Вилочковая железа – строение тимуса и функции органа. Вилочковая железа: скрытые возможности организма на омоложение

Вилочковая железа — самая загадочная в человеческом теле. Ее второе имя — тимус. О ее существовании знали еще с античных времен, древние греки считали, что именно там расположена душа человека и переводили ее название как «жизненная сила».

Вилочковая железа расположена в грудине, достигает корня языка. Хотите узнать, где у вас где находится вилочковая железа, положите два пальца под ключичной ямкой — это ее примерное месторасположение.

Со времен античности знали — у человека есть вилочковая железа, что это такое до конца не понимали. Врачи прошлых веков называли ее зобной — потому как она находится рядом со щитовидной, считали рудиментом. И только в середине прошлого века поняли ее истинное назначение — это один из главных органов иммунной системы. Более того, она является частью и эндокринной, и иммунной системы человека. Работать она начинает еще со внутриутробного периода, примерно с 6-8 недели беременности, ее расположение там, где у эмбриона были жаберные щели.

Наиболее активно работает она только в первые несколько лет жизни, ее пик приходится на пятилетний возраст. Именно поэтому ее еще иногда называют «железой детства». К концу пубертатного периода ее деятельность резко падает, а к 30 годам отмечается лишь половина того, что было в детстве. К 40-летнему возрасту лишь у 5% людей можно найти эту железу, которая уже практически не работает. Именно с угасанием работы вилочковой железы и связывают снижение иммунитета у пожилых людей. Процесс угасания работы железы называется инволюцией. Длительность ее работы обусловлена генетически, и чем дольше она функционирует, тем лучше для человека, ведь она, фактически, замедляет старение.

Тимус, или вилочковая железа, является частью эндокринной и иммунной систем одновременно. Располагается данная железа в верхней части грудной клетки.

Вилочковая железа выполняет ряд важных функций в организме. Гормоны тимуса регулируют выработку защитных клеток крови – лимфоцитов. Они созревают и дифференцируются в зависимости от их будущих функций под влиянием веществ, секретируемых вилочковой железой.

Это позволяет формировать иммунный ответ. По сути именно от работы тимуса зависит способность организма противостоять инфекциям и токсинам. Основными гормонами вилочковой железы являются тимозин, тимулин и тимопоэтин.

В статье подробно рассмотрим, какие гормоны выделяет тимус и их функции.

Наиболее изученным гормоном вилочковой железы является тимозин. Это вещество белковой природы. Данный полипептид синтезируется в ретикулярных клетках эпителия тимуса.

Тимозин выполняет в организме следующие функции:

• регулирует развитие опорно-двигательного аппарата;
• включается в углеводный обмен;
• контролирует обмен кальция в организме;
• увеличивает интенсивность секреции гонадотропинов гипофизом.

Кроме этого, тимозин принимает активное участие в формировании иммунной системы до достижения 15-летнего возраста. В этот период под воздействием этого гормона происходит усиленный синтез лимфоцитов.

Недостаточная секреция тимозина вилочковой железой приводит к развитию у человека Т-клеточной недостаточности. Это группа симптомов, при которых нарушается лимфопоэз, вследствие чего снижается количество Т-лимфоцитов, отвечающих за формирование иммунного ответа. Иногда возможно полное отсутствие Т-лимфоцитов и абсолютная беззащитность перед инфекциями. Такая патология является показанием к пересадке костного мозга и введению антител.

Тимозин у человека отвечает за противоопухолевый иммунитет. По этой причине крайне важно следить за его значениями.

Тимопоэтин

Другой гормон, выделяемый тимусом – тимопоэтин также является пептидом. Он представлен двумя формами. Оба вида гормона содержат в составе по 49 аминокислот и различаются между собой только двумя из них.

Тимопоэтин принимает непосредственное участие в дифференцировке Т-лифмоцитов. Эти клетки крови синтезируются в тканях тимуса. Известно несколько их типов, отличающихся друг от друга основным предназначением.

