Войти
| Тимус | |
|---|---|
 Тимус | |
| Подробности | |
| Предшественник | Третий глоточный мешок |
| Система | Лимфатическая система, часть иммунной системы |
| Лимфа | трахеобронхиальная, парастернальная |
| Функция | Поддерживает развитие функциональных Т-клеток |
| Идентификаторы | |
| Латинский | Тимус |
| MeSH | D013950 |
| TA98 | A13.1.02.001 |
| TA2 | 5152 |
| FMA | 9607 |
| Анатомический терминология [редактирование Викиданных ] | |
вилочковая железа - специализированный первичный лимфоидный орган иммунной системы. Внутри тимуса созревают клетки тимуса лимфоциты или Т-клетки. Т-клетки имеют решающее значение для адаптивной иммунной системы, где организм специально адаптируется к чужеродным захватчикам. Тимус расположен в верхней передней части грудной клетки, в переднем верхнем средостении, позади грудины и перед сердцем. Он состоит из двух долей, каждая из которых состоит из центрального мозгового вещества и внешней коры, окруженных капсулой.
Тимус состоит из незрелых Т-клеток, называемых тимоцитами, а также выстилающих клеток, называемых эпителиальными клетками, которые помогают развитию тимоцитов. Успешно развивающиеся Т-клетки соответствующим образом реагируют с иммунными рецепторами MHC организма (так называемый положительный отбор), а не против белков организма (так называемый отрицательный отбор). Тимус является самым крупным и наиболее активным в неонатальный и предподростковый периоды. К раннему подростковому возрасту тимус начинает уменьшаться в размерах и активности, и ткань тимуса постепенно замещается жировой тканью. Тем не менее, некоторое развитие Т-клеток продолжается в течение всей взрослой жизни.
Аномалии тимуса могут привести к снижению количества Т-клеток и аутоиммунным заболеваниям, таким как аутоиммунный полиэндокринный синдром 1 типа и миастения гравис. Они часто связаны с раком ткани тимуса, называемым тимомой, или тканями, возникающими из незрелых лимфоцитов, таких как Т-клетки, называемыми лимфомой. Удаление тимуса называется тимэктомией. Хотя вилочковая железа была идентифицирована как часть тела еще со времен древних греков, только с 1960-х годов функция вилочковой железы в иммунной системе стала более ясной.
Тимус - это орган, который расположен под грудиной в верхняя передняя часть груди, тянущаяся вверх к шее. У детей вилочковая железа розовато-серая, мягкая, с лопастями на поверхности. При рождении он составляет около 4–6 см в длину, 2,5–5 см в ширину и около 1 см в толщину. Он увеличивается в размерах до полового созревания, когда он может достигать размеров примерно 40–50 г, после чего он уменьшается в размере в результате процесса, известного как инволюция.
Тимус состоит из двух долей, которые встречаются в верхняя средняя линия и простирается снизу щитовидной железы на шее до хряща четвертого ребра. Доли покрыты капсулой. Тимус лежит под грудиной, опирается на перикард и отделен от дуги аорты и магистральных сосудов слоем фасции. Левая брахиоцефальная вена может даже быть встроена в тимус. На шее он располагается спереди и по бокам трахеи, позади грудино-подъязычной и грудино-щитовидной мышцы.
Тимус состоит из две доли, слитые посередине, окружены капсулой, расширяющейся кровеносными сосудами внутрь. Доли состоят из внешней ‹см. Tfd› коры, богатой клетками, и внутренней менее плотной ‹см. Tfd› мозгового вещества. Доли разделены на более мелкие дольки диаметром 0,5-2 мм, между которыми выступают излучающие вставки из капсулы вдоль ‹см. Tfd› перегородки.
Кора головного мозга в основном состоит из тимоцитов и эпителиальные клетки. Тимоциты, незрелые Т-клетки, поддерживаются сетью мелкоразветвленных эпителиальных ретикулярных клеток, которые непрерывны с аналогичной сетью в продолговатом мозге. Эта сеть образует адвентицию к кровеносным сосудам, которые входят в кору через перегородки около соединения с мозговым веществом. В тимусе также присутствуют другие клетки, включая макрофаги, дендритные клетки и небольшое количество B-клеток, нейтрофилов и эозинофилы.
