АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Тимус или вилочковая железа (glandula thymus

Эволюция тимуса. Тимус, как центральный орган иммунной системы, представляет собой эволюционное приобретение позвоночных животных. У всех беспозвоночных он отсутствует даже в зачаточной форме. Его возникновение у примитивных позвоночных было бесспорно ключевым явлением в эволюции иммунитета, и по своей значимости это событие следует отнести к эволюционному процессу, подходящему под определение ароморфоза.

Действительно, образование специальной органной структуры, основное назначение которой – генерализация в онтогенезе Т-клеточного пути развития, значительно повысило эффективность работы всей системы специфической иммунной защиты.

Именно в тимусе формируются основные функционально активные субпопуляций Т-клеток, именно в тимусе медиаторы иммунитета находят свое наиболее эффективное выражение в регуляции созревания Т-клеточного пула, именно в тимусе созданы условия для клоноспецифической экспансии Т-клеток, и, наконец, именно от тимуса зависит заселение периферии эффекторными и регуляторными клетками, принимающими непосредственное участие в иммунном реагировании.

Эволюция органа у круглоротых. Возникновение зачаточного тимуса в классе круглоротых определило формирование Т-системы иммунитета в качестве самостоятельного морфо-функционального образования, входящего в общую систему специфической иммунной защиты.

У миксин каких-либо морфологических структур, хотя бы отдаленно напоминающих тимус, еще нет. Однако у более совершенного подкласса миног в области жаберных щелей обнаруживается лимфоидная ткань, которую и считают прообразом лимфо-эпителиального тимуса более высокоорганизованных животных. Это единственное достаточно локальное скопление лимфоцитов с относительно высоким уровнем митотической активности, превышающей пролиферативный потенциал данных клеток в периферической крови.

Эволюция органа у рыб. Хрящевые рыбы в целом как класс характеризуются наличием тимуса, расположенным в головной части вблизи глазных впадин. Показательно, что у таких примитивных хрящевых рыб, как цельноголовые (Holocephali), тимус уже дифференцирован на корковую и медуллярную зоны.

У представителей другого подкласса - пластинчатожаберных (Elasmobranchii; акулы, скаты) - также имеется тимус, причем он, как и у более высокоорганизованных позвоночных животных, подвержен возрастной инволюции.

В классе костных рыб лимфоэпителиальный тимус представлен не только у настоящих костных рыб (Teleostei), но и у ганоидных, к которым относятся веслонос (Polyodon spatula) и ильная рыба (Amia calva).

В онтогенезе рыб тимус развивается из эпителия одного или нескольких глоточных карманов. У взрослых рыб он расположен под жабрами в области крепления верхнего конца жаберной дуги. Как и у млекопитающих, тимус рыб является поставщиком зрелых клеток для периферических лимфомиелоидных органов и тканей: селезенки, почки, лимфоидной ткани печени. Выселяющиеся из тимуса клетки создают потенциал долгоживущих Т-лимфоцитов периферии, продолжительность жизни которых более 5 месяцев.

Функциональная роль тимуса в иммунных процессах проявляется, в частности, при формировании ответа к аллоантигенам. К примеру, летальное облучение рыб продлевает жизнь трансплантата, а в ряде случаев чешуя вообще не отторгается; в то же время защита области тимуса свинцовым экраном при облучении сохраняет силу иммунного отторжения аллотрансплантата.

В ранние сроки развития иммунного ответа лимфоциты медуллярной зоны тимуса мигрируют на периферию, чтобы принять участие в реакции на антиген. По мере затухания иммунного ответа количество клеток в медуллярной зоне восстанавливается.

Эволюция органа у рептилий. Тимус рептилий начинает развиваться на самых ранних этапах онтогенеза. Закладка органа происходит в результате инвагинации дорзального эпителия глоточных карманов.

Тимус ящериц, змей, черепах развивается от разных пар глоточных карманов. Например, у ящериц данный орган берет свое начало от второго и третьего, у змей - от четвертого и пятого, у черепах - от третьего и четвертого глоточных карманов. Транзиторные и рудиментарные тимусные почки могут возникнуть также от эпителиальных закладок других глоточных карманов.

У взрослых животных в зависимости от принадлежности к одному из четырех отрядов рептилий наблюдаются анатомические вариации органа, как по локализации, так и по числу сформированных долей.

Например, у гаттерии и большинства ящериц имеются две нерасчлененные доли с каждой стороны шеи. Отдельно взятая доля состоит из коры и медуллы и не подразделяется на дольки.

