Развитие тимуса у ребенка

Статті

23/09/2019

Вплоть до средних веков одним из претендентов на роль телесного вместилища души считался тимус. В наши дни самой удивительной особенностью этого органа называют его склонность к раннему старению и полной деградации с возрастом. Почему так происходит? Если взрослые могут обходиться без этой железы, то зачем она нужна детям?

Вилочковая железа

Тимус относится к центральным элементам иммунной системы. Свое название железа получила в честь душистого растения чебрец (Thymus), из клеток которой было выделено азотистое основание тимин, входящее в состав ДНК. Это небольшой орган розовато-серого цвета, мягкой консистенции, расположенный в центральной части грудной клетки. Он покрыт капсулой из плотной соединительной ткани, от которой в глубину отходят перемычки, делящие его на дольки. Верхние, более узкие, концы долей выходят за пределы грудной полости, иногда достигая щитовидной железы. Доли тимуса напоминают двузубую вилочку, что и дало название этому органу – «вилочковая железа».

Если тимус недостаточно развит, как, например, при таком генетическом заболевании, как синдром ДиДжорджи, то у детей развивается врожденный иммунодефицит. Болезнь приводит к уменьшению количества Т-лимфоцитов в крови и проявляется повышенной чувствительностью к вирусным, грибковым и некоторым бактериальным инфекциям. Иногда в зрелом возрасте наблюдается особое нарушение иммунологических процессов, связанное с патологией тимуса и других лимфоидных органов, что может быть причиной внезапной смерти от наркоза во время операции.

Его задача – обнаружить клетки, которые в силу различных повреждений превратились в чужеродные, например, под воздействием вируса

Клетки-няньки и школа для лимфоцитов

В отличие от костного мозга, который дает начало практически всем клеткам иммунной системы (эритроцитам, тромбоцитам, гранулоцитам, моноцитам, лимфоцитам), тимус «специализируется» на продукции исключительно Т-лимфоцитов. Буква Т в названии указывает на принадлежность к тимусу, это своеобразное клеймо изготовителя. Именно в тимус из костного мозга мигрируют предшественники этих клеток (тимоциты), чтобы пройти сложный процесс созревания и многоэтапной специализации. В наружном, корковом, слое тимуса расположены эпителиальные клетки, имеющие множество инвагинаций. Своими отростками клетки как бы «обнимают» незрелые тимоциты, за что и получили образное название «клетки-няньки». По мере созревания тимоциты продвигаются из коркового слоя в глубину и попадают в мозговой слой тимуса, где под влиянием гормонов и цитокинов происходят их дифференцировка и иммунологическое «обучение». Получив «аттестат зрелости», функционально полноценные Т-лимфоциты поступают в кровь и расселяются в лимфоидных органах. Процесс созревания занимает примерно 20 сут. Поразительно, что в многоэтапном процессе развития и селекции выживает лишь 2-10% клеток.

Читайте также: Вместилище жизни, или Что нужно знать о матке?

Часовые клеточного иммунитета

На внешней оболочке Т-лимфоцитов находятся белки, распознающие специфичные молекулы тканевой совместимости данного организма. Т-лимфоцит похож на часового, который охраняет организм от чужаков, спрашивая «пароль» у каждой клетки, встречающейся на его пути. Его задача – обнаружить клетки, которые в силу различных повреждений превратились в чужеродные, например, под воздействием вируса. Если клетка выглядит подозрительно, то она незамедлительно подлежит разрушению. Для выполнения этой функции Т-лимфоциты должны быть способны распознать собственные антигены тканевой совместимости, специфичные для каждого организма. При этом Т-лимфоциты не должны реагировать на аутоантигенные пептиды, связанные с собственными антигенами тканевой совместимости. Из широчайшего спектра вариантов антигенов тканевой совместимости лишь немногие экспрессированы на клетках данного индивида и нуждаются в распознавании Т-лимфоцитами. Именно поэтому селекция тимоцитов сопровождается большими энергетическими затратами и 95% гибелью. Зато зрелые периферические Т-лимфоциты живут долго и способны отвечать клональной экспансией в случае встречи со специфическим чужеродным антигеном.