В мозговом веществе сеть эпителиальных клеток более грубая, чем в коре, а лимфоидных клеток относительно меньше. Концентрические, похожие на гнездо тела, называемые тельцами Хассалла (также называемые тельцами тимуса), образованы скоплениями медуллярных эпителиальных клеток. Это концентрические, слоистые завитки эпителиальных клеток, количество которых увеличивается на протяжении всей жизни. Это остатки эпителиальных трубок, которые вырастают из третьих глоточных карманов эмбриона и образуют тимус.
Микрофотография, показывающая дольку тимуса. Кора головного мозга (более глубокая фиолетовая область) окружает менее плотный и более светлый мозг.
Микрофотография тельца Хассалла, обнаруженного в мозговом веществе тимуса.
Артерии, снабжающие тимус, являются ветвями внутренней грудной и нижней щитовидной артерии с ветвями. иногда наблюдается от верхней щитовидной артерии. Ветви достигают вилочковой железы и перемещаются вместе с перегородками капсулы в область между корой и мозговым веществом, где они входят в саму вилочковую железу; или, альтернативно, напрямую ввести капсулу.
вены вилочковой железы заканчиваются в левой брахиоцефальной вене, внутренней грудной вене и в нижние вены щитовидной железы. Иногда вены заканчиваются непосредственно в верхней полой вене.
Лимфатические сосуды проходят только от вилочковой железы, сопровождая артерии и вены. Они стекают в брахиоцефальные, трахеобронхиальные и парастернальные лимфатические узлы.
нервы, питающие тимус, исходят от блуждающего нерва и шейной симпатической цепи. Ветви от диафрагмальных нервов достигают капсулы вилочковой железы, но не входят в саму вилочковую железу.
Две доли немного различаются по размеру, с левая доля обычно выше правой. Ткань тимуса может быть разбросана на железе или вокруг нее, а иногда и внутри щитовидной железы. У детей вилочковая железа простирается вверх, иногда до уровня щитовидной железы.
Схема, показывающая развитие жаберных эпителиальных тел из грудной полости плода. I, II, III, IV. Жаберные карманы. Тимоциты и эпителий тимуса имеют разное происхождение. Эпителий вилочковой железы развивается сначала в виде двух выростов, по одному с каждой стороны третьего глоточного мешка. Иногда также поражается четвертый глоточный мешок. Они проходят наружу и назад в окружающую мезодерму и образованный нервным гребнем мезенхиму перед вентральной аортой. Здесь тимоциты и эпителий встречаются и соединяются с соединительной тканью. глоточное отверстие каждого дивертикула вскоре уничтожается, но горлышко колбы сохраняется в течение некоторого времени как клеточный шнур. При дальнейшей пролиферации клеток, выстилающих колбу, образуются зачатки клеток, которые окружаются и изолируются вторгающейся мезодермой.
Эпителий образует мелкие дольки и развивается в губчатую структуру. На этой стадии гематопоэтические предшественники костного мозга мигрируют в тимус. Нормальное развитие зависит от взаимодействия между эпителием и гемопоэтическими тимоцитами. Йод также необходим для развития и активности тимуса.
Тимус продолжает расти после рождения, достигая относительного максимального размера к половому созреванию. Он наиболее активен в эмбриональной и неонатальной жизни. К половому созреванию он увеличивается до 20-50 граммов. Затем он начинает уменьшаться в размерах и увеличивать активность в процессе, называемом инволюция тимуса. После первого года жизни количество продуцируемых Т-лимфоцитов начинает падать. Жировая и соединительная ткань заполняют часть объема тимуса. Во время инволюции вилочковая железа уменьшается в размерах и активности. Жировые клетки присутствуют при рождении, но после полового созревания заметно увеличиваются в размерах и количестве, вторгаясь в железу сначала через стенки между дольками, а затем в кору и продолговатый мозг. Этот процесс продолжается и в пожилом возрасте, когда с помощью микроскопа или человеческого глаза вилочковая железа может быть трудно обнаружить, хотя обычно ее вес составляет 5-15 граммов.
Атрофия вызвана повышенным уровнем циркуляции половые гормоны, а также химическая или физическая кастрация взрослого человека приводит к увеличению размера и активности тимуса. Тяжелое заболевание или заражение вирусом иммунодефицита человека также может привести к инволюции.