Тимус крокодила представлен вытянутыми четкообразными структурами, которые начинаются у основания черепа, проходят по всей длине шеи и заканчиваются в области сердца. Подобная анатомия тимуса крокодила напоминает морфологию тимуса птиц.

Наиболее структурирован тимус у черепах. Он представлен одной долей с каждой стороны шеи в районе раздвоения сонной артерии. Отдельно взятая доля, в свою очередь, делится на более мелкие дольки с собственной корой и медуллой.

Кора тимуса представлена плотно упакованными малыми лимфоцитами, которые окружены тонкой сетью звездчатообразных эпителиальных клеток. В медуллярной зоне преимущественными клетками являются слабоокрашиваемые эпителиоциты. Количество лимфоцитов в медулле относительно невелико. Дополнительными клетками этой зоны выступают макрофаги, эозинофилы и моноциты.

Как и у всех других позвоночных животных, тимус рептилий подвержен возрастной инволюции, выражающейся в нивелировке различий между корой и медуллой и замещением лимфоидной массы органа соединительной тканью.

Тимэктомия и антилимфоцитарная сыворотка значительно снижают ответ к тимусзависимым антигенам. Это подавление коррелирует с истощением Т-зон в селезенке.

Эволюция органа у птиц. Тимус птиц представляет собой набор семи пар желез, расположенных на правой и левой сторонах шеи от нижней челюсти до грудной клетки. Нижние доли могут быть погружены в ткань щитовидной железы. В отдельно взятой доле различают кортикальную и медуллярную зоны.

В онтогенезе тимус птиц начинает свое развитие из третьего и четвертого глоточных каналов. Первые лимфоциты в зачатке тимуса появляются на 11-й день эмбриогенеза. Это крупные клетки с диаметром около 11 мкм. В последующие дни большие лимфоциты замещаются клетками меньших размеров. Так, между 11-м и 13-м днями эмбрионального развития преимущественный размер тимоцитов составляет 8 мкм, к 16-му дню основная масса клеток имеет размер около 5,5 мкм. Смена гистологической картины связана с процессами внутритимусной дифференцировки и поэтапного перехода клеток от незрелых предшественников к более зрелым формам.

Как и у млекопитающих, тимус птиц является поставщиком функционально отличающихся субпопуляций Т-клеток.

Онтогенез. Тимус развивается ранее других лимфоидных органов и образований. В эмбриогенезе строма органа формируется из двух зародышевых листков – эктодермы и эндодермы. У мышей зачаток тимуса образуется из эндодермы 3-его глоточного кармана и эктодермы 3-й жаберной щели. В результате развития двух слоев эндодермальный росток постепенно окружается эктодермой жаберной щели. Образовавшаяся структура получила название шейного пузырька. При дальнейшем развитии эктодермальный вырост полностью захватывает эндодерму глоточного кармана, происходит отщепление экто- и эндодермальных развивающихся участков от основных слоев, что приводит в результате к формированию тимусного зачатка. Эктодермальный слой дает начало эпителиальным клеткам коры тимуса, в то время как эндодерма становится источником эпителиальных клеток медуллы.

Сразу после образования зачатка тимуса начинается его колонизация клетками костного мозга. Помимо предшественников тимоцитов в орган мигрируют макрофаги и дендритные клетки. Все эти клетки имеют мезенхимное происхождение. Таким образом, тимус как самостоятельный орган формируется из трех зародышевых листков: эктодермы, мезодермы и эндодермы.

У крупного рогатого скота тимус закладывается на 25…27-е сутки зародышевого этапа в виде трубчатых выпячиваний энтодермального эпителия в области третьей и частично четвертой пары жаберных карманов первичной глоточной кишки. В дальнейшем эти выпячивания превращаются в сплошные тяжи, дающие боковые ответвления (предшественники долек), которые врастают в окружающую богатую сосудами мезенхиму. Позднее развивающийся тимус отсоединяется от стенки жаберных карманов. В конце третьего месяца эмбрионального развития в эпителиальных тяжах появляются лимфоциты, количество которых вследствие их интенсивного размножения быстро увеличивается. Постепенно эпителий формирующихся долек приобретает отростчатую форму, т. е. создается сеть ретикулоэпителиоцитов. С этого же времени в дольках можно различить корковую и мозговую зоны, а в последних появляются первые слоистые тимусные тельца.

