Тимұс безі: құрылысы, қызметі және аурулары

Кіріспе

Эндокринді бездер мүшелер

Тимус (тимустар немесе тими) – иммундық жүйенің мамандандырылған бастапқы лимфоидты органы. Тимустың ішінде тимустық жасушалар лимфоциттері немесе Т-жасушалары жетіледі. Т-жасушалар бейімделу иммундық жүйесі үшін маңызды, онда организм белгілі бір шетелдік инвазияға бейімделеді. Тимус кеуде қуысының жоғарғы алдыңғы бөлігінде, жоғарғы ортаңғы қабаттың алдыңғы бөлігінде, кеуде сүйегінің артында және жүректің алдында орналасқан. Ол екі бөліктен тұрады, әрқайсысы орталық ми және сыртқы қабықтан құралған, олар капсуламен қоршалған. Тимус тимоциттер деп аталатын жетілмеген Т-жасушаларынан, сондай-ақ тимоциттердің дамуына көмектесетін эпителийлік жасушалардан тұрады. Сәтті дамыған Т-жасушалары организмнің MHC иммундық рецепторларымен (оң таңдау деп аталады) және организмнің ақуыздарына қарсы емес (теріс таңдау деп аталады) дұрыс реакция жасайды. Тимус жаңа туған сәбилер мен жасөспірімдерде ең үлкен және ең белсенді болып табылады. Жасөспірім шағының басында тимустың мөлшері мен белсенділігі төмендейді және тимус тіндері біртіндеп майлы тіндермен алмастырылады. Дегенмен, Т-жасушаларының дамуы ересек жаста да жалғасады. Тимустың бұзылулары Т-жасушаларының санының азаюына және 1-типті полиэндокринді синдром және миастения гравис сияқты аутоиммундық ауруларға әкелуі мүмкін. Бұл көбінесе тимус тіндерінің қатерлі ісігімен байланысты, ол тимома деп аталады, немесе Т-жасушалары сияқты жетілмеген лимфоциттерден пайда болған тіндер лимфома деп аталады. Тимусты алып тастау тимектомия деп аталады. Тимус ежелгі гректер заманынан бері организмнің бір бөлігі ретінде белгілі болса да, тек 1960 жылдардан бастап иммундық жүйедегі тимустың функциясы нақтырақ болды.

Құрылымы

Тимус – кеуде қуысының алдыңғы жоғарғы бөлігінде, көкірек сүйегінің артында орналасқан, мойынға қарай жоғары созылатын орган. Балаларда тимус қызғылт сұр түсті, жұмсақ және беті дөңгелек бөліктерге бөлінген. Ол мойынның қалқанша безінен төмен, төртінші қабырғаның шеміршегіне дейін созылатын екі бөліктен тұрады, олар жоғарғы орта сызықта бірігеді. Бөліктер капсуламен қапталған. Бөліктердің сырты жасушаларға толы, ал ішкі бөлігі тығыздығы төмен.

Қан және жүйкемен қамтамасыз ету

Тимусты қамтитын артериялар ішкі кеуде және төменгі қалқанша без артерияларының тармақтары болып табылады, кейде жоғары қалқанша без артериясынан да тармақтар кездеседі. Олар сыртқа және артқа қарай кеңейіп, қарындық аортаның алдындағы мезодерма мен нейролық гребеннен пайда болған мезенхимге жетеді. Осы жерде тимоциттер мен эпителий кездесіп, байланысқан дәнекер тінімен бірігеді. Әрбір қуыстың жұтқыншақ ашылуы тез арада жойылады, бірақ колбаның мойны біраз уақытқа жасушалық бау ретінде сақталады. Колбаны астарлаған жасушалардың одан әрі көбеюі нәтижесінде жасушалардың бүршіктері пайда болады, олар еніп келген мезодермамен қоршалып, оқшауланады. Эпителий ұсақ бөлікшелер құрайды және губка тәрізді құрылымға дамиды. Осы кезеңде гемопоэзді сүйек кемігінің алдындағы жасушалары тимусқа көшіп келеді.

