Зміст
Вилочкова залоза - це невеликий орган за грудною кісткою, який виконує важливу функцію як в імунній, так і в ендокринній системі. Хоча тимус починає атрофуватися (руйнуватися) під час статевого дозрівання, його вплив на "тренування" Т-лімфоцитів для боротьби з інфекціями і навіть раком триває протягом усього життя.Дізнайтеся більше про роль тимусу в імунітеті, аутоімунітеті та старінні, а також про те, як кілька порушень можуть впливати на цей важливий орган.
Вилочкова залоза.Анатомія
Вилочкова залоза лежить в грудній клітці, безпосередньо за грудною кісткою (грудиною) і перед серцем в області між легенями, яка називається переднім середостінням.
Однак іноді вилочкова залоза виявляється в іншому (позаматковому) місці, наприклад, в області шиї, щитовидної залози або на поверхні легенів (плевра) поблизу ділянки, де кровоносні судини та бронхи потрапляють у легені.
Тимус він названий завдяки своїй формі, подібній до форми листя чебрецю у формі піраміди з двома частками. Дві частки тимусу розбиті на часточки. Ці часточки мають зовнішню кору, зайняту незрілими Т-лімфоцитами, і внутрішню мозкову речовину, зайняту зрілими Т-лімфоцитами.
Тимус вважається лімфоїдним органом (органом імунної системи), подібним до мигдалин, аденоїдів та селезінки.
Клітини тимусу
У вилочковій залозі присутній ряд різних типів клітин.
- Епітеліальні клітини: клітини, які вистилають поверхні тіла та порожнини
- Осередки Кульчицького: клітини, які є гормонопродукуючими клітинами тимусу або нейроендокринних клітин
- Тимоцити: клітини, які стають зрілими Т-лімфоцитами
Вилочкова залоза також є домом для деяких макрофагів. Макрофаги відомі як "сміттєвози" імунної системи, оскільки вони їдять сторонні речовини.
Дендритні клітини і кілька В-лімфоцитів (типи лімфоцитів, що продукують антитіла) також знаходяться в тимусі. Цікаво, що вилочкова залоза також містить деякі міоїдні (м’язоподібні) клітини.
Зміни з віком
Вилочкова залоза велика у немовлят, але після дитинства вона росте і досягає своїх максимальних розмірів у період статевого дозрівання.
Після статевого дозрівання вилочкова залоза зменшується і в основному заміщується жиром.
У літніх людей залоза дуже мала, але іноді може атрофуватися передчасно у відповідь на сильний стрес. Термін, що використовується для опису атрофії вилочкової залози з віком, - «інволюція тимусу».
Функція
Вилочкова залоза дуже активна з моменту народження і до статевого дозрівання, вона функціонує як лімфатичний орган, так і ендокринний орган (орган ендокринної системи, що виробляє гормони). Для того, щоб зрозуміти роль, яку вилочкова залоза відіграє в імунітеті, корисно спочатку розрізнити Т-лімфоцити та В-лімфоцити.
Т-клітини проти В-клітин
Т-клітини (також відомі як Т-лімфоцити або похідні від тимусу лімфоцити) дозрівають у вилочковій залозі і відіграють центральну роль в опосередкованому клітинами імунітеті, що означає, що самі клітини активно борються з чужими загарбниками, такими як бактерії, віруси, ракові клітини , і більше.
На противагу цьому, В-лімфоцити є частиною гуморальної імунної системи і виробляють антитіла, спрямовані на специфічних загарбників.
Тренувальний майданчик для Т-клітин
Як частину адаптивної імунної системи тимус можна вважати тренувальним майданчиком для Т-лімфоцитів. У дитинстві незрілі Т-клітини (так звані клітини-попередники), що беруть початок у кістковому мозку, рухаються через кров до вилочкової залози, де дозрівають і диференціюються в спеціалізовані Т-клітини.
Типи Т-клітин
Т-клітини в тимусі диференціюються на три основні типи:
- Цитотоксичні Т-клітини: Слово цитотоксичне означає "вбивати". Ці клітини відповідають за безпосереднє знищення заражених клітин.
- Т-клітини-помічники: Ці клітини відповідають як за вироблення антитіл В-клітинами, так і за активацію інших типів Т-клітин для звернення до чужорідного загарбника.
- Регуляторні Т-клітини: Ці осередки функціонують як "поліція". Вони пригнічують як В-клітини, так і інші Т-клітини.
