Вилочковая железа — тимус

Вилочковая железа: подробное описание. Строение тимуса.

Вилочковая  железа,  или  тимус  (thymus  —  греч.thymos: 1. тимьян; 2. душа, настроение, чувство), — центральный  орган  лимфоцитопоэза  и иммуногенеза.  Из костномозговых   предшественников    Т-лимфоцитов   в нем происходит  их антигенНЕзависимая дифференцировка в Т-лимфоциты, разновидности  которых осуществляют реакции  клеточного  иммунитета  и регулируют реакции гуморального иммунитета.

Удаление тимуса (тимэктомия) у новорожденных животных вызывает резкое угнетение пролиферации  лимфоцитов во всех лимфатических узелках кроветворных органов,  исчезновение   малых лимфоцитов  из  крови, резкое  уменьшение  количества  лейкоцитов  и другие характерные  признаки (атрофия органов, кровоизлияния и пр.). При этом организм оказывается  весьма чувствительным ко многим инфекционным заболеваниям, не отторгает чужеродные трансплантаты органов.

Развитие.

Тимус является эпителиальным органом, развивается из энтодермы.

Закладка  тимуса  у человека  происходит  в  конце первого  месяца  внутриутробного  развития  из  эпителия глоточной кишки, в области главным образом  III и IV пар жаберных карманов в виде тяжей многослойного эпителия. Дистальная часть зачатков III пары, утолщаясь, образует тело тимуса, а проксимальная  вытягивается, подобно  выводному протоку экзокринной  железы. В дальнейшем тимус обособляется от жаберного кармана. Правый и левый зачатки сближаются и срастаются. На 7-й неделе  развития  в эпителиальной  строме тимуса человека  появляются первые лимфоциты. На 8–11-й неделе  врастающая  в эпителиальную  закладку органа мезенхима с кровеносными  сосудами подразделяет  закладку тимуса на дольки. На 11–12-й неделе  развития эмбриона человека происходит дифференцировка  лимфоцитов, а на поверхности клеток появляются специфические рецепторы  и антигены. На 3-м месяце происходит дифференцировка  органа на мозговую и корковую части, они инфильтрируются лимфоцитами и первоначальная типичная эпителиальная структура зачатка становится трудноразличимой. Эпителиальные клетки раздвигаются и остаются связанными друг с другом только межклеточными мостиками, приобретая  вид рыхлой сети. В строме мозгового  вещества появляются своеобразные структуры — так называемые  слоистые эпителиальные тельца (по имени автора – тельца Гассаля).

Образующиеся в результате митотического деления Т-лимфоциты мигрируют затем в закладки лимфатических узлов (в их т.н. тимусзависимые зоны) и другие периферические  лимфоидные органы.

В  течение  3–5 мес  наблюдаются  дифференцировка стромальных  клеток  и появление  разновидностей Т-лимфоцитов  — киллеров,  супрессоров   и хелперов, способных   продуцировать    лимфокины.  Формирование тимуса завершается  к 6-му месяцу, когда эпителиоциты органа начинают секретировать  гормоны, а вне тимуса  появляются  дифференцированные    формы  — Т-киллеры, Т-супрессоры, Т-хелперы.

В первые 2 недели после рождения наблюдаются массовое выселение Т-лимфоцитов из тимуса и резкое повышение активности внетимусных лимфоцитов.  К  моменту рождения масса тимуса равна 10–15 г. В период половой зрелости организма его масса максимальна — 30–40 г, а далее наступает обратное развитие возрастная инволюция.

 Cтроение

Снаружи вилочковая  железа  покрыта  соединительнотканной капсулой. От нее внутрь органа отходят перегородки, разделяющие железу на дольки. В каждой дольке различают корковое  и мозговое  вещество. В основе органа лежит эпителиальная ткань, состоящая из отростчатых клеток эпителиоретикулоцитов. Для всех эпителиоретикулоцитов   характерно   наличие  десмосом,  тонофиламентов  и белков кератинов, продуктов главного комплекса гистосовместимости на своих мембранах.

