Тимус

К центральным органам гемоиммунопоэза млекопитающих относят тимус. Длительное время функция этого органа оставалась не определенной. Его считали железой только внутренней секреции. Лишь где-то во второй половине ХХ столетия исследователи установили, что он в значительной мере влияет на иммунный статус организма. Значение тимуса, как второго центрального органа, определяется его функциями: первичного коллектора лимфоидной ткани из которого поступают лимфоциты в селезенку, лимфатические узлы и другие периферические органы лимфоцитопоэза; органа, в котором лимфоциты, возникая в других местах (красном костном мозге) ”учатся” познавать “свое”, “чужое”, лимфоциты проходят через него, приобретая иммунологическую компетенцию [21, 56, 116, 363, 365, 371, 387, 395, 396]. В тимусе, как в железе внутренней секреции, производится гуморальный фактор, который необходим для развития лимфоидной ткани и иммунного дозревания лимфоидных клеток [310, 314]. Гормоны тимуса являются очень важными медиаторами, которые обеспечивают становление иммунной системы, дифференцирования и регуляцию активности ее клеток [103, 104, 297]. Тимус анатомически является частичным органом. Каждая его часть находится в соединительно-тканной капсуле, от которой отходят перепонки, разделяя его на частицы [221, 244, 367, 377, 382, 405].

Тимус человека и животных, имея дольчатое строение, напоминает виноградную грозди. Частицы, как правило, разные по форме и размерам. Однако более большие находятся в центре, а мелкие – на периферии.

Зрелый тимус – это эпителиально-лимфоидный орган, частицы которого состоят из отдельных зон, каждая из которых содержит лимфоидные клетки, чаще одного класса, и нелимфоидные – которые образуют необходимое микроокружение для дозревания лимфоцитов. Процесс дозревания лимфоцитов, особенно Т-клеток, сопровождается “включением” специальных генов. Известно, что на определенных этапах дозревания Т-лимфоцитов (тимоцитов) происходит экспрессия антиген-специфических рецепторов, появление или отбор клеток, которые распознают специфические для тимуса продукты, которые необходимы для взаимодействия структур иммунной системы [127, 128, 238, 397]. На клетках появляется достаточное количество рецепторов, которые предопределяют доставку лимфоцитов из кровообращения в лимфоидные структуры. S. L. Clark [365] выделяет в каждой частице четыре зоны: внешнюю (субкапсулярную, кортикальную, собственно мозговую) и зону периваскулярной соединительной рыхлой ткани. М. Р. Сапин [266] в каждой частице тимуса различает пять зон: подкапсулярную, центральную корковую, промежуточную, пограничную с мозговой и центральную мозговую. Разница между корковой и мозговой зонами в тимусе значительно более четкая, сравнительно с другими лимфоидными органами.

У новорожденных детей и животных относительная масса тимуса составляет 1,8–0,5%. Соотношение корковой и мозговой зон в частице тимуса составляет 2,69:1, 2,74:1, количество тимических телец к мозговой зоне достигает 2-8 [63, 69, 249, 254, 255].

Тимус телят и ягнят имеет две (правую и левую) парные шейные, одну шейную непарную (промежуточную) и непарную грудную части. Парные шейные части начинаются от щитовидного хряща гортани, размещаются вдоль трахеи и перед входом в грудную полость сливаются в непарную шейную (промежуточную), которая соединяется перешейком с грудной непарной квадратной формы частью, которая находится слева в переднем средостении. У новорожденных поросят, как и у телят, тимус состоит из шейных двух парных и одной непарной частицы. Грудная частица тимуса содержится слева на перикардиальном средостении.

У жеребенка тимус толстый, округлой формы и находится в грудной полости под трахеей, достигая сердцевины, и только незначительно выступает за первое ребро. У щенков тимус небольшого размера и содержится в грудной полости, достигая 6 ребра. Шейная часть незначительна. Она имеет длину несколько миллиметров и содержится вентрально от трахеи перед самим входом в грудную полость к основе сердца. Грудная часть парная, сливается медиально, занимая 2/3 вентральной части перикардиального средостения. Она касается краниальной поверхности грудины и состоит из правой частицы, которая лежит краниальнее перикарда, и более удлиненной левой, которая доходит до 7 ребра. Медиальная, большая часть тимуса закрывает доли легких (рис. 30).

Рис. 30. Тимус щенка собак (сутки). Натурный препарат.