Размеры тимуса являются максимальными в детском возрасте, но после начала полового созревания этот орган подвергается значительной атрофии и инволюции

Инволюция тимуса

Размеры тимуса являются максимальными в детском возрасте, но после начала полового созревания этот орган подвергается значительной атрофии и инволюции. У новорожденного тимус уже полностью развит и в течение первого года жизни достигает максимальных размеров – 25 см3: его длина составляет 5 см, ширина – 4 см, толщина – 6 мм. У 6-месячного ребенка масса тимуса достигает от 12 до 20 г, что составляет 0,5% массы тела. Сложная структура и напряженное функционирование железы сохраняются в течение первых 2-3 лет жизни. Самая высокая продукция Т-лимфоцитов происходит до 2 лет, а затем быстро уменьшается. Тимус продолжает расти до наступления половой зрелости, достигая максимального размера (длина до 7,5-16 м) и массы (35-40 г), а после 14-15 лет начинается процесс инволюции. К 20 годам половина функционирующей ткани тимуса замещается жировой тканью и у 25-летних масса железы уменьшается до 25 г с сохранением ее общих очертаний. В течение первых 50 лет жизни ежегодно теряется по 3% истинно тимической ткани. К 50-60 годам инволюция тимуса завершается, его масса составляет менее 15 г, а к 70-75 – около 6 г. Атрофии подвергаются главным образом латеральные участки железы и отчасти нижние, так что железа у взрослого человека принимает более удлиненную форму. По мере инволюции тимус утрачивает былой цвет и за счет увеличения в нем доли стромы и жировых клеток становится более желтым. Вместе с деградацией органа значительно уменьшается и почти полностью прекращается выработка Т-лимфоцитов, с чем отчасти связывают снижение иммунитета у лиц пожилого возраста.

Читайте также: Аппендикс – несправедливо недооцененный орган

Почему тимус деградирует?

Из всех органов иммунной системы только для тимуса характерна возрастная инволюция. Однако следует отметить, что количество Т-лимфоцитов долгое время сохраняется на достаточном уровне. Дело в том, что значительную часть популяции Т-лимфоцитов составляют долгоживущие клетки, которые не нуждаются в постоянном обновлении. Более того, зрелые Т-лимфоциты подвергаются так называемой колониальной экспансии, то есть избирательной пролиферации при встрече со своим антигеном, за счет чего их численность увеличивается, поэтому количество Т-клеток может поддерживаться во взрослом организме и при отсутствии тимуса. Кроме того, иммунная система располагает некоторыми компенсаторными возможностями для замещения отдельных функций недостающих Т-лимфоцитов. Да и в целом необходимость в генерации новых Т-лимфоцитов с возрастом снижается. Первичные контакты с инфекционными агентами происходят в основном в первые годы жизни, а в дальнейшем встреча с новыми патогенами случается не так часто, поэтому энергозатраты на содержание тимуса становятся нецелесообразными. К тому же постоянная активность тимуса с возрастом чревата развитием стрессовой гиперчувствительности иммунной системы, имеющей патологические последствия.

Тимусзависимая старость

Как видим, возрастная инволюция тимуса не вызывает катастрофического снижения иммунитета. Однако встреча с вирусами кори или ветрянки приводит к более тяжелым осложнениям у взрослых по сравнению с детьми, у которых тимус функционирует в полную силу. Не зря именно в течение первых трех лет жизни, то есть в период «расцвета» тимуса, врачи стараются вакцинировать ребенка против всех наиболее опасных и частых инфекционных заболеваний: туберкулеза, полиомиелита, дифтерии, столбняка, коклюша, кори. В этом возрасте иммунная система организма, как правило, отвечает на введение вакцины выработкой активного иммунитета, в частности путем формирования клонов долгоживущих Т-клеток. Благодаря этому впоследствии при встрече с болезнетворным микроорганизмом включается сигнал колониальной экспансии, активирующий Т-лимфоциты. Несмотря на это, предполагают, что возрастное ослабление иммунной системы, проявляющееся в виде слабой устойчивости к инфекциям, невосприимчивости к вакцинам и аутоиммунным заболеваниям, обусловлено прежде всего старением тимуса. Ведь разнообразные инфекции атакуют человека на протяжении всей его жизни, и «запастись» специфичными иммунными клетками на все случаи практически невозможно, да и запас Т-лимфоцитов постепенно исчерпывается.

