Особенности тимуса у ребенка

Тимус

Тимус или вилочковая железа описан еще первыми анатомами эпохи Возрождения. Источником образования тимуса является энтодермальный эпителий глоточной кишки в области 3 и 4 пары жаберных карманов. Тимус располагается позади рукоятки грудины и имеет массу 10-15 г. Тимус состоит из двух долей и покрыт с поверхности соединительнотканной капсулой, от которой внутрь органа отходят многочисленные хорошо выраженные прослойки, делящие железу на отдельные дольки.

Строма тимуса представлена рыхлой неоформленной соединительной тканью и эпителиальной тканью, состоящей из отросчатых клеток. Эти клетки по внешнему виду напоминают ретикулярные клетки, поэтому их принято называть эпителиоретикулоцитами. Эпителиальные отросчатые клетки содержат десмосомы, тонофиламенты и белки кератины. Среди эпителиальных клеток различают секреторные и несекреторные (опорные) клетки. Секреторные клетки в цитоплазме содержат секреторные включения. С помощью моноклональных антител в секреторных включениях выявлены гормоноподобные факторы: альфа-тимозин, тимулин, тимопоэтины. В каждой дольке различают корковое и мозговое вещество. Корковое вещество лежит по периферии дольки, а мозговое вещество располагается в центре. В корковом веществе эпителиальные клетки лежат более плотно, чем в мозговом. Эпителиальные клетки своими отростками образуют сеть, в петлях которой лежат многочисленные лимфоциты на разной стадии дифференцировки. Здесь встречаются малые, средние и большие лимфоциты, но преобладающей субпопуляцией являются малые лимфоциты. Все лимфоциты в тимусе принято называть тимоцитами. По степени зрелости выделяют субкапсулярные, корковые и мозговые тимоциты, которые соответствуют 3 стадиям зрелости.

Субкапсулярные тимоциты лежат в субкапсулярной зоне по периферии дольки и соответствуют 1 стадии зрелости. Они представляют собой предшественники Т-лимфоцитов, которые мигрируют сюда из костного мозга или поступают в эмбриональном периоде, и лимфобласты. На долю субкапсулярных тимоцитов приходится всего 3-5% клеток. Эти клетки интенсивно пролиферируют, дифференцируются и перемещаются в более глубокие слои тимусной дольки и заселяют корковое вещество. Корковые тимоциты являются самыми многочисленными, на их долю приходится около 85% всех тимоцитов тимуса. Эти клетки являются более зрелыми и соответствуют 2 стадии зрелости. Корковые тимоциты в основном представлены малыми тимоцитами. Корковые тимоциты, благодаря поверхностным рецепторам, являются очень чувствительными к действию гормонов коры надпочечников, поэтому их называют кортизончувствительными клетками. Вместе с тем, корковые тимоциты являются очень чувствительными к действию различных видов ионизирующего облучения, поэтому их называют радиочувствительными. В корковом веществе происходит интенсивное размножение тимоцитов: митотический цикл составляет всего 4-6 часов, то есть каждые 4 часа клетка вступает в очередное деление. В корковом веществе тимоциты подвергаются дифференцировке. При этом на поверхности корковых тимоцитов появляются многочисленные рецепторы (от 500 до 1000). Благодаря появлению рецепторов, Т-лимфоциты приобретают способность распознавать антигены, в том числе антигены собственного организма, Кроме того, благодаря рецепторам, тимоциты приобретают способность вступать в кооперативные клеточные взаимоотношения. По мере пролиферации и дифференцировки корковые тимоциты постепенно проталкиваются между отростками эпителиальных клеток к мозговому веществу. На границе коркового и мозгового вещества лежат особые сосуды- посткапиллярные венулы с высоким призматическим эндотелием, через который лимфоциты могут рециркулировать, то есть уходить и вновь возвращаться. С током крови лимфоциты попадают в периферические органы кроветворения, в том числе лимфатические узлы и селезенку, где происходит иммунная стадия их созревания и они дифференцируются в субклассы: антигенреактивные киллеры, хелперы и др. Важно, что в периферическое русло выходят только лимфоциты, которые приобрели специфические рецепторы к чужеродным антигенам. Лимфоциты, имеющие циторецепторы к собственным антигенам, как правило, погибают в тимусе, что служит проявлением селективного отбора иммунокомпетентных клеток.

