Вилочковая железа (тимус, зобная железа) в структурном отношении представляет собой комплексный орган, состоящий из стромы и регенеративной лимфоидной ткани. Строма составляет около 10% органа, она образована ретикулярными и эпителиальными клетками. Лимфоидные клетки большей частью находятся в состоянии митотической активности и являются смесью тимоцитов и мигрировавших сюда костномозговых клеток.
В эмбриологоическом аспекте тимус – один из первых эндокринных органов и первый лимфоидный орган. На 7-8 неделе эмбрионального развития лимфобластные клетки костного мозга заселяют вилочковую железу, и она становится основным продуцентом лимфоцитов и тимоцитов, которые поступают в кровь и другие лимфоидные органы не только в эмбриональном периоде развития, но и в течение всей жизни организма.
Особенности развития: Вилочковая железа появляется на 6 неделе внутриутробного развития в виде парного выпячивания 3 и 4 пар жаберных карманов. Паренхима тимуса развивается из эпителия кожного типа (прехордальная пластинка), а строма – из мезенхимы. Эпителиальные зачатки железы растут в каудальном направлении. Дистальная часть их утолщается, образуя тело железы, а проксимальная часть вытягивается в проток, который в дальнейшем исчезает.
Вилочковая железа имеет вид массивных эпителиальных тяжей, в течение двух месяцев образующих выросты в окружающую мезенхиму с кровеносными сосудами – зачаток железы становится дольчатым.
С 10 недели эпителий закладок приобретает рыхлую ретикулярную структуру. В петлях этой сети появляются крупные лимфоидные клетки, количество которых быстро увеличивается.
У 11 недельного плода в закладке долек тимуса различается корковое и мозговое вещество. И к 12 неделе в мозговом веществе появляются первые слоистые эпителиальные тельца (Гассаля). Вилочковая железа окончательно формируется раньше других лимфоидных органов (селезенка, лимфатические узлы) и к моменту рождения оказывается самым большим из них.
К этому моменту тимус характеризуется преобладанием коркового вещества над мозговым и обилием капилляров. Каждая долька содержит 4-8 крупных эпителиальных телец. Вилочковая железа ребенка 1-3 лет представлена дольками с равными по размеру мозговым и корковым слоями, при этом уменьшается число капилляров и увеличивается сеть крупных кровеносных сосудов.
Максимального развития вилочковая железа достигает к 3-4 годам – именно к этому времени детский организм встречается с основной массой окружающих его антигенов. После 20 лет происходит возрастная инволюция вилочковой железы : падает число лимфоцитов, постепенно исчезает корковое вещество, встречаются редкие мелкие тельца Гассаля, эпителиальный компонент замещается жировой тканью. Однако вилочковая железа полностью не атрофируется и участки коркового вещества, окруженные жировой и соединительной тканью, сохраняются до глубокой старости.
До недавнего времени считалось, что иммунорегуляторная функция вилочковой железы исчерпывается в перинатальном и раннем постнатальном периодах. В настоящее время, однако, доказано, что тимус и во взрослом организме не утрачивает своего значения. За последние 10 лет накоплено большое число исследований в отношении эндокринной функции зобной железы, изолированы многие её активные вещества, обладающие различным эффектом и степенью активности.
Взгляды о гормональной роли вилочковой железы в организме претерпели значительные изменения в зависимости от уровня наших знаний о её структуре и функциях. Вначале её относили полностью к эндокринной системе, затем – к лимфоидной. С развитием иммунологии и появлением доказательств первичной регуляторной функции вилочковой железы в иммунной реактивности, снова встал вопрос о гормональном механизме действия. Этот взгляд был подкреплен тем, что неонатальная тимэктомия вызывает не только изменения в иммунной активности, но и развитие так называемого Wasting-синдрома (синдрома истощения), что по существу является отражение замедленных метаболических процессов и отставания животного в физическом развитии и росте. Вывод о влиянии тимуса на процессы роста был сделан на основе того факта, что у новорожденных и молодых животных он имеет большие размеры по сравнению со взрослыми. Это связано с инволюцией (обратным развитием) вилочковой железы, которая сопровождается снижением количества эпителиальных клеток тимуса и, как следствие, снижением эндокринных свойств. Кроме того были описаны два вещества, изолированных из ткани железы, обладающих эффектом, стимулирующим и ингибирующим процессы роста (но это спорный вопрос). В любом случае вилочковая железа не может оказать влияния на рост без наличия соматотропного гормона, с другой стороны, при тимэктомии действие соматотропного гормона на рост значительно снижено.