Из всех органов иммунной системы только для тимуса характерна возрастная инволюция. Однако следует отметить, что количество Т-лимфоцитов долгое время сохраняется на достаточном уровне

Можно ли «омолодить» тимус?

Фактически тимус начинает деградировать с первых лет жизни, однако это становится заметно в период полового созревания. Закономерно, что инволюция тимуса напрямую связана с влиянием половых гормонов. Отмечено, что инволюцию тимуса способны замедлить пептиды шишковидной железы. Аналогичным образом действует ее гормон мелатонин, способный даже вызывать «омоложение» органа. Поскольку с возрастом ткань тимуса заменяется жировыми клетками, логично, что тимус довольно хорошо восстанавливается при соблюдении низкокалорийной диеты. Способствует этому, скорее всего, «гормон голода» – грелин, правда, у него есть побочный эффект в виде ослабления сексуальной мотивации. У людей старше 70 лет отмечен более разнообразны набор Т-клеточных рецепторов по сравнению с теми, которые еще не преодолели 70-летний рубеж. Удивительно, что продукция Т-лимфоцитов тимусом, пусть и в небольшом количестве, сохраняется даже у людей 100-летнего возраста. При этом у долгожителей менее выражены популяции клеток-клонов – то есть клеток, произошедших от одного активированного Т-лимфоцита. Возможно, именно эти особенности иммунитета позволяют долгожителям лучше противостоять инфекциям и быть более здоровыми. При этом возникает «тимусная селекция», в результате которой люди со сниженным иммунитетом реже становятся долгожителями.

Читайте также: Предстательная железа, или Орган мужской уязвимости

Теперь понятно, почему тимус деградирует с возрастом. Во-первых, производство каждого Т-лимфоцита является слишком энергозатратным процессом. Во-вторых, клетки, прошедшие все этапы созревания, дифференцировки и отбора, могут жить долго и в случае необходимости размножаться клонированием. В-третьих, специфичные наборы клеточных рецепторов практически на все случаи чужеродных антигенов способны сформироваться в течение первого десятилетия жизни, а затем шанс столкнуться с новым инфекционным агентом значительно уменьшается. В-четвертых, подвергать организм иммунологическому стрессу без острой на то необходимости не только нецелесообразно, но и крайне опасно

Татьяна Кривомаз, канд. биол. наук

Список литературы находится в редакции

“Фармацевт Практик” #9′ 2016

Поділіться цим з друзями!

Источник

Дети отличаются от взрослых не только размером и особенностями психики. Даже внутренние органы у них работают в своем режиме, а некоторые прекращают функционировать, когда ребенок вырос. Это относится к вилочковой железе, или тимусу, который начинает исчезать после 20 лет, а к 40 годам у большинства от него не остается и следа.

‍

Как работает тимус

Название органу дали из-за сходства с двухзубой вилкой, но в переводе с древнегреческого слово тимус означает «жизненная сила». Греки догадывались о функции вилочковой железы, но современные ученые долгое время считали ее второстепенным или рудиментарным органом, который современному человеку не нужен. Приблизительно 60 лет назад обнаружили, что тимус – это центральный орган иммунной системы, без которого невозможно нормальное развитие организма и даже выживание.

После появления ребенка на свет и в течение 6-12 месяцев его защищают антитела и иммунные клетки материнского организма. Затем в работу включается собственный иммунитет, но наибольшая активность проявляется в 2-3 года. Она проявляется в обучении и дифференцировке огромного числа клеток Т-лимфоцитов.

Эти клетки появляются из костного мозга, но они не способны защищать организм. Их окончательное созревание происходит в вилочковой железе. Попав в нее, Т-лимфоциты приобретают способность вычислять чужеродные белки, которые могут навредить организму, а также вирусы, бактерии и раковые клетки. Обучение происходит так же за счет постоянного знакомства ребенка с новыми инфекциями. Поэтому маленькие дети до 5 лет часто простужаются, их организм учится противостоять болезням.

