I. S. FREIDLIN
ST. INSTITUTUL MEDICAL STATE PETERSBURG. Pavlova
În partea centrală a pieptului, chiar in spatele sternului, este una dintre cele mai misterioase organ al sistemului imunitar - timusul sau timus. La un nou-născut, timusul este deja complet dezvoltat și atinge dimensiunea maximă de 25 cm3 în timpul primului an de viață. Greutatea timusului unui copil de șase luni atinge 20 g, ceea ce reprezintă 0,5% din greutatea corporală. Structura sa complexă și funcționarea intensă se păstrează în primii 2-3 ani de viață. Până la vârsta de 20 de ani, jumătate din țesutul funcțional al timusului este înlocuit cu țesut gras. Până la vârsta de 50-60 ani, involuția timusului este completă (figura 1). Acest organism este un exemplu de îmbătrânire extrem de timpurie și de dispariție. În acest sens, întrebările apar: Ce timusul în corpul copilului și este necesară în cazul în care timusul în organism adult, sau organismul poate face fără timus?
Fig. 1. Involuția de vârstă a timusului. Prin conservarea dimensiunii organului, volumul țesutului timid adevărat (culoarea verde) scade progresiv în primii ani de viață și este înlocuit aproape complet de țesutul adipos (galben) până la 50 de ani
TYMUS - LOCUL DE MATURITATE A T-LIMFOCIETELOR
Rolul timusului a fost demonstrat în mod convingător în studiul bolii, cunoscut sub numele de „sindromul DiGeorge (DiGeorge)“, în care hipoplazie determinate genetic a organismului duce la absența uneia dintre populațiile de limfocite - T-limfocite. Copiii cu astfel de imunodeficiențe congenitale au prezentat o sensibilitate crescută la infecțiile virale, fungice și unele bacteriene [1].
Limfocitele T sunt numite astfel, deoarece acumularea și maturarea lor are loc în timus. Imature limfocite T precursori din maduva osoasa migreaza spre timus, unde timocite obținut numele „și pentru a găsi micromediul cea mai favorabilă pentru dezvoltarea în continuare. Stratul exterior al timusului, numit cortexul, stroma (baza) țesut epitelial cuprind celule având o pluralitate de apendici. Procesele lor de celule epiteliale, cum ar fi surround imbratiseze timocitelor imature, pentru care a primit un nume figurativ de „bona-celule.“ După cum a promovat maturarea timocite cortexul timusului în profunzime și se încadrează în stratul „creier“, unde se intalnesc cu alte celule stromale timice: macrofage, celule dendritice, fibroblaste. Toate aceste celule vin în contact cu timocitele migratoare și le afectează cu moleculele superficiale localizate - antigeni și produsele lor: hormoni și citokine. Pe membranele de suprafață ale tuturor acestor antigene sunt exprimate celule histocompatibilitate care formează complecși cu diferite peptide antigenice, în particular, poate fi fragmente de autoantigene [2]. Celulele epiteliale ale timusului produc și secretă proteine și peptide, denumite colectiv "hormoni timus". Printre hormonii timusului, moleculele individuale controlează proliferarea, diferențierea și funcția timocitelor. Ele pot îmbunătăți, de asemenea, funcția de mature limfocite T care pot fi utilizate extracte purificate de preparate timice clinic pentru a trata imunodeficiență severă cu celule T defecte.
Contactarea epiteliale și alte celule stromale ale timusului, secvențial fiecare primește semnale timocite: proliferarea, modificări în reglarea fenotip suprafeței (rearanjare) genele pentru dobândirea limfocitelor T „repertoriu“ specificități largi de receptori, selecție pozitivă și negativă, maturarea funcțională. Aceste procese sunt necesare pentru a converti timocite imature la un sistem complet funcțional limfocite-T. Toate procesele au loc pe teritoriul timusului, numai în diferite straturi sale și cu participarea diferitelor celule stromale.
Timusul este o proliferare timocite constantă: 20- 25 cantitatea totală de 2 * 10% din luna august thymocytes (5 * 10 7) celule re produs zilnic la divizia lor. Dar cel mai uimitor lucru este că doar 2-5%, adică, 1 x 10 6 dintre ele sub forma de celulele T mature, lăsați timusul în fiecare zi, care intră în fluxul sanguin și să se stabilească în organele limfoide. Acest lucru înseamnă că 50 * 10 iunie (95-98%) sunt uciși timocite zilnice în timus, și de a supraviețui într-un proces în mai multe etape numai 2-5% din dezvoltarea celulelor și selecție (Fig. 2).