Мозговые тимоциты составляют 10-15% от всего клеточного состава тимуса. Эти клетки составляют рециркулирующую популяцию и соответствуют 3 стадии зрелости. Эти клетки являются кортизонрезистентными и радиорезистентными. Существует точка зрения, что корковое вещество развивается из эктодермы, мозговое вещество- из энтодермы, что обусловливает разное микроокружение для дифференцировки Т-лимфоцитов. В мозговом веществе тимуса обнаруживаются тимусные жемчужины или тельца Гассаля в количестве от 2 до 6 в каждой дольке. Тельце Гассаля состоит из ороговевшей клетки, на которую наслаиваются полуороговевшие клетки, содержащие крупные вакуоли и гранулы кератина. Их количество увеличивается до периода полового созревания, а затем постепенно уменьшается. Функциональное значение телец Гассаля до конца не установлено. Однако, предполагают, что в них происходит выработка некоторых фракций гормона тимозина (L-тимозина).

Установлено, что рециркулирующие лимфоциты заселяют перибронхиальную зону, область пейровых бляшек тонкого кишечника, а, возможно, и в тимусе, лимфатических узлах и других органах, специфически связываясь с рецепторами посткапиллярных венул. Доказано, что высокий эндотелий имеет рецепторы для зрелых Т- и В лимфоцитов, участвующих в рециркуляции. Этот рецепторный аппарат позволяет разделить потоки лимфоцитов, направляющихся к «слизистым» и «неслизистым» лимфоидным органам.

Корковое вещество, где детерминируются и образуются Т-лимфоциты, отграничено от крови гематотимусным барьером, предохраняющим дифференцирующиеся лимфоциты от избытка антигенов, находящихся в крови и лимфе. Этот барьер состоит из трех основных компонентов, через которые антигены практически не могут пройти в корковое вещество.

Стенка капилляров коркового вещества соматического типа, то есть состоит из сплошного эндотелия и выраженной базальной мембраны. В периваскулярном пространстве циркулирует тканевая жидкость, вымывающая антиген к мозговому веществу, и имеются макрофаги, которые могут захватывать попавший сюда антиген. Во круг капилляров отросчатые эпителиальные клетки образуют сплошную выстилку, также препятствующую прохождению антигена. В корковом веществе нет лимфатических капилляров, в которых обычно циркулирует большое количество антигенов.

Пролиферация и дифференцировка тимоцитов в тимусе происходит под влиянием специфического внутритимического микроокружения, которое включает в себя многочисленные клеточные элементы. Прежде всего к микроокружению относятся стромальные отросчатые эпителиальные клетки, а также крупные клетки эпителиальной природы – клетки «няньки». Эти клетки характеризуются наличием многочисленных инвагинаций на поверхности. В этих инвагинациях лежат развивающиеся тимоциты. В каждой клетки «няньке» находится до 50 тимоцитов. Установлено, что эпителиальные клетки вырабатывают тимусные гормоны: альфа-тимозин, тимулин и тимопоэтины, которые оказывают регулирующее влияние на процессы пролиферации и дифференцировки тимоцитов. Так, установлено, что различные виды тимозина располагаются в разных зонах тимуса. Например, тимозин бета-3 и бета-4 обнаруживаются только в клетках коркового вещества, а тимозин-альфа-1 только в мозговом веществе. Кроме того, здесь находится тучные клетки, гранулоциты, плазматические клетки, макрофаги, ретикулярные клетки, В-лимфоциты, миоидные клетки и дендритные клетки.

Установлено, что тимус подвержен возрастным изменениям. Это явление получило название возрастной инволюции. С возрастом отмечается уменьшение массы тимуса, стирание границы между корковым и мозговым веществом, уменьшение площади коркового вещества и увеличение мозгового вещества, уменьшение числа телец Гассаля, снижение числа тимоцитов за счет массовой гибели, массового выброса в периферическую кровь и подавления пролиферативной активности лимфоцитов. Факторы, управляющие инволюцией, остаются неизвестными. Очевидно при естественной инволюции определенную роль играют гормональные воздействия. По мере старения паренхима тимуса замещается жировой тканью.