Тимус млекопитающих претерпевает по мере созревания и старения организма обратное развитие. Орган сильно развит у эмбрионов и в первые годы жизни постнатального онтогенеза, затем он постепенно редуцируется и у взрослых особей большей частью совсем отсутствует. Созревание Т-лимфоцитов в тимусе осуществляется за счет деления лимфоцитов, имеющих рецепторы к тем чужеродным антигенам, с которыми организм встречался в молодом возрасте. Возрастная инволюция (лат. involutio - загибание, обратное развитие) прежде всего, захватывает корковую зону долек вплоть до полного ее исчезновения, при сохранности мозговой зоны. Выражается в уменьшении количества лимфоцитов (особенно в корковом веществе), обильном разрастании соединительной ткани, возрастании количества жировых клеток, редукции мозгового вещества (но в меньшей степени, чем коркового), приобретении тельцами Гассаля гомогенной структуры. Атрофия корковой зоны обусловлена чувствительностью кортикальных тимоцитов к кортикостероидным гормонам надпочечников. Подчеркивая гистологически идентифицируемую инволюцию тимуса, не следует забывать, что в этот период тимус не полностью теряет функциональную активность, что особенно наглядно проявляется в условиях иммунологического конфликта.

Строение. Тимус млекопитающих – непарный лимфоэпителиальный орган, состоит из шейной и грудной частей (рис.). Шейная часть представлена двумя долями, напоминающих вилку, и расположена в области шеи на вентральной поверхности трахеи под грудино-щитовидным мускулом, грудная часть состоит из одной доли и расположена на париетальной плевре в области основания сердца (рис.).

Орган в целом заключен в соединительнотканную капсулу, между дольками имеются широкие прослойки волокнистой соединительной ткани, в которых содержатся участки белой жировой ткани, проходят междольковые кровеносные сосуды и нервы. Внутренняя полость капсулы включает эпителиальную сеть, заполненную лимфоцитами (другое название лимфоцитов тимуса – тимоциты).

Доли делятся на мелкие дольки, основа которых образована переплетением эпителиальных клеток. В каждой дольке ясно выявляются два слоя: кора с плотной упаковкой малых тимоцитов (кортекс) и мозговое вещество (медулла), где количество тимоцитов снижено. Большое количество малых лимфоцитов придает корковому веществу долек тимуса характерную темную окраску, меньшее количество тимоцитов в мозговом веществе выглядит более светлым. При световой микроскопии окрашенных гистологических срезов более отчетливо видны ядра ретикулоэпителиоцитов в мозговом веществе (рис.).

При электронной микроскопии в цитоплазме эпителиальных клеток обнаруживают митохондрии, элементы гладкой эндоплазматической сети, аппарат Гольджи, а также секреторные вакуоли диаметром около 1 мкм.

Основа органа – ретикулоэпителиальная ткань. Эпителиальная клетки образуют рыхлую сеть и связаны между собой межклеточными контактами. При электронной микроскопии в цитоплазме эпителиальных клеток обнаруживают митохондрии, элементы гладкой эндоплазматической сети, аппарат Гольджи, а также секреторные вакуоли диаметром около 1 мкм. Между клетками создаются замкнутые герметические полости, в которых расположены развивающиеся Т-лимфоциты. Благодаря полостям Т-лимфоциты изолированы от влияния антигена и в полости более высокая локальная концентрация гормонов.

По функциональному назначению среди эпителиальных клеток в дольках тимуса различают несколько разновидностей.

Особенностью организации тимуса является наличие двух элементарных структурно-гистологических единиц: фолликулов Кларка и телец Гассаля.

Фолликулы Кларка в корковом слое представляют собой как бы отдельные "кирпичики", из которых построен этот слой. Плотно упакованные лимфоциты и расположенные среди них макрофаги окружены эпителиальными клетками, что вместе и создает элементарную структурно-гистологическую единицу.

На своем пути из коркового в мозговое вещество тимуса лимфоциты проходят через барьер, образованный макрофагами.

В медуллярной зоне наблюдаются свободные от лимфоцитов округлые скопления эпителиальных клеток, получивших название телец Гассаля, состоящие из концентрически наслоенных друг на друга уплощенных эпителиальных клеток (рис.). По периферии тимусного тельца расположены клетки со светлыми ядрами и слабооксифильной цитоплазмой, в которой гистохимическими методами обнаруживают гликозоаминогликаны. В клетках центральной части крупных телец Гассаля наблюдаются дистрофические изменения, сопровождающиеся исчезновением ядер и образованием гомогенной оксифильной массы, то есть здесь происходит своеобразное ороговение клеток. Функциональное назначение телец неясно. По мнению одних исследователей, они образуются в результате активной деструкции тимоцитов, что приводит к "обнажению" эпителиальных элементов. Другие авторы склонны видеть в тельцах Гассаля активные эпителиальные структуры, функция которых – продукция регуляторных факторов, поступающих в циркуляцию.

