Какой гормон выделяет тимус: ГОРМОНЫ ВИЛОЧКОВОЙ ЖЕЛЕЗЫ (ТИМУСА). «БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ», Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф.

Содержание

ГОРМОНЫ ВИЛОЧКОВОЙ ЖЕЛЕЗЫ (ТИМУСА). «БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ», Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф.

Роль тимуса как эндокринной железы известна давно. Известно также, что тимус вскоре после рождения ребенка поставляет лимфоидные клетки в лимфатические узлы и селезенку и осуществляет образование и секрецию специфических гормонов, оказывающих влияние на развитие и созревание определенных клеток лимфоидной ткани. Неизвестной, однако, оставалась химическая природа гормонально-активных препаратов, хотя в опытах на животных было четко показано, что бесклеточный экстракт вилочковой железы оказывает влияние как на рост целостного организма, так и на развитие и поддержание иммунологической компетентности, обеспечивая нормальное функционирование клеточного и гуморального иммунитетов. К настоящему времени из экстрактов вилочковой железы выделено и охарактеризовано несколько гормонов, в основном представленных низкомолекулярными полипептидами. Они оказывают влияние на различные типы лимфоидных клеток, выполняющих специфические функции. Приводим первичную структуру тимопоэтина II, выделенного из тимуса теленка, который является, по-видимому, основным гормоном, стимулирующим образование Т-лимфоцитов.

Н–Сер–Глн–Фен–Лей–Глу–Асп–Про–Сер–Вал–Лей–Тре–Лиз–Гли–Лиз–Лей–Лиз– –Сер–Глу–Лей–Вал–Ала–Асн–Асн–Вал–Тре–Лей–Про–Ала–Гли–Глу–Глн–Арг–Лиз– –Асп–Вал–Тир–Вал–Глн–Лей–Тир–Лей–Глу–Тре–Лей–Тре–Ала–Вал–Лиз–Арг–ОН

Тимопоэтин II состоит из 49 аминокислотных остатков . Предполагают, что активным центром гормона является пентапептид (он выделен красным цветом и занимает 32–36-е положение с N-конца). Недавно этот короткий пятичленный пептид синтезирован химически и получил название «тимопентин-5»; при введении в организм он усиливает неспецифические факторы защиты.

Еще одним гормоном, выделенным А. Гольдштейном с сотр. из вилоч-ковой железы теленка, является тимозин α₁ (28 аминокислотных остатков) следующего строения:

Н–Сер–Асп–Ала–Ала–Вал–Асп–Тре–Сер–Сер–Глу–Иле–Тре–Тре–Лиз– –Асп–Лей–Лиз–Глу–Лиз–Лиз–Глу–Вал–Вал–Глу–Глу–Ала–Глу–Асн–ОН

Предполагают, что тимозин α₁в организме выполняет регуляторную функцию на поздних стадиях дифференцировки Т-клеток. Показано также, что он оказывает выраженное фармакологическое действие при лечении лейкозов и иммунной недостаточности.

Недавно получен новый гормон тимуса (нонапептид), индуцирующий дифференцировку Т-клеток. Для проявления его биологической активности требуется наличие двухвалентных ионов цинка. Цинксодержащий гормон имеет своеобразную конфигурацию.

Помимо гормонов пептидной природы, из тимуса выделена активная неполярная фракция, сходная по биологическим свойствам со стероидными гормонами, названная тимостерином; природа ее пока не расшифрована.

В данной главе описаны не все известные к настоящему времени гормональные вещества. Так, в шишковидной железе (эпифизе) из аминокислоты триптофана синтезируется интересный, но мало изученный гормон мелатонин. Более 20 биологически активных гормонов выделены из пищеварительного тракта. Наиболее изученными из них являются гастрин I и гастрин II (17 и 14 аминокислотных остатков соответственно), регулирующие секрецию желудочного сока; прогастрин (34 АМК), считающийся циркулирующей в крови формой прогормона и превращающийся в активный гастрин I в клетках органа-мишени, а также глюкагон и секретин (27 АМК) (последний был первым веществом, идентифицированным в качестве гормона). В слизистой оболочке кишечника синтезируется, кроме того, соматостатин. Высказано предположение, что интерстициальные сомато-статин и глюкагон регулируют секрецию гормонов, синтезируемых соответственно в гипоталамусе и поджелудочной железе. Сведения о других гормонах, включая растительные гормоны, частично можно найти в главах 12, 17 или в специальной литературе.