Позитивний та негативний відбір
Незрілі Т-клітини, які виходять з кісткового мозку, потрапляють у тимус в корі (відомий як клас тимусу). Під час «тренування» ці клітини вчать розпізнавати антигени, пов’язані з чужорідними клітинами та речовиною, в процесі, який називається позитивним відбором. Клітини позитивно відібрані за корисністю.
Після того, як Т-клітини навчилися розпізнавати конкретних збудників, вони прямують до мозкового мозку, щоб пройти «негативний відбір». У мозковій речовині зрілі Т-клітини вводяться до власних антигенів організму. Оскільки Т-клітини, які реагують з антигенами організму, можуть атакувати власні клітини людини, ці клітини елімінуються.
Т-клітини негативно відібрані для аутоімунітету, і ці самоатакуючі клітини або гинуть, або перетворюються на регуляторні клітини.
Не всі Т-клітини проходять процес відбору - лише близько 2% з часом проходять через позитивний та негативний відбір.
Потім ті, хто вижив, піддаються впливу гормонів, що виробляються вилочковою залозою, щоб завершити своє дозрівання, перш ніж звільняти їх робити свою роботу (циркулюючи в крові або чекаючи в лімфатичних вузлах іноземних загарбників).
Ролі зрілих Т-клітин
Отримані зрілі Т-клітини виконують кілька головних ролей.
Імунітет
Т-клітини є частиною адаптивної імунної системи, в якій кожна Т-клітина навчена розпізнавати певний антиген. Під впливом чужорідної клітини цитотоксичні Т-клітини замикаються на клітину і вбивають її за допомогою допоміжних та регуляторних Т-клітин.
Це також називають опосередкованим клітинами імунітетом, оскільки він передбачає використання імунних клітин для боротьби з інфекціями.
Аутоімунітет
Як правило, Т-клітини забарикадуються в корі тимусу, тому вони не стають сенсибілізованими до власних клітин організму. Однак процес негативного відбору в довгастому мозку використовується для позбавлення клітин, які випадково стали сенсибілізованими до "самості".
Ця функція допомагає запобігти розвитку аутоімунних розладів, які є захворюваннями, при яких організм атакує власні тканини, а не сторонніх загарбників. Якщо вилочкова залоза видаляється на ранніх стадіях життя, у людини підвищується ризик розвитку одного з цих розладів.
Старіння
В останні роки було встановлено, що старіння - це не просто процес, в якому організм зношується, а насправді активний процес.
Іншими словами, ми призначені для старіння, і інволюція вилочкової залози може бути формою запрограмованого старіння, причому інволюція (починаючи приблизно з 60 років) є пусковим механізмом для погіршення імунної системи з віком.
Це зниження імунітету в результаті інволюції тимусу може збільшити ризик зараження та зменшити реакцію на вакцини.
У ряді досліджень розглядалися методи затримки атрофії тимусу з надією на уповільнення процесів старіння. Ранні дослідження показують, що обмеження калорій може уповільнити атрофію, але дослідження все ще перебуває в початковій стадії.
Виробництво гормону
Вилочкова залоза виробляє кілька гормонів, включаючи:
- Тимопоетин і тимулін: гормони, які допомагають у процесі диференціювання Т-клітин на різні типи
- Тимозин: Підсилює імунну відповідь, а також стимулює гормони гіпофіза, такі як гормон росту
- Гуморальний фактор тимусу: Діє подібно до тимозину, але, зокрема, підвищує імунну відповідь на віруси
Вилочкова залоза може виробляти невелику кількість деяких гормонів, що виробляються в інших областях тіла, таких як мелатонін та інсулін. Клітини вилочкової залози (такі як епітеліальні клітини) також мають рецептори, за допомогою яких інші гормони можуть регулювати її функцію.
Супутні умови
Існує ряд захворювань та розладів, які можуть вразити вилочкову залозу, починаючи від генетичних порушень, які виявляються при народженні, і закінчуючи раком, який найчастіше зустрічається у дорослих. Ці порушення можуть призвести до проблем з імунітетом та аутоімунітетом, таких як міастенія та гіпогаммаглобулінемія.
Гіпоплазія / аплазія тимусу
Порушення розвитку, яке називається синдромом ДіГеорджа, є рідкісним станом, що відзначається значним зменшенням або відсутністю функції тимусу. Унаслідок генної мутації у дітей із цим захворюванням спостерігається сильний імунодефіцит та високий ризик зараження, а також гіпопаратиреоз.