Fig. 2. În timus există o proliferare a timocitelor, creșterea zilnică a numărului de timocite este de 20-25% (culoare verde). Doar 2-5% dintre aceștia părăsesc zilnic timusul sub formă de limfocite T mature (culoare roșie) și 95-98% mor în timus (culoare gri)
ALEGEREA TYMOCYTELOR NEVOIE DIN TIMUS
Funcția principală a limfocitelor T mature - o recunoaștere a peptidei antigenice străine complexat cu suprafață suport auto-antigene de histocompatibilitate (antigen) sau o suprafață celulară a celulelor țintă ale oricărui organism [2]. Pentru a îndeplini această funcție, limfocitele T trebuie să fie capabile să recunoască propriile antigene de compatibilitate a țesuturilor specifice fiecărui individ. Simultan limfocitele T nu recunosc peptidele autoantigenice ale organismului asociate cu auto-antigene de histocompatibilitate. În același timp, în procesul de gene de restructurare (rearanjare) timocite maturare dobândi unele dintre receptorii celulei T (RTK), este împotriva peptidelor antigenice specifice ale organismului, adică peptide autoantigenici. În acest sens, în timus simultan cu procesele de proliferare și maturarea thymocytes sunt procese pentru selecția acestora - selectarea corespunzătoare limfocitelor T (figura 3).
Fig. 3. Selecția pozitivă și negativă a limfocitelor T în timus: A - limfocite T este capabil prin propriul său receptor pentru a recunoaște antigenele de histocompatibilitate (1) exprimați pe celulele epiteliale ale timusului (POS), trece de selecție pozitivă și intră dezvoltarea în continuare; b - limfocite T, în imposibilitatea de a recunoaște antigenele proprii histocompatibilitate (1) pe suprafața POS nu trece de selecție pozitivă și primește un semnal de moarte celulară programată - apoptoza; in - limfocit T, se pot recunoaște fragmente peptidice ale autoantigene (3) pe suprafața celulelor prezentatoare de antigen (APC) în combinație cu auto-antigene de histocompatibilitate (1) pentru etapa de selecție negativă primește un semnal de celule moarte programata - apoptoza. RTC - receptor de celule T, fragmente 2 - peptide de antigene străine în complex cu 1.
Selectarea timocitelor are loc în două etape. Odată ce pe timocitele individuale este exprimată RTC a specificității sale unice, celula intră în stadiul de selecție pozitivă. Pentru a supraviețui și de a intra în următoarele etape de dezvoltare, timocite trebuie să demonstreze abilitatea de a recunoaște histocompatibilitate auto-antigene exprimate pe celulele epiteliale ale cortexului timus. Există sute de versiuni diferite de antigene de compatibilitate tisulară, dintre care doar o mică parte este exprimată pe celulele individului. Din cele mai largi „repertoriu“ specificitățile RTC, doar câteva sunt potrivite pentru recunoașterea seturilor individuale de antigene de histocompatibilitate ale organismului. Timotitele cu astfel de RTC-uri adecvate primesc un semnal pentru o diferențiere ulterioară. Acestea sunt selectate în etapa selecției pozitive și intră în etapa următoare (Figura 3, a).
La straturile limită timocitelor timice maturare corticale și medulare întâlni cu celule dendritice și macrofage. Ocupația acestor celule - prezentarea peptidelor antigenice complexați cu auto-antigene de histocompatibilitate pentru recunoașterea de către limfocitele T. In acest caz, celulele organismului sunt peptide - fragmente de autoantigene care pot fi înregistrate în timus prin fluxul sanguin. Spre deosebire de limfocite T mature, care, atunci când întâlnirea cu o peptidă antigenică specifică pentru RTC, primește un semnal de activare, timocite imature în timus în timpul recunoașterii peptidelor antigenice specifice obținute semnal RTC este genetic programat moartea celulelor - apoptoza [3]. Astfel se duce selecție negativă limfocitelor T autoreactive, care sunt șterse (Fig. 3c). Ca rezultat, selecția pozitivă și negativă în timus în fluxul sanguin și să intre numai limfoid organe astfel de limfocite T care poartă PTK capabil să recunoască propriile moleculele sale histocompatibilitate în combinație cu fragmente de peptide de proteine străine și în imposibilitatea de a le recunoaște în combinație cu peptide autoantigene. Aceste limfocite T mature își asumă o funcție de protecție de bază în antivirală și antitumorală imunitatea. In plus, ele au funcții importante de reglementare, care controlează puterea și forma oricărui răspuns imun specific [4]. Deci, nevoia de timus în corpul copilului este fără îndoială.