Эпителиоретикулоциты в зависимости от локализации отличаются формой и размерами,  тинкториальными признаками,  плотностью гиалоплазмы, содержанием органелл и включений. Описаны секреторные  клетки  коры  и  мозгового  вещества,  несекреторные   (или опорные) и клетки эпителиальных слоистых телец — телец Гассаля (гассалевы тельца).

Секреторные  клетки вырабатывают  регулирующие гормоноподобные  факторы: тимозин, тимулин, тимопоэтины. Эти клетки содержат  вакуоли или секреторные включения.

Эпителиальные клетки в субкапсулярной зоне и наружной коре  имеют глубокие инвагинации, в которых расположены,  как в колыбели, лимфоциты. Прослойки цитоплазмы этих эпителиоцитов — «кормилок» или «нянек» между лимфоцитами могут быть очень тонкими и протяженными. Обычно такие клетки содержат 10— 20 лимфоцитов и более.

Лимфоциты могут входить и выходить из инвагинаций и образовывать плотные контакты с этими клетками. Клетки-«няньки» способны продуцировать  а-тимозин.

Кроме эпителиальных клеток, различают вспомогательные клетки. К ним относятся макрофаги и дендритные клетки. Они содержат продукты главного комплекса  гистосовместимости,  выделяют  ростовые  факторы (дендритные  клетки), влияющие на дифференцировку Т-лимфоцитов.

Корковое   вещество   (cortex)   —  периферическая часть долек тимуса содержит Т-лимфоциты, которые густо заполняют  просветы  сетевидного  эпителиального остова. В подкапсулярной зоне коркового вещества находятся крупные лимфоидные клетки — Т-лимфобласты, мигрировавшие  сюда из красного костного мозга. Они под  влиянием  тимозина,  выделяемого  эпителиоретикулоцитами, пролиферируют. Новые генерации  лимфоцитов появляются в тимусе каждые 6–9 ч. Полагают, что Т-лимфоциты коркового  вещества мигрируют в кровоток, не входя в мозговое  вещество. Эти лимфоциты отличаются по составу рецепторов  от Т-лимфоцитов мозгового вещества. С током крови они попадают в периферические органы лимфоцитопоэза — лимфатические узлы и селезенку, где созревают в субклассы: антигенреактивные киллеры, хелперы, супрессоры. Однако не все образующиеся в тимусе лимфоциты выходят в циркуляторное русло, а лишь те, которые прошли «обучение» и приобрели  специфические  циторецепторы  к чужеродным антигенам. Лимфоциты, имеющие циторецепторы к собственным антигенам, как правило, погибают в тимусе, что служит проявлением  отбора иммунокомпетентных клеток. При попадании таких Т-лимфоцитов в кровоток развивается  аутоиммунная реакция.

 Клетки коркового вещества определенным  образом отграничены от крови гематотимусным барьером,  предохраняющим дифференцирующиеся  лимфоциты коркового вещества от избытка антигенов. В его состав входят эндотелиальные  клетки гемокапилляров  с базальной мембраной, перикапиллярное  пространство с единичными лимфоцитами, макрофагами и межклеточным веществом, а также эпителиоретикулоциты  с их базальной мембраной.  Барьер  обладает  избирательной  проницаемостью  по отношению к антигену.  При нарушении барьера  среди клеточных элементов коркового вещества  обнаруживаются  также  единичные  плазматические клетки, зернистые  лейкоциты и тучные клетки. Иногда в корковом веществе появляются очаги экстрамедуллярного миелопоэза.

Мозговое вещество  (medulla) дольки тимуса на гистологических препаратах  имеет более  светлую окраску, так как по сравнению  с корковым  веществом  содержит меньшее  количество  лимфоцитов. Лимфоциты этой зоны представляют собой рециркулирующий  пул Т-лимфоцитов и могут поступать в кровь и выходить из кровотока через посткапиллярные венулы.