Фолікулярна гіперплазія тимусу
Збільшення (гіперплазія) лімфоїдних фолікулів у вилочковій залозі часто спостерігається при аутоімунних захворюваннях, таких як міастенія, хвороба Грейвса та вовчак.
Кісти тимусу
Кісти тимусу самі по собі часто є випадковою знахідкою, але вони можуть бути важливими тим, що іноді приховують рак (тимома або лімфома).
Пухлини вилочкової залози
Тимоми - це пухлини, які виникають в клітинах вилочкової залози вилочкової залози і можуть бути доброякісними (як правило, нешкідливими) або злоякісними (раковими). Вони можуть виникати в звичайному розташуванні вилочкової залози в середостінні, а також в інших регіонах, де вилочкова залоза іноді розташована, наприклад, на шиї, щитовидній залозі або на легенях.
Інші пухлини, які можуть виникати в тимусі, включають лімфоми тимусу, пухлини зародкових клітин та карциноїди.
Симптоми тимоми можуть бути пов'язані з розташуванням пухлини в грудній клітці (наприклад, задишкою), але ці пухлини також можуть бути виявлені через паранеопластичні синдроми, пов'язані з пухлиною. Існує кілька таких типів станів:
- Міастенія (MG): Аутоімунний стан міастенія зустрічається приблизно у 25% людей з тимомами, але може також виникати при гіперплазії тимусу. MG - це аутоімунне нервово-м’язове захворювання, спричинене проблемами у зв’язку між нервами та м’язами. Характеризується глибокою слабкістю м’язів (як в кінцівках, так і в дихальних м’язах - це може призвести до проблем з диханням).
- Чиста аплазія червоних клітин: Цей стан є рідкісним аутоімунним розладом, при якому Т-клітини спрямовані проти попередників еритроцитів, що призводить до важкої анемії. Це трапляється приблизно у 5% людей з тимомами.
- Гіпогаммаглобулінемія: Гіпогаммаглобулінемія (низький рівень антитіл) спостерігається приблизно у 10% людей з тимомами.
Тимоми також можуть спричинити стан, який називають поліорганним аутоімунітетом, асоційованим з тимомою. Цей стан подібний до відторгнення, яке спостерігається у деяких людей, яким пересадили орган (трансплантат проти хвороби господаря). У цьому випадку пухлина тимусу виробляє Т-клітини, які атакують організм людини.
Тимектомія
Операція з видалення вилочкової залози може бути зроблена з ряду причин. Один - для вроджених операцій на серці. Вроджений стан серця - це вроджена вада серця. Через розташування вилочкової залози її потрібно видалити, щоб хірурги отримали доступ до серця у немовлят.
Ще однією поширеною причиною цієї операції є людина з раком тимусу. Крім того, міастенія (MG) - ще один стан, який лікується за допомогою тимектомії. Після видалення вилочкової залози приблизно 60% людей з міастенією досягли ремісії.
Однак можуть пройти місяці або роки, щоб ці ефекти виявилися при міастенії. Застосовуючи для МГ, хірургічне втручання зазвичай роблять у період статевого дозрівання та середнього віку, щоб уникнути потенційних наслідків видалення вилочкової залози на початку життя.
Наслідки видалення тимусу
Вилочкова залоза відіграє вирішальну роль у опосередкованому клітинами імунітеті, але, на щастя, значна частина цієї користі відбувається ще до народження (Т-клітини, що утворюються під час розвитку в матці, є тривалими). Однак існують потенційні наслідки видалення на ранніх стадіях життя, наприклад, коли тимус видаляється під час операції на серці у немовлят.
Здається, що раннє видалення може збільшити ризик розвитку інфекцій, розвитку аутоімунних захворювань (таких як аутоімунні захворювання щитовидної залози), ризик розвитку атопічних захворювань (алергії, астми та екземи) і, можливо, ризик раку, оскільки Т-клітини виконують життєво важливу роль у запобіганні раку.
Є також деякі докази того, що видалення тимусу може бути пов’язане з передчасним старінням імунної системи.
Слово з дуже добре
Вилочкова залоза - це крихітна залоза, яка по суті зникає з віком, але відіграє важливу роль у імунітеті та аутоімунітеті протягом усього життя людини. Оскільки зміни в вилочковій залозі пов’язані зі старінням імунної системи, дослідники вивчають способи затримки атрофії.
Оскільки захворюваність багатьма аутоімунними захворюваннями значно зросла за останні роки, цілком ймовірно, що в майбутньому будуть дізнаватися більше про належний стан здоров’я цієї залози.
Роль Т-клітин у раку