Детский орган, который выполняет иммунную функцию и кроветворную – тимус. Почему его называют детским? Что с ним происходит в старческом возрасте? И какое это имеет клиническое значение? Ответы на эти и многие другие вопросы вы найдете в данной статье.
Роль тимуса в организме человека
Тимус выполняет функцию кроветворную. Что это значит? Он занимается дифференцировкой и обучением (иммунологическим) Т-лимфоцитов. Немаловажен тот факт, что "память" лимфоцитов очень долгая, и поэтому ребенок, переболевший той же ветрянкой, в 99% случаев не заболеет ей повторно. Это называется постоянным иммунитетом. Кроме пролиферации и дифференцировки Т-лимфоцитов, тимус участвует в клонирование иммунных клеток. Кстати, хотелось бы отметить, что снижение иммунитета к тимусу имеет непосредственное отношение. Снижение т-лимфоцитов влечет за собой целый каскад реакций, которые понижают иммунитет. И это многое объясняет в педиатрии, когда, например, на фоне какого-то банального заболевания возникает вторичная инфекция или вторичное заболевание.
Помимо этого тимус вырабатывает целый ряд гормонов. К ним можно отнести: тимусный гуморальный фактор, тималин, тимозин, а также тимопоэтин. Эти гормоны также выполняют иммунную функцию.
Тимус: гистология, строение, функции
Тимус - это типичный паренхиматозный орган (в нем выделяют строму и паренхиму). Если смотреть на внешний вид гистологического строения тимуса, можно отметить, что орган дольчатый.
В каждой дольке различают темную и светлую зону. Если говорить научным языком, это корковое и мозговое вещество. Как уже было сказано, тимус выполняет иммунную функцию. Поэтому его по праву можно назвать оплотом детской иммунной системы. Чтобы этот оплот не пал от первого попавшегося чужеродного белка-антигена, нужно создать какую-то защитную функцию для него. И природа создала эту защитную функцию, назвав ее гематотимусный барьер.
Краткая характеристика гистологии тимусного барьера
Данный барьер представлен сетью синусоидных капилляров и подкапсульным эпителием. В состав этого барьера входят эпителиальные клетки капилляров. То есть антигены, которые вырабатываются патогенными организмами, сразу попадают в кровь, оттуда разносятся по всему организму человека. Тимус не является исключением, куда могут попасть эти антигены. Как они туда попадут? Они туда могут попасть по микроциркуляторному руслу, то есть по капиллярам. На фото ниже показана гистология препарата из тимуса, хорошо просматриваются сосуды в строме.
Внутри капилляр выстлан эндотелиальными клетками. Они покрыты базальной мембраной капилляра. Между этой базальной мембраной и наружной находится периваскулярное пространство. В этом пространстве присутствуют макрофаги, которое способны фагоцитировать (поглощать) патогенные микроорганизмы, антигены и так далее. За наружной мембраной находятся сотни лимфоцитов и ретикулоэпителиальных клеток, которые защищают микроциркуляторное русло тимуса от попадания антигенов и патогенных микроорганизмов.
Корковое вещество тимуса
Корковое вещество состоит из ряда структур, например, это клетки лимфоидного ряда, макрофагального, эпителиальные, опорные, "Няньки", звездчатые. Теперь давайте рассмотрим эти клетки поподробнее.
- Звездчатые клетки - секретируют тимусные пептидные гормоны - тимозин или тимопоэтин, регулируют процесс роста, созревания и дифференцировки Т-клеток.
- Клетки лимфоидного ряда - к ним относятся те Т-лимфоциты, которые еще не созрели.
- Опорные клетки - необходимы для создания некого каркаса. Большинство опорных клеток участвует в поддержании гематотимусного барьера.
- Клетки "Няньки" - имеют в своей структуре углубления (инвагинации), в которых развиваются Т-лимфоциты.
- Эпителиальные клетки - это основная масса клеток коркового вещества тимуса.
- Клетки макрофагального ряда - это типичные макрофаги, у которых есть функция фагоцитоза. Также являются участниками гематотимусного барьера.
Развитие Т-лимфоцитов на гистологическом препарате
Если смотреть на препарат с периферии, тогда здесь можно найти T-лимфобласты, которые делятся. Они находятся непосредственно под самой капсулой тимуса. Если от капсулы идти в направлении мозгового вещества, то можно увидеть уже созревающие, а также вполне созревшие Т-лимфоциты. Весь цикл развития Т-лимфоцитов занимает приблизительно 20 суток. В процессе развития у них появляется Т-клеточный рецептор.
После того как лимфоциты созрели, они взаимодействуют с эпителиальными клетками. Здесь идет отбор по принципу: пригоден или непригоден. Далее происходит дифференцировка лимфоцитов. Одни станут Т-хелперами, а другие Т-киллерами.
Для чего это нужно? Каждый Т-лимфоцит взаимодействует с разными антигенами.
Подходя к мозговому веществу, уже созревшие Т-лимфоциты, которые прошли дифференцировку, проверяются по принципу опасности. Что это значит? Может ли данный лимфоцит навредить организму человека? Если этот лимфоцит представляет опасность, то с ним происходит апоптоз. То есть разрушение лимфоцита. В мозговом веществе находятся уже созревшие, либо созревающие Т-лимфоциты. Эти Т-клетки в дальнейшем попадают в кровяное русло, где расходятся по всему организму.
Мозговое вещество вилочковой железы представлено защитными клетками, структурами макрофагального ряда и эпителиальными. Кроме того, здесь есть лимфатические сосуды, кровеносные сосуды и тельца Гассаля.