Масса тимуса новорожденных животных разная. Она колеблется не только в зависимости от вида, зрелорождаемости, но и имеет внутривидовые и породные особенности. Абсолютная и относительная масса тимуса наиболее исследована у новорожденных телят красной степной породы (табл. 8). При этом его абсолютная масса у телят с высоким морфофункциональным статусом колеблется от 150 г до 200 г. У телят симментальской породы абсолютная масса тимуса имеет другие показатели (табл. 9).

Таблица 8. Масса и морфометрические показатели тимуса у телочек
красной степной породы (П. М. Гаврилин, 1992)

Показатели	Суточные	10 суточные
Масса, г	143±0,33±28,64	138,80-166,95
Общая длина, мм	350,00±7,00	360,30±396,00
Ширина шейной части, мм	55,00±6,10	44,60-56,60
Ширина грудной части, мм	70,00±2,80	60,30-68,30

Таблица 9. Абсолютная масса тимуса бычков симментальской
породы (П. М. Винничук, 1998)

Возраст, суток	1	2	3	4	5	Средние показатели
Живая масса, кг	29,8±0,64	30,0±0,58	30,3±0,61	30,4±0,54	30,4±0,62	30,2±0,62
Прирост, г	–	200	500	600	600	380
Абсолютная масса тимуса, г	138,5±1,6	143,0±1,8	142,1±1,5	147,2±1,9	153,1±1,8	147,7±1,7
Относительная масса тимуса	0,46	0,48	0,47	0,48	0,50	0,49

Следовательно, масса тимуса, его морфометрические показатели у суточных животных имеют значительные колебания (табл. 10). Прежде всего, она зависит от пренатального развития новорожденных животных. У животных с меньшей или большей живой массой относительно породных показателей абсолютная масса тимуса меньше, как и относительная. У суточных телочек с живой массой соответственно породным показателям относительная масса тимуса достигает 0,65%, тогда как с более малой – 0,27%, а большей – 0,16%. В такой же закономерности изменяются линейные параметры (длина и ширина) тимуса.

Таблица 10. Динамика параметров тимуса у суточных телочек красной степной породы (Б. В. Криштофорова, В. В. Смоляк, 2000)

Показатели	Группы
И	ІІ	ІІІ	ІV	V	VІ
Масса, г	52,52± 6,86	65,33± 8,04	143,62± 7,05	208,10± 5,53	84,90± 5,53	70,03± 8,72
Относительная масса %	0,27	0,25	0,53	0,65	0,22	0,16
Длина, мм всего	250,50± 8,70	226,60± 15,40	274,50± 8,00	351,30± 21,00	305,30± 21,00	289,00± 12,70
Длина шейных частиц, мм	185,00± 6,40	163,30± 16,60	194,00± 7,00	248,30± 28,00	222,60± 22,50	207,30± 8,90
Длина грудной частицы, мм	65,50± 3,20	63,30± 4,70	80,50± 3,00	103,00± 7,50	82,60± 1,40	81,60± 5,20
Ширина шейных частиц, мм	34,20± 1,30	32,60± 1,80	42,70± 4,40	43,00± 1,10	31,00± 2,60	27,30± 3,10
Ширина грудной частицы, мм	53,00± 4,10	45,00± 5,50	61,50± 3,90	81,60± 1,60	55,30± 0,80	43,30± 6,30

У суточных поросят абсолютная и относительная масса тимуса значительно меньше сравнительно с телятами. Относительная масса тимуса суточных поросят достигает 0,36±0,02% (табл. 11). С возрастом у поросят, как и телят, абсолютная масса тимуса растет, а относительная уменьшается, еще с большей интенсивностью.

Таблица 11. Динамика морфометричних показателей тимуса
поросят (А. В. Олияр, 2002)

Показатели	Возраст, суток
1	5	10	15	20
Абсолютная масса, г	3,73±0,52	3,38±0,89	4,47±0,78	4,49±0,13	4,63±0,93
Относительная масса %	0,36±0,02	0,26±0,03	0,24±0,04	0,19±0,01	0,16±0,02
Длина левой парной шейной частицы, мм	51,17±2,33	54,40±3,05	57,75±0,29	59,67±4,45	69,17±7,44
Длина правой шейной частицы, мм	49,58±2,03	49,20±3,15	55,75±0,99	57,00±5,10	67,00±7,70
Длина непарной грудной частицы, мм	26,17±1,95	29,40±2,39	29,00±1,70	25,33±2,16	29,33±8,36