Тимус способствует созреванию Т-клеток, важная часть иммунной системы, обеспечивающая клеточно-опосредованный иммунитет. Т-клетки начинаются как гемопоэтические предшественники из костного мозга и мигрируют в тимус, где они называются тимоцитами. В тимусе они подвергаются процессу созревания, который включает обеспечение того, чтобы клетки реагировали против антигенов («положительный отбор»), но не реагировали против антигенов, обнаруженных в тканях тела («отрицательный отбор»). После созревания Т-клетки эмигрируют из тимуса, чтобы обеспечить жизненно важные функции иммунной системы.
Каждая Т-клетка имеет отдельный Т-клеточный рецептор, подходящий для конкретного вещества, называемый антиген. Большинство рецепторов Т-клеток связываются с главным комплексом гистосовместимости на клетках тела. MHC представляет антиген Т-клеточному рецептору, который становится активным, если он соответствует специфическому Т-клеточному рецептору. Для правильного функционирования зрелая Т-клетка должна быть способной связываться с молекулой MHC («положительный отбор»), а не реагировать против антигенов, которые фактически происходят из тканей тела («отрицательный отбор»). Положительный отбор происходит в коре головного мозга, а отрицательный - в мозговом веществе тимуса. После этого процесса выжившие Т-клетки покидают тимус, регулируемый сфингозин-1-фосфатом. Дальнейшее созревание происходит в периферическом кровообращении. Отчасти это связано с гормонами и цитокинами, секретируемыми клетками тимуса, включая тимулин, тимопоэтин и тимозины.
Т-клетки имеют различные Т-клеточные рецепторы. Эти отдельные рецепторы образуются в процессе реаранжировки гена рекомбинации V (D) J, стимулированной генами RAG1 и RAG2. Этот процесс подвержен ошибкам, и некоторые тимоциты не могут вырабатывать функциональные Т-клеточные рецепторы, тогда как другие тимоциты вырабатывают аутореактивные Т-клеточные рецепторы. Если образуется функциональный Т-клеточный рецептор, тимоцит начнет одновременно экспрессировать белки клеточной поверхности CD4 и CD8.
Выживание и природа Т-клетки в таком случае зависит от ее взаимодействия с окружающей средой. клетки эпителия тимуса. Здесь рецептор Т-клеток взаимодействует с молекулами MHC на поверхности эпителиальных клеток. Т-клетка с рецептором, который не реагирует или реагирует слабо, погибнет от апоптоза. Т-клетка, которая действительно отреагирует, выживет и размножится. Зрелая Т-клетка экспрессирует только CD4 или CD8, но не оба. Это зависит от силы связывания между TCR и MHC класса 1 или класса 2. Т-клеточный рецептор, который связывается в основном с MHC класса I, имеет тенденцию продуцировать зрелые «цитотоксические» CD8-положительные Т-клетки; рецептор Т-клеток, который в основном связывается с MHC класса II, имеет тенденцию продуцировать CD4-положительные Т-клетки.
Т-клетки, которые атакуют собственные белки организма, удаляются в тимусе, что называется " отрицательный отбор ». Эпителиальные клетки в мозговом веществе и дендритные клетки в тимусе экспрессируют основные белки из других частей тела. Ген, который стимулирует это, - AIRE. Тимоциты, которые сильно реагируют на аутоантигены, не выживают и погибают в результате апоптоза. Некоторые CD4-положительные Т-клетки, подвергшиеся воздействию аутоантигенов, сохраняются как Т-регуляторные клетки.
Поскольку Т-клетки развиваются в тимусе, возникают врожденные проблемы с развитием вилочковая железа может привести к иммунодефициту, будь то из-за проблемы с развитием вилочковой железы или проблемы, специфичной для развития тимоцитов. Иммунодефицит может быть серьезным. Утрата тимуса в раннем возрасте из-за генетической мутации (как в синдроме ДиДжорджи, синдроме ЗАРЯДА или разной редкости «голого» тимуса, вызывающего отсутствие волос и вилочковой железы) приводит к тяжелый иммунодефицит и последующая высокая восприимчивость к заражению вирусами, простейшими и грибами. голые мыши с очень редкой "голой" недостаточностью в результате Мутация FOXN1 является штаммом исследуемых мышей в качестве модели дефицита Т-клеток.
