Lao
Bệnh sinh

Khoảng 90% người nhiễm M. tuberculosis không có triệu chứng hay gọi là mắc lao tiềm ẩn và khả năng bệnh tiến triển đến dạng hoạt tính chỉ là 10% trong suốt cuộc đời. Ở người nhiễm HIV nguy cơ xuất hiện lao hoạt tính tăng gần 10% một năm. Nếu không được điều trị hiệu quả, tỷ lệ tử vong ở những ca hoạt tính lên tới 66%.
Nhiễm khuẩn lao bắt đầu khi vi khuẩn đến túi khí phế nang của phổi, tại đó chúng xâm nhập và sinh sôi trong thể nội bào của đại thực bào phế nang. Đại thực bào xác định vi khuẩn là ngoại xâm và cố gắng tiêu diệt chúng thông qua sự thực bào. Trong quá trình này, vi khuẩn bị đại thực bào bao bọc và nhốt tạm thời trong một túi có màng bao gọi là thể thực bào. Tiếp đó thể thực bào kết hợp với tiêu thể tạo ra thực bào-tiêu thể (hay nội tiêu thể). Trong nội tiêu thể, tế bào nỗ lực sử dụng những dạng oxy phản ứng và acid để giết vi khuẩn. Tuy nhiên, M. tuberculosis có một bao mycolic acid dày, sáp bảo vệ nó khỏi những độc chất mà tế bào sản sinh. M. tuberculosis có thể sinh sôi bên trong đại thực bào và cuối cùng tiêu diệt đại thực bào.
Vị trí nhiễm khuẩn đầu tiên ở phổi gọi là tụ điểm Ghon nhìn chung nằm ở phần trên của thùy dưới hoặc phần dưới của thùy trên. Lao phổi còn có thể xảy ra do nhiễm trùng từ dòng máu tại vị trí được gọi là tụ điểm Simon thường thấy ở đỉnh phổi. Thông qua đường máu vi khuẩn còn có thể lan đến những địa điểm xa hơn như hạch ngoại vi, thận, não, và xương. Căn bệnh có thể tác động đến mọi bộ phận của cơ thể, dù vậy nó hiếm khi ảnh hưởng đến tim, cơ xương, tụy, hay giáp.
Lao được xếp vào nhóm các bệnh viêm u hạt. Đại thực bào, tế bào dạng biểu mô, tế bào T, tế bào B, và nguyên bào sợi tập hợp hình thành nên u hạt với bạch huyết bào bao quanh đại thực bào bị nhiễm. Khi những đại thực bào khác tấn công đại thực bào bị nhiễm, chúng hợp nhất thành một tế bào đa nhân khổng lồ trong khoang phế nang. U hạt có thể ngăn vi khuẩn phát tán và tạo môi trường cục bộ cho các tế bào của hệ miễn dịch tương tác. Tuy nhiên, chứng cứ gần đây hơn gợi ý vi khuẩn lợi dụng u hạt để tránh né bị hệ miễn dịch của vật chủ tiêu diệt. Đại thực bào và tế bào tua trong u hạt không thể trình diện kháng nguyên đến bạch huyết bào nên phản ứng miễn dịch bị kìm hãm. Vi khuẩn bên trong u hạt có thể trở nên bất hoạt dẫn đến nhiễm khuẩn tiềm ẩn. Một đặc điểm khác của u hạt là hoại tử phát triển ở tâm của nốt lao. Nhìn bằng mắt thường nó trông như phô mai trắng mềm và được gọi là hoại tử phô mai.
Nếu vi khuẩn lao xâm nhập dòng máu từ một vùng mô bị nhiễm khuẩn thì chúng có thể lan ra khắp cơ thể và tạo ra nhiều tụ điểm nhiễm khuẩn có dạng nốt trắng nhỏ ở mô. Dạng lao nghiêm trọng này được gọi là lao kê phổ biến nhất ở trẻ em và người nhiễm HIV. Tỷ lệ tử vong đối với lao dạng lan tỏa này là cao kể cả có chữa trị (khoảng 30%).
Ở nhiều người, tình trạng nhiễm khuẩn lúc nặng lên lúc thuyên giảm. Hoại tử và sự hủy hoại mô thường được cân bằng bởi chữa lành và xơ hóa. Thế chỗ mô bị tác động là sẹo và các khoang chứa đầy vật chất hoại tử màu trắng giống như phô mai. Trong thời gian bệnh phát tác (lao hoạt tính), một số khoang này nhập vào đường khí và vật chất có thể được ho ra. Vật chất chứa vi khuẩn sống nên có thể làm lây bệnh. Chữa trị bằng kháng sinh phù hợp giúp diệt vi khuẩn tạo điều kiện cho sự phục hồi diễn ra. Khi ấy những vùng bị tác động cuối cùng sẽ được mô sẹo thay thế.