Масса и линейные параметры у суточных животных, а также новорожденного периода, зависят от соотношения тканевых компонентов тимуса. У суточных телочек красной степной породы в шейных частицах тимуса содержится 88,10±1,50% лимфоидной ткани, а в грудной – 91,80±0,84% (табл. 12). При этом, относительная площадь корковой зоны превалирует над мозговой и их соотношение достигает 1,82:1-1,98:1. Через 10 суток жизни телят соотношения корковой и мозговой зон сужается (1,18:1-1,68:1). В мозговой зоне формируется значительное количество тимических телец (рис. 31-33).

Рис. 31. Гистотопограмма тимуса щенка собак (сутки). МБИ-6, х80. 1. Корковая зона. 2. Мозговая зона. 3. Междольковая рыхлая соединительная ткань.

У суточных поросят количество лимфоидной ткани почти отвечает таковой телят. В парной шейной частице тимуса содержится 88,16±0,60% лимфоидной ткани, а грудной – 86,70±0,72% (табл. 13). Корковая зона также превалирует над мозговой и их соотношение колеблется в пределах 1:3,5-1:3,6 (табл. 12). С возрастом у поросят, корково-мозговое соотношение сужается и достигает 1:2,2-1:2,5. Как у телят, так и поросят в частицах тимуса содержится незначительное количество рыхлой соединительной волокнистой ткани, которая растет с возрастом животных.

Таблица 12. Динамика структурных компонентов тимуса суточных и неонатального периода телят % (П. М. Гаврилин, 1998)

Возраст, суток	1	10
Грудная часть	Строма	8,20±0,75			9,30±0,70
Мозговая зона	33,78±2,69	К/м отношения	1,96:1	45,97±2,13	К/м отношения	1,18:1
Корковая зона	66,10±0,67	54,03±1,12
Лимфоидная ткань	91,80±0,84			90,70±0,67
Шейная часть	Непарная	Строма	8,90±0,51			7,55±0,88
Мозговая зона	33,55±2,41	К/м отношения	1,98:1	37,81±2,69	К/м отношения	1,64:1
Корковая зона	66,43±2,41	62,19±3,01
Лимфоидная ткань	91,10±0,43			92,45±1,51
Парная	Строма	11,90±0,93			11,98±0,67
Мозговая зона	35,48±2,75	К/м отношения	1,82:1	41,12±2,62	К/м отношения	1,41:1
Корковая зона	64,50±2,75	57,87±2,86
Лимфоидная ткань	88,10±1,50			88,02±1,12

Рис. 32. Гистотопограмма тимуса телочки (сутки) с пренатальным недоразвитием: 1 – корковая; 2 – мозговая зона.

У новорожденных щенков собак относительная масса тимуса колеблется в пределах 0,4-0,5% живой массы.

Количество междольковой рыхлой соединительной ткани в тимусе зависит от пренатального развития новорожденных животных (рис. 34, 35). Чем больше оказывается пренатальное недоразвитие новорожденного, особенно с нарушением остеогенеза, тем большее количество оказывается стромальних структур в тимусе. Кроме того, количество стромальних структур в данном органе зависит от акцедентальной (быстрой или временной) трансформации тимуса, которая наступает при длительных, тяжелых родах или же при функциональных расстройствах органов дыхания (асфиксии), пищеварения (диспепсии). При этом происходит массовая миграция лимфоцитов в кровь, которая проявляется резким уменьшением массы тимуса и ростом относительного количества стромальних структур. Акцедентальная трансформация тимуса – это проявление его высокой функциональной активности на негативное действие факторов, как внутренней, так и внешнего среды и является обратной реакцией. Кроме того, в настоящее время еще не полностью исследована динамика структуры тканевых компонентов тимуса. У матуронатних животных в мозговой зоне оказываются шаровидные образования, ретикулярная строма которых имеет аналогичность со строением корзин лимфоидных узелков лимфатических узлов (рис. 36, 37, 38, 39). Привлекает к себе внимание, соответствующее образование сосудов микроциркуляторного русла в участках этих образований. Можно допустить, что морфология и функция тимуса еще больше сложны и значимы для организма в иммунной кооперации, сравнительно с тем, что известно на сегодня.

Рис. 33. Гистотопограмма тимуса телочки (сутки) с высоким организменным статусом: 1 – корковая; 2 – мозговая зона.