Наиболее частая врожденная причина иммунодефицита, связанного с тимусом, возникает в результате делеции 22-й хромосомы, называемый синдромом ДиДжорджи. Это приводит к неспособности развития третьего и четвертого глоточных мешков, что приводит к неспособности развития тимуса и различным другим сопутствующим проблемам, таким как врожденный порок сердца и аномалии ротовой полости (такие как волчья пасть и заячья губа ), недостаточность развития паращитовидных желез и наличие свища между трахеей и пищевод. Наблюдается очень низкое количество циркулирующих Т-клеток. Состояние диагностируется с помощью флуоресцентной гибридизации in situ и лечится с помощью трансплантации тимуса.
Тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИД) - это группа редких врожденных генетических заболеваний, которые могут приводить к комбинированным T, B и NK-клетки. Эти синдромы вызваны мутациями, которые влияют на созревание гематопоэтических клеток-предшественников, которые являются предшественниками как В-, так и Т-клеток. Ряд генетических дефектов может вызвать ТКИД, включая потерю функции гена рецептора IL-2 и мутации, приводящие к дефициту фермента адениндезаминазы.
Аутоиммунный полиэндокринный синдром типа 1 - редкий генетический аутоиммунный синдром, который возникает в результате генетического дефекта тканей тимуса. В частности, заболевание возникает из-за дефектов гена аутоиммунного регулятора (AIRE), который стимулирует экспрессию аутоантигенов в эпителиальных клетках в мозговом веществе тимуса. Из-за дефектов этого состояния аутоантигены не экспрессируются, в результате чего Т-клетки не приспособлены к переносимости тканей тела и могут рассматривать их как чужеродные, стимулируя иммунный ответ и приводя к аутоиммунитету. У людей с APECED развивается аутоиммунное заболевание, которое поражает несколько эндокринных тканей, причем наиболее часто поражаются органы: гипотиреоз щитовидной железы, болезнь Аддисона надпочечников и кандидозная инфекция поверхностей тела, включая внутреннюю выстилку рта и ногтей из-за дисфункции клеток TH17, и симптомы часто начинаются в детстве. Также могут возникать многие другие аутоиммунные заболевания. Лечение направлено на пораженные органы.
Связанный с тимомой полиорганный аутоиммунитет может возникать у людей с тимомой. В этом состоянии Т-клетки, развивающиеся в тимусе, направлены против тканей тела. Это связано с тем, что злокачественный тимус неспособен должным образом обучать развивающиеся тимоциты устранению аутореактивных Т-клеток. Это состояние практически неотличимо от болезни трансплантат против хозяина.
Myasthenia gravis - это аутоиммунное заболевание, чаще всего вызванное антителами, которые блокируют рецепторы ацетилхолина, участвующие в передаче сигналов между нервами и мышцами. Это часто связано с гиперплазией тимуса или тимомой, при этом антитела вырабатываются, вероятно, из-за аномального развития Т-клеток. Миастения чаще всего развивается в молодом и среднем возрасте, вызывая легкое утомление мышечных движений. Исследования включают демонстрацию антител (например, против рецепторов ацетилхолина или мышечно-специфической киназы ) и КТ для обнаружения тимомы или тимэктомии. Что касается вилочковой железы, удаление вилочковой железы, называемое тимэктомия, может рассматриваться как лечение, особенно при обнаружении тимомы. Другие методы лечения включают увеличение продолжительности действия ацетилхолина на нервные синапсы за счет снижения скорости разрушения. Это делается с помощью ингибиторов ацетилхолинэстеразы, таких как пиридостигмин.
Опухоли, происходящие из эпителиальных клеток тимуса, называются тимомами. Чаще всего они возникают у взрослых старше 40 лет. Опухоли обычно обнаруживаются, когда они вызывают симптомы, такие как образование на шее или поражение близлежащих структур, таких как верхняя полая вена ; выявляется в результате скрининга у пациентов с миастенией, которая имеет сильную связь с тимомами и гиперплазией; и обнаруживается как случайная находка на изображениях, таких как рентген грудной клетки. Гиперплазия и опухоли, происходящие из тимуса, связаны с другими аутоиммунными заболеваниями, такими как гипогаммаглобулинемия, болезнь Грейвса, чистая аплазия эритроцитов, злокачественная анемия и дерматомиозит, вероятно, из-за дефектов отрицательного отбор в пролиферирующих Т-клетках.