1. Т-киллеры – это лимфоциты, которые способны взаимодействовать с чужеродной клеткой, разрушая её. Они распознают так называемые клетки-мишени и уничтожают её за счёт повышения проницаемости мембраны.
2. Т-хелперы являются вспомогательными клетками, они способствуют созреванию Т-киллеров. Кроме того, данный тип лимфоцитов отвечает за синтез антител.
3. Т-супрессоры подавляют активность прочих Т-лимфоцитов, когда это необходимо. Их основная функция – регуляция иммунитета.

Другой функцией тимопоэтина является блокировка нервно-мышечной проводимости. Этот гормон подавляет передачу импульсов от нервных волокон к мышечным тканям.

Снижение уровня тимопоэтина у человека происходит естественным образом при старении. Другими факторами, провоцирующими уменьшение его концентрации, являются:

• удаление вилочковой железы;
• врождённые патологии организма;
• неблагоприятное воздействие окружающей среды.

Во всех этих ситуациях снижается активность Т-лимфоцитов. В тяжёлых случаях возможно развитие иммунодефицитных состояний.

Тимопоэтин – гормон-иммуномодулятор. Именно он способен как стимулировать работу Т-лимфоцитов, так и подавлять их активность при необходимости.

Тимулин

Гормон тимулин – белковое соединение, представляющее собой цепочку из аминокислот. Другое его название – сывороточный тимический фактор. Это вещество становится активным в комплексе с катионом цинка. В таком виде тимулин взаимодействует с Т-лимфоцитами.

Количество тимулина, секретируемого вилочковой железой, контролируется мозговой структурой гипофизом. Максимальная концентрация этого гормона наблюдается в детском возрасте, около 10 лет. После этого данный показатель начинает постепенно снижаться. В возрасте 35 лет количество тимулина становится максимально низким и сохраняется таким до конца жизни.

Усиленную секрецию тимулина могут спровоцировать глюкокортикоиды, нейропептиды, а также половые гормоны.

Тимулин влияет на конечные стадии дифференцировки Т-лимфоцитов. Основными функциями этого гормона являются:

• стимуляция созревания защитных клеток крови;
• распознавание антигенов;
• активация Т-киллеров и Т-хелперов;
• ускорение выработки интерферонов;
• увеличение интенсивности фагоцитоза;
• ускорение процесса регенерации тканей.

Ряд заболеваний человека требует постоянного контроля уровня тимулина. К ним относятся:

• болезни, связанные с иммунным дефицитом (СПИД, лейкемия);
• аутоиммунные заболевания (рассеянный склероз, системная красная волчанка);
• эндокринные нарушения;
• состояния, связанные с концентрацией цинка (болезнь Крона).

Кроме того, получение данных об уровне тимулина необходимо для определения эффективности применения гормонов вилочковой железы при терапии различных заболеваний.

Видео на тему

Подписывайтесь на наш Телеграмм канал @zdorovievnorme

Ти́мус (ви́лочковая железа) - орган лимфопоэза человека, в котором происходит созревание, дифференцировка и иммунологическое «обучение» T-клеток иммунной системы.

Вилочковая железа - небольшой орган розовато-серого цвета, мягкой консистенции, поверхность её дольчатая.

У новорождённых его размеры составляют в среднем 5 см в длину, 4 см в ширину и 6 мм в толщину, масса - около 15 граммов. Рост органа продолжается до начала полового созревания (в это время его размеры максимальны - до 7,5-16 см в длину, а масса достигает 20-37 граммов).

С возрастом тимус подвергается атрофии и в старческом возрасте едва отличим от окружающей его жировой ткани средостения; в 75 лет средняя масса тимуса составляет всего 6 граммов.

По мере инволюции он утрачивает белый цвет и за счёт увеличения в нём доли стромы и жировых клеток становится более жёлтым.

Расположение

Тимус расположен в верхней части грудной клетки, сразу за грудиной (верхнее средостение). Спереди к нему прилежит рукоятка и тело грудины до уровня IV реберного хряща; сзади - верхняя часть перикарда, покрывающего начальные отделы аорты и лёгочного ствола, дуга аорты, левая плечеголовная вена; с боков - медиастинальная плевра.

