Фізіологія вилочкової залози (тимусу), Компетентно про здоров’я на iLive

Вилочкову залозу (тимус) здавна зараховують до ендокринних органів, хоча з численних спостережень випливало, що це скоріше об'єкт гормональних впливів, а не джерело специфічних гормонів. Однак останніми роками з вилочкової залози виділено низку активних речовин, які мають дію переважно на імунні процеси в організмі.

У людини тимус знаходиться за грудиною, досягаючи знизу дуги аорти. Він складається з двох часток, що тісно прилягають один до одного, покритих сполучнотканинною капсулою, від якої відходять перегородки, що розділяють орган на окремі часточки. У кожній з них розрізняють кірковий та мозковий шар. На момент народження маса тимусу становить 10-15 р. Надалі вона збільшується, досягаючи максимуму на початок статевого дозрівання (30-40 р), та був зменшується (вікова інволюція тимусу). У ряді випадків при раптовій смерті на розтині виявлявся тимус великих розмірів. Поєднання цього з пухкою («лімфатичною») статурою вже давно дало привід говорити про існування особливого тиміко-лімфатичного статусу, що нібито зумовлює надзвичайно високу сприйнятливість організму до несприятливих впливів. В даний час тиміко-лімфатичному статусу не надають такого великого значення і навіть висловлюють сумніви в його існуванні. Дійсно, у випадках насильницької смерті розміри тимусу зазвичай такі ж великі, що і при гаданому тиміко-лімфатичному статусі. З іншого боку, явна гіперплазія тимусу, що має місце, наприклад, при злоякісній міастенії, зазвичай не призводить до раптової смерті. Фізіологічна інволюція залози полягає у поступовому зникненні з неї характерних клітинних елементів із заміщенням їх адипоцитами та фіброзною тканиною.Спостерігається гостра інволюція вилочкової залози, пов'язана зазвичай зі стресом.

Коркова речовина тимусу представлена малими лімфоцитами та невеликим числом ретикулоендотеліальних клітин. Відношення цих елементів становить приблизно 100:1. У мозковій речовині присутні так звані тільця Гассаля - скупчення епітеліальних клітин, що оточують лімфоцити та еозинофіли. Проте перших у мозковому шарі приблизно 20 разів менше, ніж других. Останні мають ворсинки і містять ШИК-позитивний матеріал, що нагадує колоїд щитовидної залози. Електронно-мікроскопічні дослідження виявляють у цих клітинах шорсткий ендоплазматичний ретикулум, добре розвинений пластинчастий комплекс (апарат Гольджі) та гранули, вміст яких може мати гормональну активність. Щодо структури стінок судин у вилочковій залозі (тобто наявності гістогематичного бар'єру в цьому органі) немає єдиної думки. Артерії проходять лише у кірковій речовині тимусу, тоді як вени – у мозковому. Мітози виявляються практично лише у лімфоцитах коркового шару вилочкової залози.

На підставі особливостей будови цього органу вважають, що він є важливим джерелом лімфоцитів в організмі, але, на відміну від інших подібних структур, не бере безпосередньої участі в імунних реакціях. Присутні в тимусі кістозні утворення, клітини стінок яких мають секреторні ознаки, можуть відображати ендокринну функцію цього органу.

У філо- та онтогенезі простежується чіткий зв'язок між появою та розвитком тимусу, з одного боку, та виникненням імунологічної реактивності організму – з іншого. Тому основну роль тимусу вбачають у регуляції імунологічних процесів. З цією функцією тісно пов'язана і лімфопоетична діяльністьцього органу. У вилочковій залозі відбувається диференціювання різних субпопуляцій Т-лімфоцитів, що надають хелперну, супресорну та кілерну дію. В останні роки показано, що імунорегуляторна та лімфопоетична функції тимусу здійснюються за рахунок секреції гуморальних факторів. Секреторну активність мають, мабуть, епітеліальні клітини мозкової речовини. Роль тимусу в організмі чітко видно на прикладі патологічних станів, що розвиваються за недостатності його функцій або за його відсутності.

У таблиці наведено деякі гіпотетичні залежності клінічних синдромів від діяльності вилочкової залози, але відсутні вказівки на низку інших доведених її функцій. Однак і в такому вигляді вона дає уявлення про різноманіття та важливість фізіологічної активності тимусу.