Предыдущая страница | Следующая страница

СОДЕРЖАНИЕ

Вопрос 3. Гормоны тимуса и эпифиза, их роль в организме. Регуляция функции тимуса и эпифиза.

Тимус, или вилочковая железа, расположена за грудиной. В тимусе различают два слоя: корковый и мозговой. В обоих слоях имеется два типа клеток: лимфоциты и ретикулярные клетки. Тимус хорошо развит у новорожденных животных. У большинства взрослых животных к двум-трем годам (у крупного рогатого скота к шести годам) он подвергается инволюции. Из тимуса выделено пять биологически активных полипептидов. Все они обладают функциями гормонов, из которых наиболее изучены три: тимозин, тимин и Т-активин, влияющие на скорость развития и созревания лимфоцитов.

Функция тимуса тесно связана с гормонами других желёз. Так, гормоны щитовидной железы (соматотропин, тироксин) и половых органов (эстрогены) стимулируют образование тимусных гормонов, а гормоны надпочечников (глюкокортикоиды), яичников (андрогены), жёлтого тела (прогестерон) оказывают противоположный эффект и угнетают иммунитет.

Тимус является основным органом клеточного иммунитета — системы защиты организма от всего генетически чужеродного: микробов, вирусов, чужих или собственных генетически измененных клеток. Главные клетки, осуществляющие иммунологический контроль в организме,— лимфоциты, а также плазматические клетки и макрофаги. Различают две разновидности лимфоцитов: В-лимфоциты, отвечающие за гуморальный ответ, и Т-лимфоциты, — за клеточный иммунитет, а также за регуляцию активности В-лимфоцитов.

Система иммунитета и его центральная железа —тимус тесно связаны с деятельностью нейроэндокринной системы организма. Известно модулирующее влияние различных эндокринных желез — эпифиза, гипофиза, коркового вещества надпочечников и гонад — на интенсивность гормонопоэза в тимусе. В свою очередь, тимус оказывает влияние на функции этих эндокринных органов. После тимэктомии корковое вещество надпочечников гипертрофируется, а адреналэктомия снижает продукцию и повышает реализацию гормонов тимуса. Гормоны коркового вещества надпочечников необходимы для распределения тимических факторов между тимусом, селезенкой и лимфоузлами (нормальное соотношение соответвен-но 3 : 2 : 1), которое после удаления надпочечников возможно лишь при комплексной заместительной терапии. Гормон мозгового вещества надпочечника адреналин вызывает инволюцию клеточного состава коркового и мозгового вещества тимуса.

Эпителиальные клетки тимуса и Т-лимфоциты имеют рецепторы к половым гормонам (эстрогенам, андрогенам и прогестерону), причем совокупность различных половых гормонов может снижать продукцию и реализацию гормонов тимуса, поэтому после кастрации интенсивность гормонопоэза повышается. Удаление щитовиднойжелезы существенно снижает как продукцию, так и реализацию гормонов тимуса, тогда как введение тироксина восстанавливает уро вень циркулирующих тимических факторов даже у старых животных. Влияние щитовидной железы на тимус имеет выраженную обратную связь: выделены тимотиреоидный и антитиреоидные факторы тимуса. Несомненно и влияние эпифиза: изменяется числоэпителиальных клеток тимуса и значительно усиливается их фупкция. Поддержание полноценного микроокружения в тимусе существенно зависит от продукции гормонов гипофиза.