Отдельные группы долек тимуса встречаются вокруг или в толще ткани щитовидной железы, в мягких тканях шеи, в области миндалин, в жировой клетчатке переднего, реже заднего средостения. Частота выявления аберрантного тимуса достигает 25 %.

Такие аномалии чаще наблюдаются у женщин, в основном с левой стороны шеи и средостения. В литературе имеются единичные сообщения об эктопии ткани тимуса у детей грудного возраста. Такая патология сопровождалась у них одышкой, дисфагией, дыхательной недостаточностью.

Строение

У человека тимус состоит из двух долей, которые могут быть сращены или же просто плотно прилегать друг к другу. Нижняя часть каждой доли широкая, а верхняя узкая. Таким образом, верхний полюс может напоминать двузубую вилочку (отсюда и название).

Орган покрыт капсулой из плотной соединительной ткани, от которой в глубину отходят перемычки, делящие его на дольки.

Кровоснабжение, лимфоотток и иннервация

Кровоснабжение тимуса происходит из тимических, или тимусных ветвей внутренней грудной артерии, тимических ветвей дуги аорты и плечеголовного ствола и ветвей верхней и нижней щитовидных артерий. Венозный отток осуществляется по ветвям внутренних грудных и плечеголовных вен.

Лимфа от органа оттекает в трахеобронхиальные и парастернальные лимфатические узлы.

Иннервирована вилочковая железа ветвями правого и левого блуждающих нервов, а также симпатическими нервами, происходящими из верхнего грудного и звездчатого узлов симпатического ствола, находящимися в составе нервных сплетений, которые окружают питающие орган сосуды.

Гистология

Строма тимуса имеет эпителиальное происхождение, происходит из эпителия передней части первичной кишки. Два тяжа (дивертикула) берут начало из третьей жаберной дуги и прорастают в переднее средостение. Иногда строма тимуса формируется также добавочными тяжами из четвёртой пары жаберных дуг.

Лимфоциты происходят из стволовых клеток крови, мигрирующих в тимус из печени на ранних стадиях внутриутробного развития. Первоначально в ткани тимуса происходит пролиферация различных клеток крови, но вскоре его функция сводится к образованию Т-лимфоцитов.

Вилочковая железа имеет дольчатое строение, в ткани дольки различают корковое и мозговое вещество. Корковое вещество расположено на периферии дольки и в гистологическом микропрепарате выглядит тёмным (в нём много лимфоцитов - клеток с крупными ядрами). В корковом веществе расположены артериолы и кровеносные капилляры, имеющие гемато-тимусный барьер, препятствующий заносу антигенов из крови.

Корковое вещество содержит клетки:

• эпителиального происхождения:
• опорные клетки: формируют «каркас» ткани, образуют гемато-тимусный барьер;
• звездчатые клетки: секретируют растворимые тимические (или тимусные) гормоны - тимопоэтин, тимозин и другие, регулирующие процессы роста, созревания и дифференцировки Т-клеток и функциональную активность зрелых клеток иммунной системы.
• клетки-«няньки»: имеют инвагинации, в которых развиваются лимфоциты;
• гематопоэтические клетки:
• лимфоидного ряда: созревающие T-лимфоциты;
• макрофагального ряда: типичные макрофаги, дендритные и интердигитирующие клетки.

Непосредственно под капсулой в клеточном составе преобладают делящиеся Т-лимфобласты. Глубже находятся созревающие Т-лимфоциты, постепенно мигрирующие к мозговому веществу. Процесс созревания занимает примерно 20 суток. В ходе созревания их происходит реаранжировка генов и формирование гена, кодирующего TCR (Т-клеточный рецептор).

Далее они претерпевают положительную селекцию: во взаимодействии с эпителиальными клетками отбираются «функционально пригодные» лимфоциты, которые способны взаимодействовать с HLA; в ходе развития лимфоцит дифференцируется в хелпер или киллер, то есть на его поверхности остаётся либо CD4, либо CD8.