Развитие
Очень интересна гистология развития тимуса. Оба дивертикула начинаются из 3 жаберной дуги. И оба этих тяжа прорастают в средостение, чаще всего переднее. Очень редко строма вилочковой железы образована дополнительными тяжами из 4 пары жаберных дуг. Из стволовых клеток крови образуются лимфоциты, которые в дальнейшем будут мигрировать из печени в кровяное русло, а затем в тимус плода. Этот процесс происходит на ранних этапах внутриутробного развития.
Разбор гистологического препарата
Краткая гистология тимуса заключается в следующем: так как это классический паренхиматозный орган, то рассматривает лаборант сначала строму (каркас органа), а потом паренхиму. Осмотр препарата сначала делают на большом увеличение, чтобы рассмотреть и сориентироваться в органе. После чего переходят на крупное увеличение для осмотра тканей. Окрашивают препарат чаще всего гематоксилин-эозином.
Строма вилочковой железы
Снаружи органа находится соединительнотканная капсула. Она охватывает орган со всех сторон, придавая форму. Внутрь органа от соединительнотканной капсулы проходят соединительнотканные перегородки, их еще называют септы, которые делят орган на дольки. Стоит отметить, что и соединительнотканная капсула, и соединительнотканные перегородки состоят из плотной оформленной соединительной ткани.
Приток или же отток крови к органу осуществляется посредством сосудов. Эти сосуды проходят также в элементах стромы. Отличить артерию от вены очень просто. Во первых, проще всего, это сделать по толщине мышечного слоя. У артерии слой мышечной ткани намного толще, нежели у вены. Во вторых, сосудистая оболочка у вены значительно тоньше, чем у артерии. Ниже на фото гистологию тимуса можно увидеть на препарате.
Чтобы рассмотреть элементы стромы внутри дольки, нужно перейти на большое увеличение. Так лаборант может увидеть ретикулярные эпителиоциты. По своей природе эти клетки являются эпителиальными, имеют отростки, которыми связываются между собой. Таким образом, клетки удерживают каркас тимуса изнутри, так как плотно соединены с элементами паренхимы.
Сами клетки ретикулоэпителиальной ткани лаборант чаще всего не увидит, так как они спрятаны многочисленными слоями паренхимы. Тимоциты настолько плотно прилегают друг к другу, что перекрывают клетки стромы. Но в единичном порядке все-таки можно увидеть между тимоцитами в светлых просветах оксифильноакрашенные клетки. У этих клеток крупные ядра, которые расположены в хаотичном порядке.
Паренхима вилочковой железы
Паренхиму тимуса нужно рассматривать в отдельно взятой дольке. Поэтому лаборант после осмотра стромы возвращается на маленькое увеличение. Когда лаборант вернулся на исходную позицию, он видит резкий контраст. Этот контраст свидетельствует о том, что каждая долька состоит из коркового и мозгового вещества.
Корковое вещество
Стоит отметить, что паренхима вилочковой железы представлена лимфоцитами. В корковом веществе, которое на препарате окрашивается в фиолетовый цвет (базофильная окраска), лимфоциты близко расположены относительно друг друга. Кроме элементов стромы и лимфоцитов, в корковом веществе лаборант больше ничего не увидит.
Мозговое вещество
В мозговом веществе преобладает оксифильная окраска, а не базофильная, как в корковом. Это объясняется тем, что резко уменьшается число лимфоцитов, и они реже расположены относительно друг друга. Среди лимфоцитов в мозговом веществе можно заметить тимусные тельца. Эти структуры в учебниках очень часто именуют тельцами Гассаля.
Тельца Гассаля на препарате образованы закрученными структурами. На самом деле это обычные отмершие, ороговевающие фрагменты стромы - те самые эпителиоретикулоциты. Тельца Гассаля - это оксифильноакрашенные элементы мозговой части тимуса.
Очень часто студенты дифференцируют препарат тимуса в гистологии по тельцам Гассаля. Они являются характерной особенностью препарата, расположены всегда исключительно в мозговом веществе. Ниже на фото представлены эти тимусные тельца.
Если в тельцах отсутствуют закрученные красные структуры, то тельца Гассаля выглядят просто белыми пятнами. Иногда их сравнивают с пустотами (артефактами) препарата, которые часто образуются во время его приготовления. Помимо сходства с артефактами, тимусные тельца сходны с сосудами. В таком случае лаборант смотрит на наличие мышечного слоя и наличие эритроцитов (если последние отсутствуют, то это тимусное тельце).
Инволюция тимуса
Как говорилось в начале статьи, тимус - это детская железа. Конечно, это не совсем так, но наличие органа не всегда означает то, что он функционирует.
Когда ребенок достигает годовалого возраста, то в этот момент наступает пик выработки лимфоцитов, соответственно, и работы железы. После постепенно тимус замещается на жировую ткань. К двадцати годам половина тимуса состоит из жировой и лимфоидной ткани. А к пятидесяти годам практически весь орган представлен жировой тканью. Такая инволюция связана с тем, что Т-лимфоциты имеют пожизненную память, которая сопровождает человеческий организм всю его жизнь. По мере того как Т-лимфоцитов в крови становится достаточно, тимус просто остается органом, "поддерживающим" постоянство Т-лимфоцитов в крови.
Инволюция гистологии тимуса может произойти намного быстрее из-за провоцирующих факторов. Этими факторами могут быть острые инфекционные заболевания, хронические заболевания, радиация и т.д. Благодаря этим факторам в крови существенно повышается уровень кортизона и гормонов стероидной природы, они оказывают разрушение незрелых Т-лимфоцитов, тем самым уничтожая сами тимоциты, замещая их на жировую ткань.