Таблица 13. Динамика относительной площади тканевых компонентов тимуса поросят % (А. В. Олияр, 2001)

Показатели	Возраст, суток
1	5	10	15	20
Парная шейная частица
Лимфоидная ткань	88,16±0,60	89,00±1,03	89,58±0,37	90,52±0,97	86,24±1,12
Корковая зона	68,74±0,58	65,84±1,80	65,79±0,95	69,99±2,32	61,65±0,98
Мозговая зона	19,44±0,36	23,16±0,92	23,78±1,27	20,53±1,46	24,59±0,94
Мозговая/корковая	1:3,5	1:2,8	1:2,8	1:3,4	1:2,5
Соединительно тканевая строма	11,82±0,60	11,00±1,03	10,42±0,37	9,48±0,97	13,76±1,12
Промежуточная шейная частица
Лимфоидная ткань	90,04±0,58	91,83±0,64	92,68±0,52	88,53±0,23	85,60±0,51
Корковая зона	70,39±0,69	69,43±2,31	69,27±1,90	69,42±1,20	61,11±0,61
Мозговая зона	19,65±0,53	22,40±1,61	23,41±2,34	19,11±1.35	24,49±0,70
Мозговая/корковая	1:3,6	1:3,1	1:3,0	1:2,5	1:2,5
Соединительно тканевая строма	9,96±0,57	8,17±0,79	7,32±0,52	11,47±0,25	14,40±0,51
Грудная частица
Лимфоидная ткань	86,70±0,72	88,60±1,56	89,17±0,68	85,72±1,02	84,39±0,94
Корковая зона	67,29±0,55	66,56±1,48	66,51±1,01	68,93±0,56	58,33±0,83
Мозговая зона	19,41±0,45	22,05±1,01	22,66±1,68	16,79±0,55	26,06±0,74
Мозговая/ корковая	1:3,5	1:3,0	1:2,9	1:4,1	1:2,2
Соединительно тканевая строма	13,30±0,72	11,40±1,56	10,83±0,68	14,28±1,03	15,11±0,99

Рис. 34. Гистотопограмма парной шейной частицы тимуса поросенка (сутки). Гематоксилин и эозин, МБИ-6, х80: 1 – пробковая зона; 2 – мозговая зона; 3 – эпителиальное тельце; 4 – междолевая рыхлая соединительная ткань.

Рис. 35. Гистотопограмма тимуса поросенка (сутки) с пренатальным недоразвитием. 1 – корковая зона; 2 – мозговая зона; 3 – тимическое тельце; 4 – соединительная ткань.

Следовательно тимус – это открытая система с постоянной пролиферацией, дифференцированием, миграцией и гибелью клеток – Т-лимфоцитов. В тимусе погибает возле 90% образованых лимфоцитов, которые приобрели рецепторы для антигенов собственного организма, и только 10% способные заселять периферические органы иммунной системы, не вызывая аутоиммунных реакций.

В мозговой зоне тимуса новорожденных животных оказываются тимические тельца (Гасаля), которые образуются в результате наслоения эпителиоцитов, ретикулярных клеток, лейкоцитов и элементов соединительной ткани. Их количество зависит от функциональной активности тимуса.

Рис. 36. Гистотопограмма тимуса поросенка (сутки). Гематоксилин и эозин, МБИ-6, х80: 1 – лимфоидный узелок (Криштофорова Б. В., 2003).

Рис. 37. Фрагмент гистотопограммы тимуса поросенка (сутки). Импрегнация азотокислим серебром. МБИ-6, х400: 1 – формирование ретикулярной стромы лимфоидного узелка (Криштофорова Б. В., 2003).

Рис. 38. Фрагмент гистотопограммы тимуса поросенка (сутки). Импрегнация азотокислым серебром. МБИ-6, х400: 1 – ретикулярная строма лимфоидного узелка импрегнированная в его центральной части (Криштофорова Б. В., 2003).

Рис. 39. Фрагмент гистотопограммы тимуса поросенка (сутки). Гематоксилин и эозин, МБИ-6, х80: 1 – тимические тельца (Криштофорова Б. В., 2003).

У суточных и новорожденного периода, животных тимус является анатомически сформированным органом, взаимоотношения тканевых компонентов которого зависят не только от вида, но и пренатального развития организма и действия факторов среды в первые часы и дни жизни.