Далее в контакте с эпителиальными клетками стромы отбираются клетки, способные к функциональному взаимодействию: CD8+ лимфоциты, способные к рецепции HLA I, и CD4+ лимфоциты, способные к рецепции HLA II.

Следующий этап - отрицательная селекция лимфоцитов - протекает на границе с мозговым веществом. Дендритные и интердигитирующие клетки - клетки моноцитарного происхождения - отбирают лимфоциты, способные к взаимодействию с антигенами собственного организма, и запускают их апоптоз.

В мозговом веществе в основном содержатся дозревающие Т-лимфоциты. Отсюда они мигрируют в кровоток венул с высоким эндотелием и расселяются по организму. Предполагается также наличие здесь зрелых рециркулирующих Т-лимфоцитов.

Клеточный состав мозгового вещества представлен опорными эпителиальными клетками, звездчатыми клетками, макрофагами. Имеются также выносящие лимфатические сосуды и тельца Гассаля.

Функции

Основная роль тимуса - дифференцировка и клонирование Т-лимфоцитов. В тимусе Т-лимфоциты проходят селекцию, в результате чего в кровоток и ткани выходят клетки, которые могут вовлекаться в иммунный ответ против определенных чужеродных антигенов, но не собственного тела.

Вырабатывает гормоны: тимозин, тимулин, тимопоэтин, инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1), тимусный гуморальный фактор - все они являются белками (полипептидами). При гипофункции тимуса - снижается иммунитет, так как снижается количество Т-лимфоцитов в крови.

Развитие

Размеры тимуса максимальны в детском возрасте, но после начала полового созревания тимус подвергается значительной атрофии и инволюции. Дополнительное уменьшение размеров тимуса происходит при старении организма, с чем отчасти связывают понижение иммунитета у пожилых людей.

Регуляция

Секреция тимических гормонов и функция тимуса регулируется глюкокортикоидами - гормонами коры надпочечников, а также растворимыми иммунными факторами - интерферонов, лимфокинов, интерлейкинов, которые вырабатываются другими клетками иммунной системы.

Глюкокортикоиды угнетают иммунитет, а также многие функции тимуса, и приводят к его атрофии. Пептиды шишковидной железы замедляют инволюцию тимуса. Аналогичным образом действует её гормон мелатонин, способный даже вызывать «омоложение» органа.

Заболевания тимуса

• Синдром MEDAC
• Синдром Ди Джоржи
• Миастения - может быть самостоятельным заболеванием, но часто ассоциирована с тимомой.

Опухоли

• Тимома - из эпителиальных клеток вилочковой железы
• Т-клеточная лимфома - из лимфоцитов и их предшественников
• Пре-Т-лимфобластные опухоли в ряде случаев имеют первичную локализацию в тимусе и выявляются как массивный инфильтрат в средостении с последующей быстрой трансформацией в лейкоз.
• нейроэндокринные опухоли
• более редкие опухоли (сосудистого и нервного происхождения)

Опухоли вилочковой могут быть проявлением синдрома множественной эндокринной неоплазии I типа.

Вилочковая железа, также известная как тимус, относится к центральным органам иммунитета и кроветворения. Отвечает за становление иммунитета в детском возрасте, поэтому нормальное функционирование железы крайне важно. Тимус регулирует количество иммунных клеток в крови и клеточные реакции иммунной системы. Патология данного органа обычно крайне тяжелая, но не всегда распознается сразу. Чаще всего подобный недуг встречается у детей до 1 года.

Показать всё

Анатомия органа

Вилочковая железа (тимус или зобная железа) - это орган иммунитета и кроветворения человека, отвечающий за синтез некоторых видов белых клеток крови. Железа расположена непосредственно за грудиной в верхнем средостении. Редко встречается атипичное расположение долек тимуса в толще щитовидной железы, в жировой клетчатке заднего средостения или между мышцами шеи. Такое расположение называется аберрантным и встречается у четверти населения планеты. Предрасполагающий фактор аберрантного расположения вилочковой железы - это врожденные пороки сердца.