Среди лимфоидных органов тимус выделяется своей крайней чувствительностью к стрессовым воздействиям. При воздействии на организм различных чрезвычайно сильных раздражителей (интоксикация, травма, голодание и др.) наступает временная (акцидентальная) трансформация. Акцидентальная трансформация развивается очень быстро. При этом, происходит очень быстрый выброс в кровь лимфоцитов и их массовая гибель, особенно в корковом веществе. На фоне массовой гибели лимфоцитов наблюдается стирание границ между корковым и мозговым веществом, уменьшение площади коркового вещества. После прекращения действия стрессовых факторов эти изменения исчезают и тимус приобретает первоисходное состояние.

Тимус выполняет ряд важнейших функций. Прежде всего тимус является центральным органом иммуногенеза, так как он играет ведущую роль в регуляции клеточного иммунитета. Удаление тимуса вызывает снижение количества лимфоцитов, расстройства в реакциях на бактериальную агрессию. Эта функция неразрывно связана с кроветворной функцией, так как здесь образуются Т-лимфоциты. Удаление тимуса приводит к иммунным нарушениям. При комбинированном дефекте Т и В систем иммунитета у новорожденного ребенка в настоящее время производят пересадку тимуса (или кусочков тимуса) в блоке с грудиной. Учитывая, что эмбриональная печень содержит большое количество стволовых клеток крови, в настоящее время, в ряде случаев, производят пересадку аллогенной эмбриональной печени для коррекции иммунодефицитов. Наконец, тимус выполняет функцию регуляции обмена веществ. Полное удаление тимуса сопровождается истощением, что указывает на тяжелые нарушения общего метаболизма. Тимус выполняет эндокринную функцию, так как здесь секретируются инсулиноподобный фактор, фактор роста и кальцитониноподобный фактор (он снижает содержание кальция в крови).

Вилочковая железа у детей располагается несколько выше, чем у взрослого человека, а иногда она вдается в область шеи и подходит близко к нижнему краю щитовидной железы, что создает угрозу ее повреждения при трахеотомии у маленьких детей. У новорожденных детей относительный вес тимуса превышает таковой у человека всех возрастных групп. В течение первой недели жизни ребенка масса тимуса резко падает за счет уменьшения числа тимоцитов в результате их массовой гибели и существенного выброса в периферическую кровь, что обусловлено участием железы в приспособительных реакциях новорожденного к изменившимся условиям существования. Затем до 18 лет отмечается увеличение абсолютного веса железы, однако относительный вес ее постепенно снижается. После 18 лет жизни железа подвергается постепенному обратному развитию (явление возрастной инволюции), что сопровождается уменьшением ее массы.

У новорожденных детей вилочковая железа структурно и функционально сформирована полностью. С поверхности вилочковая железа новорожденного покрыта капсулой, от которой отходят многочисленные и четко выраженные трабекулы, делящие железу на первичные и вторичные дольки. В период новорожденности под капсулой в тимусе располагается четко контурированный слой рыхлой неоформленной соединительной ткани. Корковое и мозговое вещество у ребенка при рождении хорошо выражено, при этом корковое вещество преобладает, а в мозговом веществе имеются уже многочисленные тельца Гассаля. После рождения отмечается постепенное увеличение мозгового вещества и уменьшение коркового, при этом в мозговом веществе наблюдается дальнейшее увеличение числа телец Гассаля. Повышенное содержание телец Гассаля в тимусе ребенка многие ученые связывают с высокой потребностью гуморальных факторов, в том числе различных фракций тимозина, вырабатываемых в этих структурах и необходимых для регуляции дифференцировки тимоцитов. Одновременно с этим, по мере роста и развития ребенка имеет место увеличение размеров телец Гассаля. В 10 лет появляются первые признаки возрастной инволюции, что находит свое проявление в уменьшении в тимусных дольках коркового вещества и увеличении мозгового вещества, уменьшении числа тимоцитов и телец Гассаля. Кроме того, наблюдается дальнейшее разрастание соединительной ткани и накопление жировых клеток.

Литература

1.Гистология /Под ред. Афанасьева Ю.И., Юриной Н.А. М.:Медицина, 2001,-744с.

2.Руководство по гистологии. В 2 т.-СПб.:Спецлит,2001.

3.Гистология /Под ред.Улумбекова Э.Г., Челышева Ю.А.2001.-672с.

4.Иммунобиология гормонов тимуса /Под. ред. Гриневича Ю.А., Чеботарева В.Ф., Киев,1989.-154с.

5.Кемилева З. Вилочковая железа М.:Медицина,1984.-254с.

Дата добавления: 2015-06-26