Инволюция

Тимус туылғаннан кейін де өсіп, жасөспірім шақта салыстырмалы ең үлкен өлшемге жетеді, бірақ әдетте 5–15 грамм салмаққа ие. Ауыр сырқаттар немесе адам иммуножеткіліксіздігі вирусының жұқтыруы инволюцияға да алып келуі мүмкін. Т-жасушалар сүйек кемігінен гематопоэтикалық прекурсорлар ретінде пайда болып, тимусқа қоныс аударады, онда оларды тимоциттер деп атайды. Тимуста олар жетілу процесінен өтеді, ол жасушалардың антигендерге қарсы реакцияға түсуін қамтамасыз етуді ("оңдамалы іріктеу") және дене тіндеріндегі антигендерге қарсы реакцияға түспеуін ("теріс іріктеу") қамтиды. Көптеген Т-жасуша рецепторлары организм жасушаларындағы негізгі гистоүйлесімді кешенге (MHC) байланысады. MHC Т-жасуша рецепторына антиген ұсынады, егер ол нақты Т-жасуша рецепторымен сәйкес келсе, рецептор белсенді болады. Бұл процесс қателіктерге бейім, сондықтан кейбір тимоциттер функционалды Т-жасуша рецепторларын жасауға құмарлық танытпайды, ал басқалары автореактивті Т-жасуша рецепторларын жасайды. Тимусқа байланысты иммундық жеткіліксіздіктің ең көп таралған туа біткен себебі – 22-хромосоманың жойылуы, бұл ДиДжордж синдромы деп аталады. Бұл үшінші және төртінші жеміраулық қалталардың дамуының бұзылуына әкеледі, нәтижесінде тимустың жетілмеуі және туа біткен жүрек аурулары, ауыздың аномалиялары (мысалы, таңдай және еріннің жарылуы), паратиреоидты бездердің жетілмеуі және трахея мен өңеш арасындағы фистула сияқты қосымша проблемалар туындайды. Денеде айналымдағы Т-жасушалардың саны өте аз болады. Бұл жағдай флуоресценттік in situ гибридтеу арқылы диагностикаланады және тимус трансплантациясымен емделеді. Ауыр біріктірілген иммуножеткіліксіздік (SCID) – Т, В және NK жасушаларының біріктірілген жеткіліксіздігіне әкелетін сирек туа біткен генетикалық аурулардың тобы. Бұл синдромдар В және Т жасушаларының прекурсорлары болып табылатын гематопоэтикалық ататек жасушаларының жетілуіне әсер ететін мутациялардың нәтижесінде пайда болады. IL-2 рецептор генінің функциясының жоғалуы және аденин деаминаза ферментінің жеткіліксіздігіне әкелетін мутациялар сияқты бірқатар генетикалық ақаулар SCID-ті тудыруы мүмкін.

The thymus continues to grow after birth reaching the relative maximum size by puberty. although typically weighs 5–15 grams. Severe illness or human immunodeficiency virus infection may also result in involution. T cells begin as hematopoietic precursors from the bone marrow, and migrate to the thymus, where they are referred to as thymocytes. In the thymus they undergo a process of maturation, which involves ensuring the cells react against antigens ("positive selection"), but that they do not react against antigens found on body tissue ("negative selection"). Most T cell receptors bind to the major histocompatibility complex on cells of the body. The MHC presents an antigen to the T cell receptor, which becomes active if this matches the specific T cell receptor. This process is error prone, and some thymocytes fail to make functional T cell receptors, whereas other thymocytes make T cell receptors that are autoreactive. The most common congenital cause of thymus related immune deficiency results from the deletion of the 22nd chromosome, called DiGeorge syndrome. This results in a failure of development of the third and fourth pharyngeal pouches, resulting in failure of development of the thymus, and variable other associated problems, such as congenital heart disease, and abnormalities of mouth (such as cleft palate and cleft lip), failure of development of the parathyroid glands, and the presence of a fistula between the trachea and the oesophagus. Very low numbers of circulating T cells are seen. The condition is diagnosed by fluorescent in situ hybridization and treated with thymus transplantation. Severe combined immunodeficiency (SCID) are group of rare congenital genetic diseases that can result in combined T, B, and NK cell deficiencies. These syndromes are caused by mutations that affect the maturation of the hematopoietic progenitor cells, which are the precursors of both B and T cells. A number of genetic defects can cause SCID, including IL 2 receptor gene loss of function, and mutation resulting in deficiency of the enzyme adenine deaminase.