Варианты атипичного расположения тимуса в области щитовидной железы и мягких тканей шеи

Орган имеет розовато-серую окраску и мягкую консистенцию с дольчатым строением. Здоровый тимус состоит из двух больших долей и имеет форму вилочки с двумя зубцами, что дало начало второму названию органа. Поврежденная железа может изменять свою форму. Сверху доли покрыты соединительнотканной капсулой с перемычками, уходящими в толщу железы. Перемычки разделяют доли на более мелкие дольки. Масса железы у новорожденного и грудничка - около 15-17 г, размер не превышает 4-5 см, а толщина - 0,5 см. Максимальных размеров тимус достигает к началу полового созревания - 8-16 см в длину, а масса увеличивается в два раза. После этого у взрослых железа постепенно подвергается обратному развитию - инволюции - и практически сливается с жировой клетчаткой, окружающей ее. Инволюция может быть физиологической (возрастной) и акцидентальной - при стрессовых воздействиях на организм.

Кровоснабжение тимуса осуществляют ветви внутренней грудной артерии, аорты и щитовидных артерий. Отток крови идет по внутренним грудным и брахиоцефальным венам. Иннервируется ветвями блуждающих нервов и симпатического ствола.



Гистология вилочковой железы

Тимус развивается из эктодермы и содержит в себе клетки эпителиального и гемопоэтического происхождения. Условно все вещество вилочковой железы делится на корковое и мозговое. В корковом веществе находятся:

• клетки, формирующие гемато-тимусный барьер - опорные клетки;
• звездчатые клетки, секретирующие гормоны;
• клетки-"няньки", между отростками которых развиваются и созревают Т-лимфоциты;
• Т-лимфоциты - клетки белой крови;
• тимические макрофаги.



Гистологическое строение тимуса. Дольки, заполненные Т-лимфоцитами, и соединительнотканные перемычки

Мозговое вещество содержит большое количество дозревающих Т-лимфоцитов. Когда эти клетки проходят все стадии своего развития, они направляются в кровоток по венулам и венам, готовые осуществлять иммунную функцию.

Таким образом, Т-лимфоцит появляется и начинает созревать в корковом веществе, а затем по мере дозревания переходит в мозговое вещество. Этот процесс длится около 20-22 суток.

По мере перехода из коркового вещества в мозговое и из мозгового в общий кровоток Т-лимфоциты проходят отбор - положительную и отрицательную селекцию. В ходе нее клетки "обучаются" распознавать чужое и отличать свое от чужеродного. Согласно исследованиям ученых, только 3-5% Т-клеток проходят оба этапа селекции и выходят в системный кровоток. Селекция позволяет определить, какие из клеток полноценно выполняют свою функцию, а какие выпускать в кровоток не нужно.



Какие процессы регулирует тимус?

Главная роль тимуса заключается в дифференцировке и созревании клеток Т-клеточного иммунитета - Т-лимфоцитов. Правильное развитие и отбор этих клеток приводит к формированию множества рецепторов для чужеродных веществ и, как следствие, к иммунному ответу при контакте с ними.

Вторая функция вилочковой железы - синтез гормонов, таких как:

• тимозин;
• тимулин;
• тимопоэтин;
• инсулиноподобный фактор роста-1;
• тимусный гуморальный фактор.

Гормоны тимуса влияют на функцию Т-лимфоцитов и степень их активности. Ряд исследований показал активирующий эффект тимических гормонов на центральную нервную систему.



Тимозин

Этот гормон является белком-полипептидом, синтезируется в эпителиальных клетках стромы органа и выполняет такие функции, как:

• регуляция развития опорно-двигательной системы за счет контроля обмена кальция;
• регуляция обмена углеводов;
• повышение синтеза гормонов гипофиза - гонадотропинов;
• увеличение синтеза Т-лимфоцитов до периода полового созревания;
• регуляция противоопухолевой защиты.

При недостаточной его активности или секреции в организме человека развивается Т-клеточная недостаточность - вплоть до абсолютного отсутствия клеток. Клинически это проявляется резким снижением защиты от инфекций, доминированием тяжелых и атипичных форм инфекционных заболеваний.