Взаимодействие и взаимное влияние тимуса и гипофиза можно описать так:
Аденогипофизà СТГ–> вилочковая железа –>T-лимфоциты
Исследование гуморальных функций вилочковой железы основывается на фактах, имеющих косвенные и прямые доказательства.
1. Прямые доказательства:
Ø имплантация тимэктомированным животным вилочковой железы, которая помещена в мелкопористые диффузионные мешочки
Ø трансплантация клеток вилочковой железы
Ø введение биологически активных экстрактов железы
Ø получение антител против тимозина (гормон вилочковой железы) и др.
За эффектом наблюдают по характеру иммунного ответа, быстрого или замедленного течения Wasting-синдрома.
2. Косвенные доказательства:
Ø Эффект тимэктомии (Wasting-синдром)
Ø Восстановление иммунной способности после тимэктомии путем имплантации полноценной вилочковой железы или её клеток
Ø Морфологические данные о секреции отдельными типами вилочковой железы телец Гассаля
Ø Взаимосвязь с другими эндокринными железами
Ø Изменения в метаболических процессах в следствие удаления вилочковой железы и др
Прямые и косвенные доказательства наличия эндокринных свойств тимуса явились причиной многочисленных опытов по изолированию гуморального фактора из железы. В таблице указаны лишь некоторые из этих факторов.
Основной метод исследования эндокринных функций тимуса–тимэктомия. Удаление железы у молодых животных неизменно сопровождается задержкой роста и генерализованным нарушением развития скелета. Кости становятся мягкими, искривляются и теряют прочность, затрудняется прорезывание зубов, происходит деформация челюстно-лицевого скелета, кроме того, животное становится более восприимчивым к банальным инфекциям. Установлено влияние ряда гормональных факторов вилочковой железы на секрецию и содержание в крови СТГ, ТТГ, АКТГ и тестостерона, а также тот факт, что тимус активирует процессы миелопоэза и лимфопоэза, воздействуя на класс клеток-предшественниц.
Микроскопические данные о секреции вилочковой железы.
Первые микроскопические данные, свидетельствующие о наличии секреторной функции вилочковой железы были опубликованы в 1963-1966 гг. Последующие исследования показали, что медуллярные клетки железы имеют характеристику железистых клеток. В корковой части железы эпителиальные клетки образуют тесную перегородку между инфильтрирующими лимфоцитами и содержат небольшое количество цитоплазматических органелл. В медуллярной части , где содержится меньше лимфоцитов , крупные эпителиальные клетки образуют островки и обладают рядом признаков секреции. С возрастом образуются кисты и очаги кистозной дегенерации-тельца Гасселя.
Существуют три типа цитоплазматических включений в медуллярных эпителиальных клетках ,которые можно принять за секреторные продукты.
1. Наиболее очевидным из них является аморфное ШИК-положительное вещество, которое можно обнаружить как интерацеллюлярно, так и экстрацеллюлярно.
2. Второй тип образований представляют вакуоли, содержащие аморфное вещество с характеристикой мукоидных частиц, сходное с тем , которое можно обнаружить в мукоидных клетках более низко стоящих позвоночных животных.
3. Третий вид образований представляют мелкие плотные гранулы , которые можно считать секреторными. Каждая гранула имеет собственную мембрану , как и другие секреторные гранулы ; они обычно располагаются вокруг пластинчатого комплекса (аппарат Гольджи) ; центрально располагающиеся гранулы имеют меньшую плотность , чем периферические.
Доказательством наличия секреторной функции эпителиальных клеток медуллярнго слоя вилочковой железы считают и ауторадиографические данные. Исследования K. Henry (1966) , S.L.Clark (1966,1968) показали , что эти клетки активно участвуют в синтезе сульфатного мукополисахарида , а быстрая инкорпорация сульфата и глюкозамина считается типичной для клеток , продуцирующих мукоидные вещества. В этих же исследованиях установлено, что радиоактивный лейцин, обычно обнаруживаемый в клетках, продуцирующих чисто белковые вещества, диффузно разбросан в вилочковой железе, преимущественно в лмфоцитах коркового слоя.
