Фізіологія вилочкової залози (тимуса)

Вилочкової залози (тимус) здавна зараховують до ендокринних органам, хоча з численних спостережень випливало, що це швидше за об'єкт гормональних впливів, а не джерело специфічних гормонів. Однак в останні роки з вилочкової залози виділено ряд активних речовин, що володіють дією переважно на імунні процеси в організмі.

У людини тимус розташовується за грудиною, досягаючи знизу дуги аорти. Він складається з двох тісно прилеглих один до одного часткою, покритих сполучнотканинною капсулою, від якої відходять перегородки, що розділяють орган на окремі часточки. У кожній з них розрізняють корковий і мозковий шар. До моменту народження маса тимусу становить 10-15 м Надалі вона збільшується, досягаючи максимуму до початку статевого дозрівання (30-40 г), а потім зменшується (вікова інволюція тимуса). У ряді випадків при раптової смерті на розтині виявляли тимус великих розмірів. Поєднання цього з пухким ( «лімфатичних») статурою вже давно дало привід говорити про існування особливого тимико-лімфатичного статусу, нібито обумовлює надзвичайно високу сприйнятливість організму до несприятливих впливів. В даний час тимико-лимфатическому статусом не надають такого великого значення і навіть висловлюють сумніви в самому існуванні. Дійсно, у випадках насильницької смерті розміри тимуса зазвичай такі ж великі, що і при передбачуваному тимико-лімфатичному статусі. З іншого боку, явна гіперплазія тимуса, що має місце, наприклад, при злоякісній міастенії, як правило, не призводить до раптової смерті. Фізіологічна інволюція залози полягає в поступовому зникненні з неї характерних клітинних елементів з заміщенням їх адипоцитами і фіброзної тканиною. Спостерігається також гостра інволюція вилочкової залози, пов'язана зазвичай зі стресом.

Корковаречовина тимуса представлено малими лімфоцитами і невеликим числом ретикулоендотеліальних клітин. Ставлення цих елементів становить приблизно 100: 1. У мозковій речовині присутні так звані тільця Гассаля - скупчення епітеліальних клітин, що оточують лімфоцити і еозинофіли. Однак перше в мозковому шарі приблизно в 20 разів менше, ніж друге. Останні мають ворсинками і містять ШИК-позитивний матеріал, що нагадує колоїд щитовидної залози. Електронно-мікроскопічні дослідження виявляють у цих клітинах шорсткий ендоплазматичнийретикулум, добре розвинений пластинчастий комплекс (апарат Гольджі) і гранули, вміст яких може мати гормональної активністю. Щодо структури стінок судин в вилочкової залозі (т. Е. Наявності гістогематичні бар'єру в цьому органі) немає єдиної думки. Артерії проходять лише в кірковій речовині тимуса, тоді як вени - в мозковому. Мітози виявляються практично тільки в лімфоцитах коркового шару вилочкової залози.

На підставі особливостей будови цього органа вважають, що він служить важливим джерелом лімфоцитів в організмі, але, на відміну від інших подібних структур, так само особистої участі в імунних реакціях. Присутні в тимусі кістозні утворення, клітини стінок яких мають секреторними ознаками, можуть відображати ендокринну функцію цього органу.

У філо- і онтогенезі простежується чіткий зв'язок між появою і розвитком тимуса, з одного боку, і виникненням імунологічної реактивності організму - з іншого. Тому основну роль тимуса вбачають в регуляції імунологічних процесів. З цією функцією тісно пов'язана і лімфопоетіческая діяльність цього органу. У вилочкової залозі відбувається диференціювання різних субпопуляцій Т-лімфоцитів, що надають Хелперні, супрессорное і кілерних дію. В останні роки показано, що Імунорегуляторний і лімфопоетіческая функції тимуса здійснюються за рахунок секреції гуморальних факторів. Секреторною активністю володіють, мабуть, епітеліальні клітини мозкової речовини. Роль тимуса в організмі чітко видно на прикладі патологічних станів, що розвиваються при недостатності його функцій або при його відсутності.