Аутоиммунды полиендокринді синдром

1-типті аутоиммунды полиэндокринді синдром – тимус тіндерінің генетикалық кемістігінен туындайтын сирек кездесетін генетикалық аутоиммунды синдром. Атап айтқанда, бұл ауру аутоиммундық реттеуші (AIRE) генінің ақауларынан пайда болады, ол тимустың медулласындағы эпителий жасушаларында өз антигендерінің экспрессиясын стимуляциялайды. Осы кемістіктердің салдарынан өз антигендері экспрессияланбайды, нәтижесінде Т-жасушалары организм тіндеріне төзімділік таныта алмайды және оларды шетелдік деп санап, иммундық реакцияны тудырады, соның нәтижесінде аутоиммунитет дамиды. АПЕКЭД-пен ауыратын адамдарда бірнеше эндокриндік тіндерге әсер ететін аутоиммундық ауру пайда болады, ең көп зардап шегетін мүшелер – қалқанша безінің гипотиреозы, бүйрекүсті бездерінің Аддисон ауруы және TH17 жасушаларының дисфункциясынан туындаған дене беттерінің, соның ішінде ауыздың ішкі қабығы мен тырнақтардың кандидозы, ал симптомдар көбінесе балалық шақта басталады. Көптеген басқа аутоиммундық аурулар да пайда болуы мүмкін. Емдеу зардап шеккен органдарға бағытталған.

Тимомамен байланысты көп мүшелі аутоиммундық ауру

Тимомамен ауыратын адамдарда тимомамен байланысты көп мүшелі аутоиммунитет дамуы мүмкін. Бұл жағдайда тимуста жетілген Т-жасушалары организм тіндеріне қарсы бағытталады. Бұның себебі, қатерлі тимус дамушы тимоциттерді өзіне қарсы реакциялық Т-жасушаларын жоюға дұрыс баулай алмайды. Бұл жағдай трансплантат қарсы үйіршік ауруынан айыруға дерлік келмейді.

Миастензия гравис

Миастения гравис – бұл аутоиммундық ауру, көбінесе жүйке мен бұлшықет арасындағы сигнал беруге қатысатын ацетилхолин рецепторларын бұғаттайтын антиденелердің салдарынан туындайды. Ол көбінесе тимус гиперплазиясымен немесе тимомамен байланысты, антиденелердің пайда болуы, ықтималда, қалыптан тыс дамыған Т-жасушаларының нәтижесі болуы мүмкін. Миастения гравис көбінесе жас және орта жастағы адамдарда дамиды, бұл бұлшықет қозғалыстарының оңай шаршауына себеп болады. Зерттеулерге антиденелерді анықтау (мысалы, ацетилхолин рецепторларына немесе бұлшық етке тән киназаға қарсы) және тимоманы немесе тимектомия қажеттілігін бағалау үшін КТ-сканирование кіреді. Тимусқа қатысты, тимусты алып тастау, тимектомия деп аталады, ем ретінде қарастырылуы мүмкін, әсіресе тимома анықталған жағдайда. Басқа емдеулерге ацетилхолиннің жүйке синапстарындағы әсер ету ұзақтығын оның ыдырау жылдамдығын төмендету арқылы ұзарту кіреді. Бұл пиридостигмин сияқты ацетилхолинестераз ингибиторлары арқылы жүзеге асырылады.