Полученные результаты показывают, что существует взаимоотношении между ШИК-положительным веществом в эпителиальных медуллярных клетках и количеством митозов лимфоцитов. Если это вещество принять за гормон вилочковой железы, то её можно считать ответственной за стимуляцию и пролиферацю лимфоцитов . Это предположение подкрепляет мнение D.Metkalf (1956,1966) о наличии лимфоцитостимулирующего фактора (ЛСФ) в сыворотке тимусного происхождения. Исследования вилочковой железы [Vetter S.J.,Macadam R.F., 1973] показывают, что эпителиальные клетки содержат цитоплазматические органеллы, типичные для секреторной функции, располагающиеся вокруг мембраны – круглые секреторные гранулы. Обнаруженная аваскулярная зона возле телец Гассаля дает основание авторам предположить, что секреторный продукт эпителиальных клеток имеет чисто интратимический характер.
Ультрамикроскопические исследования показали, что в пренатальном и постнатальном периодах эпителиальные клетки содержат большое количество везикул и альвеол, и нельзя исключить возможность, что эти клетки в морфологическом и генетическом отношении связаны с продукцией гуморальных веществ. Наличие признаков повышенной активности, пластинчатый комплекс и фенестрация сосудистых стенок в вилочковой железе дают основание считать, что она обладает железистой функцией.
Разносторонние исследования показали, что некоторые состояния, сопровождаемые изменениями функции вилочковой железы, проявляются в увеличении количества телец Гассаля и содержания ШИК- положительного вещества в них, увеличении числа ШИК- положительных лимфоцитов. Эти явления сопровождаются значительной реакцией и свидетельствуют о том, что тельца Гассаля обладают активной гуморально-продуктивной функцией
В ходе этих исследований были выделены два типа телец Гассаля:
Ø в тельца первого типа налицо электронно-микроскопические признаки секреторной функции эпителиальных клеток. Эти клетки характеризуются расширенной эргоплазматической цистерной, чсодержащей вещество умеренной электронной плотности и хорошо развитый комплекс Гольджи. В тельцах этого типа дегенеративные изменения встречаются только в их внутренней часит.
Ø Второй тип телец Гассаля показывает признаки корнификации. Клетки этого типа содеожат пучки тонофибрилл и островки мелкозернистого вещества, смазывающего картину клеточных органелл.
Эпителиальные клетки взаимосвязаны при помощи хорошо развитых десомсом в гассалевских клетках обоих типов.
Микроскопический данные о секреции медуллярных эпителиальных клеток вилочковой железы основываются на объективных микроскопических (световой микроскоп), электронно-микроскопических, гистохимических и ауторадиографических исследованиях. На основании результатов этих исследований авторы считают, что вилочковая железа обладает секретореной функцией, которая изучена главным образом в отношении лимфопоэза и иммуногенеза.
Наименование
Эффект
Хим. природа
Mr
1.Лимфоцито-
стимулирующий
гормон (ЛСГ)
2. Тимозин
4.Гомеостати-
ческий гормон вилочковой железы (ГТГ)
5.Тимусный гуморальный фактор (ТГФ)
6.Тимусный протеин
7. Гипокальци-
емический компонент CaC
8.Тимусный специфический антиген (ТСА)
9. Тимин
10. Тимтоксин
Тимостерин
Лимфоцитопоез, продукция антител
Предотвращение Wasting-синдрома; усиление отвержения кожного трансплантата; лимфопоэз, клеточный иммунитет, иммунная реакция; противоопухолевый эффект.
Предотвращение Wasting-синдрома, лимфопоэз продукция антител
Отвержение кожного трансплантата, лимфопоэз, продукция антител, клеточный иммунитет
Лимфопоэз, противоопухолевый эффект
Продукция антител, противоопухолевый эффект
Протеин
Протеин
Пептид
Пептид
Пептид
Протеин
Протеин
Протеин
Протеин
Стероид
Ø 80000
Ø 17000
12 600
2 000
1 000
1 000
200 000
70 000
6 000
7 000
400
Список использованной литературы:
1. Кемилева З. «Вилочковая железа»
Под редакцией Хантова
М.: Медицина 1984г.
2. АверченкоВ.И. «Влияние вилочковой железы на минеральный обмен в обызвествленных тканях (экспериментальное исследование)»
Москва – 1972г.
3. «Роль тимуса в регуляции функций организма»
Томск – 1985г.