Количество митотически делящихся клеток в мозговом веществе примерно  в 15 раз меньше, чем в корковом.  Особенностью  ультрамикроскопического   строения отростчатых эпителиоретикулоцитов  является  наличие в цитоплазме  гроздевидных  вакуолей и внутриклеточных  канальцев,  поверхность  которых  образует микровыросты.

В   средней   части   мозгового   вещества   расположены  слоистые  эпителиальные   тельца   (corpusculum thymicum) — тельца Гассаля. Они образованы  концентрически наслоенными эпителиоретикулоцитами, цитоплазма которых содержит крупные вакуоли, гранулы кератина и пучки фибрилл. Количество этих телец у человека увеличивается к периоду половой зрелости, затем уменьшается. Функция телец не установлена.

Васкуляризация. Внутри органа артерии ветвятся на междольковые  и внутридольковые,  которые  образуют дуговые ветви. От них почти под прямым углом отходят кровеносные  капилляры, образующие густую сеть, особенно в корковой зоне. Капилляры коркового вещества окружены непрерывной  базальной мембраной и слоем эпителиальных  клеток, отграничивающим  перикапиллярное  пространство.  В  перикапиллярном   пространстве, заполненном  тканевой  жидкостью, встречаются лимфоциты и макрофаги. Большая часть корковых капилляров  переходит  непосредственно  в подкапсулярные венулы. Меньшая часть идет в мозговое вещество и на границе с корковым веществом переходит в посткапиллярные  венулы, отличающиеся от капсулярных венул высоким призматическим  эндотелием.  Через  этот эндотелий могут рециркулировать  (уходить из вилочковой железы и вновь возвращаться) лимфоциты. Барьера вокруг капилляров в мозговом веществе нет.

Таким образом, отток крови из коркового и мозгового вещества происходит самостоятельно.

Лимфатическая система представлена  глубокой (паренхиматозной)  и поверхностной  (капсулярной и подкапсулярной) выносящей  сетью капилляров.  Паренхиматозная капиллярная сеть особенно богата в корковом веществе, а в мозговом капилляры обнаружены вокруг эпителиальных слоистых телец. Лимфатические капилляры собираются в сосуды междольковых перегородок, идущие вдоль кровеносных сосудов.

Возрастные  изменения

Тимус достигает максимального  развития  в раннем детском возрасте.  В период  от 3 до 18 лет отмечается стабилизация его массы. В более позднее время происходит обратное развитие (возрастная инволюция) тимуса. Это сопровождается  уменьшением количества лимфоцитов, особенно  в корковом  веществе, появлением липидных включений в соединительнотканных  клетках и развитием  жировой  ткани. Слоистые эпителиальные тельца сохраняются гораздо дольше.

В редких случаях тимус не претерпевает  возрастной инволюции (status thymicolymphaticus).  Обычно это сопровождается дефицитом глюкокортикоидов коры надпочечников.  Такие  люди отличаются  пониженной  сопротивляемостью   инфекциям  и  интоксикациям.  Особенно увеличивается риск заболеваний  опухолями.

Быстрая, или акцидентальная, инволюция может наступить в связи  с воздействием  на организм  различных чрезвычайно  сильных раздражителей  (напрмер, — травма, интоксикация, инфекция, голодание и др.). При стресс-реакции   происходят   выброс   Т-лимфоцитов   в кровь и массовая  гибель лимфоцитов в самом органе, особенно  в корковом  веществе. В связи с этим становится менее  заметной  граница коркового  и мозгового вещества. Кроме лимфоцитолиза, наблюдается фагоцитоз макрофагами  внешне не измененных лимфоцитов. Биологический смысл лимфоцитолиза окончательно не установлен. Вероятно, гибель лимфоцитов является выражением селекции Т-лимфоцитов.