К пяти годам формируется достаточное количество иммунных клеток и антител, поэтому активность тимуса начинает уменьшаться. Этот процесс ускоряется у подростков, к 20 годам размер органа в несколько раз меньше, чем в детстве, а в 30 практически не функционирует.

‍

Инволюция тимуса: хорошо или плохо?

Но обратное развитие тимуса, или инволюция, происходит не у всех. Исследования показывают, что у некоторых людей он полностью не исчезает, на его месте остается жировая и лимфоидная ткань. Почему так происходит, объяснений нет. Предполагают связь с определенным образом жизни или наследственностью. Это сказывается на состоянии здоровья и жизненном тонусе. Такие люди меньше страдают от старческих патологий, дольше сохраняют активность и бодрость.

Поддержание жизненного тонуса и долголетия связано с выработкой биологически активных веществ и гормонов. Клетки-мишени, на которые влияют гормоны тимуса, обнаружены во всех тканях. Экспериментально доказано, что от вилочковой железы зависят следующие процессы:

• коррекция иммунодефицитных состояний, связанных с возрастом или длительными болезнями;

• поддержание работы гипофиза и гипоталамуса – главных регуляторов эндокринной системы;

• выработка гормонов пролактина, соматотропина, фолликулостимулирующего и лютеинизирующего гормонов, эстрадиола и прогестерона у женщин;

• нормальное функционирование щитовидной железы;

• увеличение устойчивости к стрессам;

• ослабление чувства тревоги и улучшение поведенческих реакций.

Введение искусственных гормонов тимуса не заменяет функцию органа. А продолжительное сохранение его естественной активности позволяет сдерживать процессы биологического старения.

‍

Способы поддержания работы тимуса

Если не удается избежать стрессов, действия вредных факторов, то снижается активность тимуса, падает иммунитет. Человек становится более восприимчивым к болезням. Синтетические вещества могут на время восполнить дефицит гормонов, но они не восстановят работу вилочковой железы, а иногда могут навредить.

Но безопасно поддержать работу вилочковой железы можно, если принимать внутрь короткие пептиды. Лучший вариант – использовать специально подобранные комплексы, сочетающие 3-5 пептидов. Такие препараты разработаны компанией Vitual совместно с профессором В.Х. Хавинсоном.

С возрастом пептидов больше не становится, а потребность в них возрастает. Поэтому страдает функция тимуса и остальных органов. Если восполнить дефицит пептидов, вилочковая железа самостоятельно будет вырабатывать нужные гормоны, восстановится ее функция, что позволит сохранить активное долголетие и замедлить процессы старения.

Профессор В.Х. Хавинсон на протяжении 40 лет изучал особенности регуляции работы тимуса короткими пептидами. Это натуральные вещества, которые есть в любом живом организме. Они нужны клеткам для синтеза белков, гормонов и других веществ. Результаты многолетних исследований отражены в монографиях:

• Коркушко О.В., Хавинсон В.Х., Бутенко Г.М., Шатило В.Б. Пептидные препараты тимуса и эпифиза в профилактике ускоренного старения. // СПб.: Наука. – 2002.

• Хавинсон В.Х., Морозов В.Г. Пептиды эпифиза и тимуса в регуляции старения. // СПб.: ИКФ «Фолиант». – 2001.

• Морозов В.Г., Хавинсон В.Х., Малинин В.В. Пептидные тимомиметики. // СПб.: Наука. – 2000.

• Khavinson V.Kh., Kuznik B.I., Ryzhak G.A. Peptide Bioregulators: A New Class of Geroprotectors. Message 1: Results of Experimental Studies. // Advances in Gerontology. – 2013. – Vol. 3, N 3.

• Khavinson V.Kh., Pendina A.A., Efimova O.F., Tikhonov A.V., Koltsova A.S., Krapivin M.I., Petrovskaia-Kaminskaia A.V., Petrova L.I., Lin’kova N.S., Baranov V.S. Effect of Peptide AEDG on Telomere Length and Mitotic Index of PHA-Stimulated Human Blood Lymphocytes. // Cell Technologies in Biology and Medicine. – 2019. – N 3, November.

Похожие статьи

Источник