Функції вилочкової залози та синдроми, обумовлені їх порушенням

Регуляція периферичної лімфоїдної системи

Продукція фактора, що стимулює кістковий мозок

Продукція гіпоглікемічного фактора

Продукція фактора проникності

Продукція фактора, що інгібує нервово-м'язову передачу

Синдром імунної недостатності

Тімома, агаммаглобулінемія з еритроцитарною аплазією

Гіпоглікемія при лейкозі

Гіперчутливість уповільненого типу

Неонатальна тимектомія тварин (особливо гризунів) призводить до розвитку у них так званого синдрому виснаження (wasting-синдром) - відставання в зростанні, деплеція лімфоїдної тканини, гіпогаммаглобулінемія, дистрофічні зміни шкіри з випаданням вовни, атрофія підшкірної жирової клітковини та. Крім суто імунологічних причин виникнення цього синдрому, у його генезі може грати роль порушення взаємодії якихосьфакторів тимусу з соматотропною функцією гіпофіза. У таких тварин можуть бути повністю відсутні Т-лімфоцити, не проявляється клітинно-опосередкований імунітет, і вони гинуть набагато раніше звичайних особин даного виду. Вроджена гіпоплазія та аплазія тимусу у людини характеризуються генералізованою лімфоїдною деплецією та гіпертрофією периферичних лімфоїдних структур. Має місце пригнічення синтезу імуноглобулінів та клітинного імунітету. Зазвичай діти із такою патологією не доживають до 1 року. Лікування хворих препаратом нормального тимусу (тимозин) покращує їхній стан, що супроводжується збільшенням кількості Т-лімфоцитів у крові.

Набагато менш демонстративними є наслідки видалення тимусу у дорослих особин, причому такі наслідки виявляються через тривалий час. У оперованих мишей знижується реакція "трансплантат проти господаря". Імунний дефіцит у таких умовах можна спостерігати лише з уповільнення відновлення популяції довгоживучих імунокомпетентних клітин, зниженої під дією, наприклад, рентгенівського опромінення.

З факторами, які продукують тимус, пов'язують ряд аутоімунних захворювань, при яких у крові з'являються антитіла до антигенів власних тканин організму. Найбільшу увагу серед таких захворювань привертає злоякісна міастенія, що супроводжується вираженими змінами вилочкової залози (аутоімунний тиміт). З нормального тимусу виділено фактор (тимін), що уповільнює передачу нервового імпульсу на м'язові клітини. Його гіперсекреція може бути основою розвитку злоякісної міастенії. Крім того, фактори тимусу (або їхдефіцит), впливаючи на імунокомпетентні клітини, можуть сприяти продукції «заборонених клоном» лімфоцитів антитіл, спрямованих проти ацетилхолінових рецепторів та інших антигенів клітин м'язів.

Є й інші дані, що вказують на гормональну активність вилочкової залози. Вікова динаміка розмірів тимусу вже давно дозволила припустити його участь у регуляції зростання організму. Однак хоча з тканини тимусу і були виділені речовини, що впливають на ріст, але їхня присутність виявлена і в інших тканинах. Проте показано, що після тимектомії суттєво послаблюються ростові ефекти соматотропного гормону. Прямі докази системної продукції тимічних факторів дали експерименти з трансплантацією вилочкової залози, що міститься в дрібнопористих дифузних камерах. Ця операція сприяла ліквідації або пом'якшенню симптомів тимектомії.

В даний час з тканини тимусу виділено багато (більше 20) речовини, що мають біологічну дію в різних тест-системах. Більшість із них ще погано вивчена. У ряді випадків невідомо навіть, чи дійсно вони є різними сполуками або різняться лише засобом екстракції. До речовин, що виробляються в тимусі, відносяться поліпептиди (тимозин-фракція-5, тимопоетин, тимусний фактор крові, активний фактор тимусу - АФТ-6, тимарин) з молекулярною масою 900-14000 дальтон та інші фактори, що виявляють різну активність по відношенню до експресії маркерів Т-клітин, скасування wasting-синдрому, відновлення популяції Т-лімфоцитів у безтимусних мишей, стимуляції синтезу ДНК, зростання пухлин та інших феноменів. У ряді випадків встановлена амінокислотна послідовність таких факторів (наприклад, тимусного фактора крові), локалізація активної частини молекули і навіть їх механізмдії (через цАМФ та простагландини). Так, тимопоетин є одноланцюжковим пептидом, що складається з 49 амінокислотних залишків. Він індукує диференціювання протимоцитів в імунологічно компетентні Т-клітини з повною експресією поверхневих антигенів. Ефект нативної молекули тимопоетину відтворюється синтетичним пентапептидом, що містить амінокислотну послідовність з 32-го по 36-й залишок. При внутрішньовенному його введенні можуть пом'якшуватися прояви ревматоїдного артриту.

Альфа1-тимозин, виділений з екстракту вилочкової залози бика, містить 28 амінокислотних залишків. Він отримано нині методами генної інженерії. При його ін'єкції безтимусним карликовим мишам спостерігається проліферація лімфоцитів, збільшується швидкість росту тіла та відновлюється здатність відкидати алотрансплантати. Клінічний інтерес представляють дані про сприятливий ефект ін'єкцій тимозину дітям зі спадковими формами імунодефіцитних станів, а також хворим з лімфоцитопенією після опромінення або хіміотерапії з приводу злоякісних пухлин.

Серед метаболічних ефектів тимектомії та тимозину слід відзначити зростання рівня тригліцеридів у сироватці тимектомованих тварин та його нормалізацію під впливом тимозину.