Строение, топография и функции тимуса

Тимус (вилочковая железа)

У большинства животных тимус (thymus) состоит из парных шейных частей, расположенных по бокам трахеи, и непарной части, расположенной в грудной полости. Принадлежит тимус к центральным органам иммунной системы, контролирующим ее формирование и полноценное функционирование. Свою регуляторную иммуногенную функцию тимус осуществляет посредством создания разнородной популяции Т-лимфоцптов, имеющих важнейшее значение в развитии как клеточного, так и гуморального иммунитета. Регулирующая функция тимуса связана и с выработкой гуморальных факторов (тимозин и др.), обладающих дистантным действием и воздействующих на лимфоциты в периферических лимфоидных органах (лимфатических узлах, селезенке).

В эмбриогенезе тимус развивается и начинает функционировать ранее других лимфоидных органов и образований. У животных он закладывается в ранний эмбриональный период (у крупного рогатого скота на 25 — 27-е сут) в виде трубчатых выпячиваний энтодермального покрова в области трех и частично четырех жаберных карманов первичной глоточной кишки. Затем эти выпячивания превращаются в сплошные тяжи, дающие боковые ответвления — предшественники долек, врастающие в богатую сосудами окружающую мезенхиму. Позднее развивающаяся железа отделяется от жаберных карманов. В конце второго месяца в эпителиальных тяжах появляются лимфоциты, количество которых вследствие интенсивного размножения быстро увеличивается. Постепенно эпителий формирующихся долек приобретает отростчатую форму — создается сеть отростчатых клеток. С третьего месяца в дольках можно различить корковое и мозговое вещество, а в последнем появляются первые слопстые эпителиальные структуры — тимусные тельца.

Строение. Тимус состоит из своеобразных долек, все являющихся полностью изолированными образованиями. Совокупность всех долек органа при его реконструкции представляет сложно разветвленные лимфоэпителиальные тяжи, имеющие многочисленные боковые ответвления. При микроскопии плоскостных срезов с таких ответвлений создается рисунок изолированных долек различной формы и величины, а также долек, соединенных своими основаниями.

Части тимуса покрыты довольно тонкой соединительнотканной капсулой и широкими междольковыми прослойками, в которых проходят кровеносные сосуды и содержатся участки жировой ткани.

Рис. 206. Тимус новорожденного поросенка: 1 — капсула; 2 — мозговое вещество дольки; 3 — корковое вещество дольки; 4 — междольковая соединительная ткань.

Тимус — лимфоэпителиальный орган. Основу строения долек составляет сеть из отростчатых эпителиальных клеток — эпителиоретикулоцитов, в промежутках между которыми располагаются и размножаются многочисленные клетки лимфоидного ряда. В каждой дольке различают периферическую часть — корковое вещество и центральную — мозговое вещество, соотношение между которыми в постэмбриональный период изменяется. У новорожденных животных корковое вещество преобладает над мозговым. Большое количество расположенных близко друг к другу ядер лимфоцитов придает корковому веществу характерный вид и темную окраску. Мозговое вещество выглядит более светлым в связи с относительно меньшим количеством лимфоцитов. В этой зоне при световой микроскопии срезов лучше просматриваются ретикулоэпителиальные клетки (рис. 207). Эпителиальным клеткам свойственно светлое округлое ядро, содержащее 2 — 3 ядрышка ж небольшое количество конденсированного хроматина, располагающегося на периферии, около ядерной оболочки. В цитоплазме имеются мелкие митохондрии, элементы гладкой эндоплазматической сети, комплекс Гольджи; содержатся секреторные вакуоли диаметром 0,5 — 1,5 мкм. Соединенные десмосомами эпителиальные клетки под капсулой долек и вокруг кровеносных капилляров коркового вещества образуют непрерывный слой. Последний в комплексе с базальной мембраной и эндотелиальными клетками стенки капилляров входит в состав гематотимусного барьера, препятствующего проникновению антигенов в пространства коркового вещества, где происходят размножение и дифференцировка Т-лимфоцитов. Из лимфоидных клеток наиболее крупные — лимфобласты, располагаются в самой наружной зоне коркового вещества. Показано, что они образуются из проникающих сюда предшественников Т-лимфоцитов костно-мозгового происхождения. Под влиянием гуморальных факторов (тимозин и др.), выделяемых эпителиальными клетками, в этой зоне происходит антигеннезависимая пролиферация активированных лимфоцитов и превращение их в иммунокомпетентные Т-лимфоциты. Корковое вещество долек тимуса является зоной с наиболее высокой скоростью обновления малых лимфоцитов. Однако подавляющее большинство новообразованных лимфоцитов погибает в пределах этого органа, продукты их распада утилизируются макрофагами. Считают, что таким образом разрушаются Т-лимфоциты, запрограммированные на взаимодействие с макромолекулами (антигенами) собственного организма. При попадании этих Т-лимфоцитов в кровоток развивается аутоиммунная реакция.

Небольшое количество (до 5%) Т-лимфоцитов, имеющих в плазмолемме рецепторы к чужеродным антигенам, мигрирует из внутренней зоны коркового вещества в кровоток. Циркулируя в крови, они попадают во вторичные органы иммунной системы (селезенку, лимфатические узлы), где заселяют тимусзависимые зоны и в соответствии с поверхностными маркерами превращаются в подклассы: киллеры, хелперы, супрессоры.

Лимфоциты мозгового вещества обладают очень низкой митотической активностью и относятся к рециркулирующей популяции Т-лимфоцитов. Характерные образования для мозгового вещества долек тимуса — тимусные тельца (corpusculum thymicum) — тельца Гассаля, состоящие из концентрически наслоенных друг на друга уплощенных эпителиальных клеток. Периферические живые клетки тимусного тельца имеют светлые ядра и слабооксифильную цитоплазму, в которой гистохимическими методами выявляются гликозаминогликаны. В клетках центральной части крупного тельца наблюдаются дистрофические изменения, сопровождающиеся исчезновением ядер и образованием гомогенной оксифильной массы. Величина и строение отдельных тимусных телец сильно варьируют. Таким образом, корковое и мозговое вещество долек тимуса отличается составом и структурными особенностями эпителиальной основы и биологическими свойствами свободных лимфоидных клеток.

Тимус относится к органам, величина которых значительно изменяется с возрастом. Масса тимуса увеличивается в ранний постэмбриональный период до полового созревания — у северных оленей с 15,5 до 55 г (И. С. Решетников); у мышей с 10 до 70 мг. После этого наблюдается прогрессирующее уменьшение долек органа — возрастная инволюция. В гистологическом отношении изменения происходят преимущественно в корковом, веществе долек, в котором значительно уменьшается количество лимфоцитов. Дольки выглядят сморщенными, в них обнаруживают эпителиальные клетки и тимусные тельца, а также тучные клетки и макрофаги с вакуолизированной цитоплазмой. Соединительнотканные междольковые прослойки становятся более волокнистыми и в них увеличивается число жировых клеток. Продолжительность возрастной инволюции варьирует в зависимости от вида животных.

Под влиянием различных внешних и внутренних сильных воздействий (тяжелые травмы, облучения, интоксикации, голодание, острые инфекционные болезни, сезонные изменения, резкое увеличение в крови глюкокортикоидных гормонов и др.) может произойти быстрая акцидентальная инволюция тимуса, связанная с интенсивной миграцией лимфоцитов из корковой части долек в кровь и их массовой гибелью в самом органе. Нередко акцидентальная инволюция является обратимым процессом.