У таблиці наведено деякі гіпотетичні залежності клінічних синдромів від діяльності вилочкової залози, але відсутні вказівки на ряд інших доведених її функцій. Однак і в такому вигляді вона дає уявлення про розмаїття і важливості фізіологічної активності тимуса.

Функції вилочкової залози і синдроми, обумовлені їх порушенням

Функції	Синдроми
Розвиток иммунокомпетентности Відновлення иммунокомпетентности Підтримка иммунокомпетентности Регуляція периферичної лімфоїдної системи Продукція фактора, що стимулює кістковий мозок Продукція гипогликемизирующего фактора Продукція фактора проникності Продукція фактора, інгібуючої нервово-м'язову передачу	Синдром імунної недостатності Аутоімунні захворювання Неоплазія Лімфоїдна проліферація Тімом, агаммаглобулинемия з еритроцитарної аплазией Гипогликемия при лейкозе Гіперчутливість уповільненого типу Злоякісна міастенія

Неонатальна тімектомія тварин (особливо гризунів) призводить до розвитку у них так званого синдрому виснаження (wasting-синдром) - відставання в рості, деплеція лімфоїдної тканини, гипогаммаглобулинемия, дистрофічні зміни шкіри з випаданням вовни, атрофія підшкірної жирової клітковини і, нарешті, рання загибель. . Крім суто імунологічних причин виникнення цього синдрому, в його генезі може грати роль порушення взаємодії якихось факторів тимуса з соматотропной функцією гіпофіза .. Близько зміни розвиваються і у виведені них методом узкородственного схрещування мутантних ліній гризунів з природженою відсутністю вилочкової залози (мутант-ва атимия). У таких тварин можуть повністю бути відсутнім Т-лімфоцити, не проявляється клітинно-опосередкований імунітет, і вони гинуть набагато раніше звичайних особин даного виду. Вроджена гіпоплазія і аплазія тимуса у людини характеризуються генералізованої лімфоїдної деплеціей і гіпертрофією периферичних лімфоїдних структур. Має місце пригнічення синтезу імуноглобулінів і клітинного імунітету. Зазвичай діти з такою патологією не доживають до 1 року. Лікування хворих препаратом нормального тимуса (тимозин) покращує їх стан, що супроводжується збільшенням кількості Т-лімфоцитів в крові.

Набагато менш демонстративними є наслідки видалення тимуса у дорослих особин, причому такі наслідки проявляються через досить тривалий час. У оперованих мишей знижується реакція «трансплантат проти господаря». Імунний дефіцит в таких умовах можна спостерігати лише за уповільнення відновлення популяції довгоживучих імунокомпетентних клітин, зниженою під дією, наприклад, рентгенівського опромінення.

З факторами, що продукуються тимусом, пов'язують ряд аутоімунних захворювань, при яких в крові з'являються антитіла до антигенів власних тканин організму. Найбільшу увагу серед таких захворювань привертає злоякісна міастенія, що супроводжується вираженими змінами вилочкової залози (аутоімунний тіміт). З нормального тимуса виділений фактор (тимін), що уповільнює передачу нервового імпульсу на м'язові клітини. Його гіперсекреція може лежати в основі розвитку злоякісної міастенії. Крім того, фактори тимуса (або їх дефіцит), впливаючи на імунокомпетентні клітини, можуть сприяти продукції «заборонених клоном» лімфоцитів антитіл, спрямованих проти ацетилхолінових рецепторів і інших антигенів м'язових клітин.

Є й інші дані, що вказують на гормональну активність вилочкової залози. Вікова динаміка розмірів тимуса вже давно дозволила припустити його участь в регуляції росту організму. Однак хоча з тканини тимуса і були виділені речовини, що впливають на зростання, але їх присутність виявлено і в інших тканинах. Проте показано, що після тімектоміі істотно послаблюються ростові ефекти соматотропного гормону. Прямих доказів системної продукції тимических факторів дали експерименти з трансплантацією вилочкової залози, укладеної в дрібнопористі дифузні камери. Ця операція сприяла ліквідації або пом'якшення симптомів тімектоміі.