VECUL TIMIULUI
Cu toate acestea, nu este pusă la îndoială dovezi obiective că o involuție vârstă foarte rapidă a timusului, adică, pierderea timusului cu vârsta. În timpul primilor 50 de ani de viață, 3% din țesutul timid adevărat este pierdut anual, care este înlocuit treptat cu grăsime și țesut conjunctiv. În consecință, producția de limfocite T scade. Cea mai mare producție de limfocite T persistă timp de până la doi ani și apoi scade rapid. Involuția veche a timusului are loc nu numai la oameni. La un șoarece, de exemplu, până la vârsta de 24 de luni, producția de celule T este de 0,7% din nivelul producției lor la un șoarece nou-născut. Prin această vârstă, șoarecele aproape complet reduce timusul: structura organului și funcția sa sunt pierdute. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că cantitatea de limfocite T aflate în circulație este menținută la nivelul atins. Faptul este că o parte semnificativă a populației de limfocite T constă din celule care trăiesc îndelungat și care nu au nevoie de o actualizare constantă. Prin urmare, numărul de celule T poate fi menținut în corpul adult și în absența timusului. Mai mult decât atât, mature limfocitele T sunt expuse la așa-numita expansiune clonală, adică, proliferarea selectivă ca răspuns la o întâlnire cu antigenul său, crescând astfel numărul lor. După crearea limfocitelor T periferice ale pierderii piscină timusului nu duce la o scădere drastică a imunității. Acest lucru este susținut de rezultatele unui examen imunologic al adulților și șoarecilor care au avut timmectomie [5].
Dintre toate organele sistemului imun, numai timusul este caracterizat de involuția legată de vârstă. Măduva osoasă nu suferă astfel de modificări de vârstă, cu excepția acumulării depozitelor grase. Nu există nici o involuție legată de vârstă a splinei sau a ganglionilor limfatici. Diferențierea granulocitelor și a monocitelor cu vârsta este chiar intensificată. Crește cu vârsta numărul de criminali naturali - limfocite granulare mari, a căror diferențiere nu este asociată cu timusul. Se poate concluziona că organismul păstrează reproducerea tuturor celorlalte celule imunocompetente care nu sunt de lungă durată, îndeplinesc funcțiile efectoarelor și sunt utilizate în mod constant pentru combaterea microbilor care cauzează boli.
În absența timusului, funcțiile sale pot efectua parțial anumite părți ale țesuturilor limfoide în care limfocitele T se maturizează. Cel mai frapant exemplu de compensare pentru funcțiile de limfocite T lipsă este așa-numitele șoareci nud. In aceste soareci exista o combinatie de doua defecte genetice: defect ale epiteliului pielii, ceea ce duce la o lipsă de păr, și hipoplazia timusului, ceea ce duce la absența limfocitelor T. Astfel de șoareci au crescut în mod compen stiv numărul de ucigași naturali, care sunt capabili să producă și să secrete una dintre cele mai importante citokine de protecție - gamma-interferon. În prezența limfocitelor T din organism, aceștia sunt principalii producători de interferon gamma. În absența lor, această importantă funcție de protecție este asumată de alte celule - ucigătoare naturale, a căror dezvoltare se desfășoară fără implicarea timusului [1].
Rezumând, trebuie amintit faptul că timusul, împreună cu măduva osoasă aparține organelor centrale ale sistemului imunitar. măduva osoasă dă naștere tuturor germenilor hematopoietice: stem polypotent dintr-un singur celule de măduvă osoasă și eritrocite apare și trombocite, și granulocite și monocite și limfocite. Spre deosebire de măduva osoasă, timusul este strict specializat în producerea de limfocite T. procese caracteristic de maturare a limfocitelor T, comparativ cu alte leucocite este selecția necesară între aceste celule capabile să recunoască auto-antigene de histocompatibilitate. Dintre cele selectate pe baza de celule T au nevoie de mai mult respingerea de celule capabile să recunoască peptidele autoantigenice complexați cu auto-antigene de histocompatibilitate. În aceste procese selectarea thymocytes specializati celule timice stromale: celule epiteliale, celule dendritice, macrofage. În lotul timusului costurilor suplimentare: proliferarea timocitelor activă este însoțită de 95% din decesele în timpul trecerii celor două etape de selecție. Creat cu piscina consum de energie mare de limfocite T periferice mature include un nivel relativ longevive celule capabile să răspundă expansiunii clonale (proliferare), pentru a se întâlni cu un antigen. Prin urmare, involuția legată de vârstă a timusului nu duce la o scădere catastrofică a imunității. În plus, sistemul imunitar are unele capacități compensatorii pentru a înlocui funcțiile individuale ale limfocitelor T lipsă.
Trimiteți-le prietenilor: