組織における結核性結節の形成によって特徴付けられます。原発巣から基底リンパ節への経路が形成されます。

消化管感染症の場合、腸管に一次性結核複合体が形成され、これも3つの要素から構成されます。小腸下部および盲腸のリンパ組織では、粘膜に壊死を伴う結核性結核が形成され、続いて潰瘍が形成されます。これが一次性病変と考えられています。次に、リンパ管に沿って結核が出現し、一次性病変の所属リンパ節に乾酪性リンパ節炎が生じる結核性リンパ管炎が起こります。

原発性結核には 3 つの経過が考えられます。

• 原発性結核の軽減および原発性複合体の病巣の治癒。
• 原発性結核の進行と一般化。
• 慢性経過（慢性的に進行する原発性結核）。

免疫学における理論的および方法論的進歩により、研究者は結核の病態過程における免疫反応の全身的および局所的変化をかなり詳細に解明することが可能になった。結核の一次感染は免疫学的再構築を引き起こし、体はツベルクリンに感受性となり、遅延型ツベルクリン過敏症を発症する。現在では、細胞性免疫応答の主要構成要素である遅延型過敏症が、結核における免疫機構の主因であることが認識されている。

結核菌とマクロ微生物との遭遇の結果は、感染の規模、感染の毒性、そして微生物の免疫系の状態、すなわち自然抵抗力によって左右されます。多くの場合、一次感染時に結核菌の増殖は抑制され、死滅します。結核菌は通性細胞内寄生虫であり、体内では主にマクロファージの食胞に存在します。結核菌の抗原構造の複雑さ（100種類以上の抗原構造が同定されています）と、ライフサイクルを通じてその構成が変化する性質により、結核菌は宿主生物の免疫系細胞との共存に効果的に適応し、細胞外寄生と細胞内寄生の段階を経ながら長期間にわたり生体内に留まります。結核菌は免疫系細胞との共存に適応するだけでなく、免疫系細胞に悪影響を及ぼすこともあります。結核菌は、ファゴソームとリソソームの融合を阻害する酵素を合成することが確立されています。また、HLAクラス1および2の抗原発現を低下させ、細胞成分の接着性および増殖性を低下させる能力も明らかになっています。

結核の一次感染期は、結核に感染した瞬間から6～12ヶ月間続き、この期間に発症リスクが最も高くなります。通常、無症候性のアレルギー前期（結核菌が子供の体内に侵入してからツベルクリン反応が陽性になるまでの期間（平均6～8週間））と、ツベルクリン反応の転換期（陰性反応から陽性反応への変化）に分けられます。その後、微生物とマクロバクテリアの関係は多くの要因によって決定されますが、その中で最も重要なのは子供の体の状態です。