Специализированные крупные эпителиальные клетки в наружном корковом слое известны под названием «клеток-кормилиц», поскольку каждая из них ассоциирована со множеством лимфоцитов.

Во внутренней части коркового вещества, преимущественно на переходе его в мозговую, обнаружены эпителиальные клетки, имеющие разветвленные отростки. Поверхность их плазмолеммы покрыта большим количеством молекул белков главного комплекса гистосовместимости 2-го класса. Эти клетки относят к дендритным клеткам.

В мозговом веществе долек обнаружены клетки, имеющие более широкие отростки, их называют интердигитирующими клетками, поверхность которых имеет антигены гистосовместимости не только 2-го класса, но и 1-го класса. В дольках выявлены также секреторные эпителиоциты и клетки, содержащие в цитоплазме развитую систему микрофиламентов – сократимые миоидные клетки.

Все эпителиальные клетки, интердигитирующие клетки и макрофаги экспрессируют на поверхности молекулы MHC, важные для развития и отбора T-клеток.

Между клетками органа прорастают капилляры микроциркуляторного русла. Гормоны, которые образуются в клетках, могут поступать в кровь.

Никогда нет прямого контакта Т-лимфоцитов с кровеносными сосудами. Капилляры коркового вещества (с периваскулярным пространством с расположенными в нем макрофагами) окружены непрерывным рядом эпителиальных клеток, что обеспечивает образование гематотимусного барьера, последний предохраняет корковое вещество органа от попадания чужеродных антигенов, особенно в эмбриональном периоде. Для гематотимусного барьера характерно наличие:

· стенки капилляра (эндотелий непрерывного типа с утолщенной базальной мембраной)

· перикапиллярного пространства с рыхлой соединительной тканью и макрофагами

· цитоплазмы ретикулоэпителиальных клеток.

Этот барьер есть только в корковом веществе тимуса. Отток крови из коркового и мозгового вещества происходит отдельно. На границе веществ расположены специальные сосуды - посткапиллярные венулы с высоким эндотелием (рис.). Они обеспечивают процесс избирательной миграции Т-лимфоцитов в тимус и из него.

Корковое вещество пересекается тонкими внутридольковыми прослойками соединительной ткани, несущими мелкие кровеносные сосуды и капилляры (рис.).

Тимус иннервируется блуждающими и симпатическими нервами. Эфферентные окончания нервных волокон располагаются вокруг кровеносных сосудов, афферентные окончания - в паренхиме железы.

Видовые особенности у млекопитающих:

У лошадей толстый и округлый тимус занимает место в грудной полости под трахеей до перикарда и лишь двумя незначительными долями выступает за первое ребро в область шеи. Чем моложе животное, тем доли сильнее расположены по вентральной поверхности шеи. К 2-3 годам тимус редуцируется.

У крупного рогатого скота тимус относительно большие и следы его часто надолго остаются в грудной полости. У молодых телят он состоит из большой непарной грудной доли и парный шейных долей, выступающих справа и слева по вентральной поверхности трахеи вплоть до гортани.

У коз также имеется непарная грудная часть; она лежит слева и вентрально от трахеи, пищевода и краниальной полой вены, простираясь на левую поверхность париетальной плевры. Выступающий между первыми ребрами краниальный конец делится на две парные шейные доли, которые достигают у новорожденных гортани. У коз в период полового созревания (5-7 месяцев) шейные доли уменьшаются и достигают каудальной трети шеи.

У свиней тимус очень сильно развит. В нем также различают грудную непарную и шейную парную часть, простирающуюся до гортани и даже до глотки.

У собак железа относительна мала и лежит в грудной полости на грудной кости в пределах от 1-го по 6-е ребро. Парные, выступающие в отдел шеи, доли незначительны, и левая из них несколько больше правой. К 2-3 годам в грудной полости от нее сохраняются лишь незначительные остатки.

У морских свинок относительно крупный тимус сохраняется на протяжении всей жизни.

У австралийских сумчатых животных две половины тимуса так и остаются отдельными органами.

Дата добавления: 2015-07-23 | Просмотры: 8384 | Нарушение авторских прав