В даний час з тканини тимуса виділені багато (більше 20) речовини, що володіють біологічною дією в різних тест-системах. Більшість з них ще недостатньо вивчено. У ряді випадків невідомо навіть, чи дійсно вони є різними сполуками або розрізняються тільки способом екстракції. До речовин, що виробляється в тимусі, відносяться поліпептиди (тимозин-фракція-5, тимопоетин, Тимусна фактор крові, активний чинник тимуса - АФТ-6, тімарін) з молекулярною масою 900-14000 дальтон і інші чинники, що проявляють різну активність по відношенню до експресії маркерів Т-клітин, скасування wasting-синдрому, відновлення популяції Т-лімфоцитів у бестімусних мишей, стимуляції синтезу ДНК, росту пухлин і іншим феноменам. У ряді випадків встановлена амінокислотна послідовність таких факторів (наприклад, тимусного фактора крові), локалізація активної частини молекули і навіть механізм їх дії (через цАМФ і простагландини). Так, тимопоетин є одноланцюговий пептид, що складається з 49 амінокислотних залишків. Він індукує диференціювання протімоцітов в імунологічно компетентні Т-клітини з повною експресією поверхневих антигенів. Ефект нативной молекули тімопоетіна відтворюється синтетичним пентапептид, що містить амінокислотну послідовність з 32-го по 36-й залишок. При його внутрішньовенному введенні можуть пом'якшуватися прояви ревматоїдного артриту.

Альфа 1 тимозин, виділений з екстракту вилочкової залози бика, містить 28 амінокислотних залишків. Він отриманий в даний час методами генної інженерії. При його ін'єкції бестімусним карликовим мишам спостерігається проліферація лімфоцитів, збільшується швидкість росту тіла і відновлюється здатність відторгати алотрансплантату. Клінічний інтерес представляють дані про сприятливий ефект ін'єкцій тимозина дітям зі спадковими формами імунодефіцитних станів, а також хворим з лімфоцитопенією після опромінення або хіміотерапії з приводу злоякісних пухлин.

Більш детальна характеристика відповідних факторів наводиться в інструкціях по імунології, оскільки вони контролюють в основному імунологічні реакції. У той же час існують дані, що дозволяють включити вилочкової залози і в більш традиційну систему ендокринної регуляції в організмі. Ці дані свідчать про взаємозв'язок тимуса з активністю інших залоз внутрішньої секреції. Так, антисироватка до тканини гіпофіза викликає у новонароджених мишей атрофію тимуса. Навпаки, антилімфоцитарними сироватка обумовлює дегрануляцію ацидофільних клітин передньої долі гіпофіза, в яких синтезується гормон росту. До аналогічних змін в гіпофізі призводить і неонатальна тімектомія. У дорослих щурів видалення залози призводить до підвищення рівня гормону росту в крові. Збільшується і зміст ТТГ. Тімектомія викликає зростання маси наднирників з падінням вмісту в них аскорбінової кислоти і холестерину, що є ознакою підвищення секреторної активності кори надниркових залоз. Виявлено і зростання рівня кортикостероїдів (особливо альдостерону) в крові тімектомірованних тварин. Дані про вплив цих речовин (так само як і статевих гормонів) на стан вилочкової залози добре відомі. Відносно впливу тимусних факторів на функцію інших ендокринних залоз результати експериментальних досліджень менш визначені; клініка також не дає чітких вказівок на наявність відповідних взаємодій.

Серед метаболічних ефектів тімектоміі і тимозина слід зазначити зростання рівня тригліцеридів в сироватці тімектомірованних тварин і його нормалізацію під впливом тимозина.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]