Тимомы могут быть доброкачественными; доброкачественная, но в силу расширения, поражающая капсулу тимуса («инвазивная тиома») или злокачественная (карцинома ). Эта классификация основана на внешнем виде ячеек. Классификация ВОЗ также существует, но не используется в стандартной клинической практике. Доброкачественные опухоли, ограниченные вилочковой железой, являются наиболее распространенными; затем следуют местно-инвазивные опухоли, а затем - карциномы. Существуют различия в сообщениях, причем некоторые источники сообщают о более распространенных злокачественных опухолях. Инвазивные опухоли, хотя технически и не являются злокачественными, все же могут распространяться (‹см. Tfd› метастазировать ) в другие области тела. Хотя тимомы возникают из эпителиальных клеток, они также могут содержать тимоциты. Для лечения тимомы часто требуется операция по удалению всей вилочковой железы. Это также может привести к временной ремиссии любых ассоциированных аутоиммунных состояний.
Опухоли, происходящие из Т-клеток тимуса, образуют подгруппу острого лимфобластного лейкоза (ALL). По симптомам, подходу к исследованию и лечению они похожи на другие формы ОЛЛ. Симптомы, которые развиваются, как и другие формы ОЛЛ, связаны с дефицитом тромбоцитов, что приводит к синякам или кровотечению; иммуносупрессия, приводящая к инфекциям; или проникновение клетками в части тела, что приводит к увеличению печени, селезенки, лимфатическим узлам или другим участкам. Анализ крови может выявить большое количество лейкоцитов или лимфобластов, а также дефицит других линий клеток, например, низкий уровень тромбоцитов или анемию. Иммунофенотипирование выявит клетки которые являются CD3, белком, обнаруженным на Т-клетках, и помогают дополнительно различать зрелость Т-клеток. Генетический анализ, включая кариотипирование, может выявить специфические аномалии, которые могут повлиять на прогноз или лечение, такие как филадельфийская транслокация. Лечение может включать несколько курсов химиотерапии, трансплантации стволовых клеток и лечение связанных с этим проблем, например, лечение инфекций с помощью антибиотиков и переливание крови. Очень высокое количество лейкоцитов также может потребовать циторедукции с аферезом.
Опухоли, происходящие из небольшой популяции B-клеток, присутствующих в тимусе, приводят к первичным средостенным (тимусным) большим B-клеточным лимфомам.. Это редкий подтип неходжкинской лимфомы, хотя по активности генов и иногда микроскопической форме они необычно также имеют характеристики лимфомы Ходжкина. которые чаще всего встречаются у молодых и средних лет, более заметны у женщин. Чаще всего симптомы возникают из-за сдавления структур около вилочковой железы, таких как верхняя полая вена или верхние дыхательные пути ; когда поражаются лимфатические узлы, это часто бывает в группах средостения и шеи. Такие опухоли часто обнаруживают с помощью биопсии, которая подлежит иммуногистохимии. Это покажет наличие кластеров дифференцировки, белков клеточной поверхности, а именно CD30, с CD19, CD20 и CD22. и при отсутствии CD15. Другие маркеры также могут использоваться для подтверждения диагноза. Лечение обычно включает типичные схемы CHOP или EPOCH или другие схемы; схемы, обычно включающие циклофосфамид, антрациклин, преднизон и другие химиотерапевтические препараты; а также, возможно, трансплантат стволовых клеток.
Тимус может содержать кисты, обычно менее 4 см в диаметре. Кисты тимуса обычно обнаруживаются случайно и обычно не вызывают симптомов. Кисты тимуса могут образовываться на шее или в груди (mediastinum ). Кисты обычно просто содержат жидкость и выстланы либо множеством слоев плоских ячеек, либо столбцовидными ячейками. Несмотря на это, наличие кисты может вызвать проблемы, аналогичные проблемам тимомы, из-за сжатия близлежащих структур, и некоторые из них могут контактировать с внутренними стенками (‹см. Tfd› перегородки ) и быть затруднительным. отличить от опухолей. При обнаружении кисты обследование может включать в себя обследование опухолей, которое может включать КТ или МРТ области, в которой предположительно находится киста.