Тимомалар

Тимус эпителийлі жасушаларынан пайда болатын ісіктер тимома деп аталады. Олардың симптомдары, зерттеу тәсілдері және емдеу жолдары басқа лейкоз түрлеріне ұқсас. Бұл Ходжкинс емес лимфоманың сирек кездесетін түрі, алайда гендердің активтілігі және кейде микроскопиялық құрылымы бойынша ерекшеленіп, Ходжкинс лимфомасына тән қасиеттерге де ие болуы мүмкін. Емдеу көбінесе CHOP немесе EPOCH схемаларымен немесе басқа да емдеу жолдарымен жүргізіледі; бұл схемалар әдетте циклофосфамид, антрациклин, преднизон және басқа да химиотерапиялық препараттарды қамтиды, сондай-ақ, дің клеткаларын трансплантациялау да қарастырылуы мүмкін. Кисталар көбінесе тек сұйықтықтан тұрады және олардың ішкі беті жалпақ немесе бағана тәрізді жасушалардың көп қабаттарымен жабылады. Тимектомияны жүргізудің басқа да себептері тимомаларды алып тастау және миастения грависпен күресу болып табылады. Ересектерде және үлкен балаларда, жетілген Т-жасушалары бар және басқа лимфоидты органдарда орналасқан толыққанды лимфа жүйесінің болуы салдарынан әсері азаяды, бірақ жаңа антигендерге қарсы иммундық жауап беру қабілетіне кедерес келтіреді.

Қоғам және мәдениет

Адамдарға тағам ретінде қолданылғанда, жануарлардың тимусы – тәтті нанның бір түрі болып саналады.

Тарих

Тимус ежелгі гректерге белгілі болған, ал оның атауы грек сөзі θυμός (thumos) -тан туындаған, яғни "ашу" немесе ежелгі грек тілінде "жүрек, жан, құштарлық, өмір" деген мағынаны білдіреді, мүмкін, ол көкірек қуысында орналасқандықтан, эмоциялар субъективті түрде сезілетін жерге жақын болғандықтан; немесе атаудың шығуы тимьян шөбінен (грек тілінде θύμος немесе θυμάρι) болуы мүмкін, ол "дөңгелек өскінді" білдірген, себебі оның сыртқы түрі тимьян шоғына ұқсас. Гален алғаш рет бұл органның мөлшері адам өмірі бойы өзгеріп отыратынын анықтаған. Он тоғызыншы ғасырда лимфоидты тіндердің артуымен және тимустың үлғаюымен сипатталатын тимиколимфатикалық жағдай белгілі болды. Бұл жағдай бір кезде сәбилердің кенеттен қайтыс болу синдромының себебі деп есептелген, бірақ қазір бұл термин қолданылмайды. Тимустың иммундық жүйедегі маңыздылығы 1961 жылы Жак Миллердің бір күндік егеуқұйрықтардан тимусты хирургиялық жолмен алып тастауы және одан кейін лимфоциттер популяциясындағы жетіспеушілікті байқауы арқылы анықталды, бұл лимфоциттер кейіннен оның пайда болған жерінің құрметіне Т-жасушалары деп аталды. Оның иммунологиялық рөлі ашылғанға дейін тимус "эволюциялық қате" ретінде қарастырылып, қандай да бір функционалдық маңызы жоқ деп саналды.

Басқа жануарлар

Тимус барлық жақ сүйекті омыртқалыларда кездеседі, онда ол жас өскен сайын бірдей қысқарады және басқа омыртқалылардағыдай бірдей иммунологиялық функция атқарады. Жақында, 2011 жылы, шағала тісті балықтардың жеңінен тимусқа ұқсас лимфоэпителиалды құрылым, тимоид деп аталатын, табылды. Қаңқабалықтарда фарингеальдық жақсы бұлшық еттерімен байланысты прототимус бар, ол иммундық жауаптардың әртүрлілігіне жауапты. Тимус сонымен қатар көптеген басқа омыртқалыларда да адам тимусына ұқсас құрылыммен және функциямен кездеседі. Егеуқұйрықтарда мойында екінші тимус кездесуі мүмкін екендігі хабарланды. Адамдардағыдай, теңіз шошқасының тимусы жасы жеткен кезде табиғи түрде атрофияланады, бірақ атимиялық түксіз теңіз шошқасында (лабораториялық спонтанды мутациядан пайда болған) тимус тіні мүлдем болмайды, ал орган қуысы кістік кеңістіктермен ауыстырылады.