Тимопоэтин

Тимопоэтин - пептидный гормон из 49 аминокислот. Он участвует в дифференцировке и созревании Т-клеток в корковом и мозговом веществе и определяет, в каком из нескольких типов Т-лимфоцитов созревает та или иная клетка.

Еще одна функция гормона - блокирование нервно-мышечной передачи. Также он обладает свойством иммуномодулирования - это способность гормона при необходимости подавлять или усиливать синтез и активность Т-клеток.

Тимулин

Белковый гормон тимулин влияет на финальные стадии дифференцирования T-клеток. Он стимулирует созревание клеток и распознавание чужеродных агентов.

Из общих влияний на организм отмечается усиление противовирусной и антибактериальной защиты путем повышения выработки интерферонов и усиления фагоцитоза. Также под действием тимулина ускоряется регенерация тканей. Определение тимулина является определяющим в оценке эффективности лечения заболеваний тимуса.

Тимус - небольшая эндокринная железа человека серовато – розового цвета, отвечающая за формирование иммунитета. В ней происходит созревание и дифференциальное различие иммунных Т – клеток. Находится тимус за телом верхней части грудины, имеет мягкую консистенцию и дольчатое строение.

Он расположен рядом с верхней частью перикарда, с боков граничит с медиастинальной плеврой. Доли железы либо сращены, либо тесно прилегают друг к другу. По форме тимус напоминает двузубую вилочку, поэтому имеет другое название – вилочковая железа. Сверху железа покрыта плотной капсулой, перемычки которой делят орган на маленькие дольки.

Развитие тимуса в эмбриональный и постнатальный период

Функции тимуса

Заболевания тимуса

При акцидентальной инволюции тимус быстро уменьшается в размере. Происходит прогрессирующий распад лимфоцитов и фагоцитов с последующим коллапсом железы. При запущенных случаях ткань тимуса полностью атрофируется раньше времени, то есть до наступления полового созревания.

Гиперплазия (чрезмерное разрастание ткани ) встречается в виде сочетанной патологии. Вместе с ней отмечается гиперплазия лимфоидной ткани, расположенной в других частях организма, гипоплазия половых желез и надпочечников, ожирение, сужение артерий. Комплекс этих изменений характерен для определенного типа конституции, который называется тимико – лимфатическим состоянием. При нем организм ребенка отличается чрезмерной чувствительностью к иммунизации, инфекционным заболеваниям, наркозу, хирургическим вмешательствам и др.

Гипоплазия вилочковой железы у детей тесно связана с развитием иммунодефицита, патологий нервной и эндокринной системы, а так же злокачественных опухолей из мезенхимальной ткани. Ослабленные заболеванием дети часто погибают от воспаления легких или сепсиса.

К группе заболеваний, обусловленных генетическими дефектами иммунной системы, относится аплазия (полное отсутствие развития ) вилочковой железы. Известно, что роль тимуса тесно связана с защитой организма от чужеродных веществ, но в связи с полным отсутствием развития органа происходит восприимчивость организма к различным воспалительным заболеваниям (кишечная, легочная инфекция ), которые часто являются причиной гибели ребенка.

Рак тимуса относится к группе редких опухолей. Причины заболевания изучены плохо. Для злокачественной опухоли тимуса характерен быстрый рост, инфильтрация и метастазирование в перикард и плевру. Существует пять типов рака тимуса. Вначале заболевания симптомы отсутствуют. Позднее, когда увеличенный тимус, а так же метастазы сдавливают соседние органы, наблюдаются расстройство дыхания, посинение лица, нарушение сердечного ритма и др.

Диагностика заболеваний тимуса

Трансплантация тимуса

Лечение и профилактика заболеваний тимуса

Лечение рака сводится к хирургическому вмешательству с последующим удалением органа. В некоторых случаях проводится химиотерапия и лучевая терапия.

Ребенок с тимико – лимфатическим состоянием подлежит диспансерному наблюдению с целью профилактики инфекционных заболеваний. Большое значение уделяется неспецифическим способам укрепляющим иммунитет, к которым относятся: массаж, закаливание, специальная диета, ограничивающая употребление жиров, здоровый образ жизни.