Тимэктомия - это хирургическое удаление вилочковой железы. Обычной причиной удаления является получение доступа к сердцу для операции по исправлению врожденных пороков сердца в неонатальном периоде. Другие показания к тимэктомии включают удаление тимомы и лечение миастении. У новорожденных относительный размер вилочковой железы затрудняет хирургический доступ к сердцу и окружающим его сосудам. Удаление вилочковой железы в младенчестве часто приводит к фатальному иммунодефициту, потому что функциональные Т-клетки не развиваются. У детей старшего возраста и взрослых, которые имеют функционирующую лимфатическую систему со зрелыми Т-клетками, также расположенными в других лимфоидных органах, эффект меньше и ограничивается невозможностью создания иммунных ответов против новых антигенов.
Используемый в пищу людям, вилочковая железа животных известна как один из видов сладкого хлеба.
Тимус был известен древним грекам, и его название происходит от греческого слова θυμός (thumos), что означает «гнев» или «сердце, душа, желание, жизнь», возможно, из-за его расположения в груди, рядом с тем местом, где субъективно ощущаются эмоции; или же название происходит от травы тимьяна (также по-гречески θύμος или θυμάρι), которое стало названием «бородавчатого нароста», возможно, из-за его сходства с гроздью тимьяна.
Гален был первым отметить, что размер органа изменялся на протяжении жизни человека.
В девятнадцатом веке заболевание было определено как тимиколимфатический статус, определяемый увеличением лимфоидной ткани и увеличением тимуса. Считалось, что это причина синдрома внезапной детской смерти, но теперь это устаревший термин.
Важность тимуса в иммунной системе была обнаружена в 1961 году Жаком Миллером. путем хирургического удаления вилочковой железы у однодневных мышей и наблюдения за последующим дефицитом в популяции лимфоцитов, впоследствии названных Т-клетками в честь органа их происхождения. До открытия его иммунологической роли тимус считался «эволюционной случайностью», не имеющей функционального значения. Роль тимуса в обеспечении того, чтобы зрелые Т-клетки переносили ткани тела, была открыта в 1962 году, когда было обнаружено, что Т-клетки трансплантированного тимуса мышей демонстрируют толерантность к тканям мыши-донора. В-клетки и Т-клетки были идентифицированы как разные типы лимфоцитов в 1968 году, и тот факт, что Т-клетки требуют созревания в тимусе, был понят. К 1975 году были идентифицированы подтипы Т-клеток (CD8 и CD4). К 1990-м был известен способ созревания этих подклассов Т-клеток - положительный отбор клеток, функционально связанных с рецепторами МНС. Важная роль гена AIRE и роль отрицательного отбора в предотвращении созревания аутореактивных Т-клеток стала понятна к 1994 году.
Недавно достижения в иммунологии позволили функционировать тимус в процессе созревания Т-клеток для более полного понимания.
Тимус присутствует у всех челюстных позвоночных, где он подвергается одинаковому сокращению с возрастом и выполняет ту же иммунологическую функцию, что и у других позвоночных. Недавно в жабрах личиночных миног была обнаружена дискретная тимусоподобная лимфоэпителиальная структура, названная тимоидом. Хагфиш обладает прототимусом, связанным с глоточными велярными мышцами, который является отвечает за различные иммунные реакции.
Тимус также присутствует у большинства других позвоночных, структура и функции которого аналогичны тимусу человека. Второй тимус на шее иногда встречается у мыши. Как и у людей, у морской свинки вилочковая железа естественным образом атрофируется по мере того, как животное достигает зрелого возраста, но бестимусная безволосая морская свинка (возникшая в результате спонтанной лабораторной мутации) вообще не обладает тканью тимуса, а полость органа заменена кистозными пространствами.
Тимус плода
На рентгенограмме грудной клетки вилочковая железа выглядит как рентгеноконтрастная (на этом изображении ярче) масса у верхней доли правой (левой) доли ребенка. на изображении) легкое.
Эта статья включает текст из общественного достояния с страницы 1273 20-го издания Анатомии Грея (1918)
 | На Wikimedia Commons есть материалы, связанные с Тимусом (органом). |