Эпифиз (шишковидная железа), у млекопитающих расположена над четверохолмием. В эпифизе синтезируется гормон мелатонин из серотонина, мексалин и другие активные вещества, регулирующие процессы размножения, роста и обмена пигментов. Механизм действия эпифиза связан с синтезом мелатонина и серотонина. Эти гормоны тормозят образование фол- и люлиберинов в гипоталамусе, то есть нейросекретов, стимулирующих синтез гонадотропинов в гипофизе, оказывающие влияние на функцию яичников. Мелатонин и серотонин препятствуют преждевременному половому созреванию. Удаление эпифиза у птиц и млекопитающих приводит к преждевременному половому созреванию, увеличению массы семенников и усиленному развитию вторичных половых признаков. У самок удлиняется срок существования желтых тел, увеличивается масса матки. При удалении эпифиза происходит преждевременное развитие костной ткани и увеличение массы тела. Мелатонин — это универсальный регулятор биологических циклов и ритмов. Мелатонин контролирует процессы деления и дифферёнцировки клеток. Он участвует в формировании зрительного восприятия образов и цветоощущения и имеет отношение к регуляции сна и бодрствования.

Согласно последним биологическим исследованиям эпифиз человека и многих типов животных является существенной составной частью фотонейроэндокринной системы. Свет оказывает тормозящее влияние на активность эпифиза, тогда как темнота — стимулирующее. Свет не проникает напрямую к эпифизу, но последний имеет ганглиозную связь с сетчаткой: сетчатка воспринимает свет и посылает по ретиногипоталамическому тракту сигналы в гипоталамус, откуда те через цепь нейронов достигают шейного отдела симпатической нервной системы, переключаются на восходящие симпатические волокна, которые проходят через верхний шейный ганглий внутрь черепа и наконец иннервируют эпифиз.

Стимулирующее действие на эпифиз оказывает норадреналин, служащий, как и во всех случаях с симпатической иннервацией, нейромедиатором.

Синтез и секреция мелатонина зависят от освещенности — избыток света тормозит его образование. Путь регуляции секреции начинается от сетчатки глаза ретиогипоталамическим трактом, из межуточного мозга по преганглионарным волокнам информация поступает в верхний шейный симпатический ганглий, затем отростки постганглионарных клеток возвращаются в мозг и доходят до эпифиза. Снижение освещенности повышает выделение на окончаниях симпатического шишковидного нерва норадреналина и, соответственно, синтез и секрецию мелатонина.

Основной физиологический эффект мелатонина заключается в торможении секреции гонадотропинов как на уровне аденогипофиза, так и опосредованно через угнетение нейросекреции либеринов гипоталамуса. Кроме того, снижается, но в меньшей степени, секреция и других гормонов аденогипофиза — кортикотропина, тиреотропина, соматотропина. Секреция мелатонина подчинена суточному ритму (циркадианный ритм), определяющему ритмичность гонадотропных эффектов и половой функции. Деятельность эпифиза называют «биологическими часами» организма, так как железа обеспечивает процессы адаптации организма к смене часовых поясов. Введение мелатонина человеку вызывает легкую эйфорию и сон. В экспериментальных условиях экстракты эпифиза оказывают инсулиноподобный и паратиреоподобный эффекты, что, по-видимому, связано не только с мелатонином, но и с другими биологически активными веществами эпифиза — серотонином, адреногломерулотропином, гиперкалиемическим фактором и другими. Проявляется и диуретическое влияние экстрактов эпифиза, что позволяет считать его ответственным за ритмическую регуляцию водно-солевого обмена. Показана способность экстрактов эпифиза тормозить естественную гибель клеток и старение, выявлен противоопухолевый эффект эпифизарных гормонов.

Вилочковая железа — PanARMENIAN.Net

PanARMENIAN.Net — Свое имя вилочковая железа получила благодаря характерной форме, напоминающей трезубую вилку. Впрочем, так выглядит только здоровая железа — поврежденная чаще всего приобретает форму бабочки. Вилочковая железа имеет еще одно имя — тимус, что в переводе с греческого означает «жизненная сила». В 60-х годах прошлого столетия ученых осенило, что вилочковая железа относится к органам иммунной системы! Причем не к второстепенным, как лимфатические узлы, гланды или аденоиды, а к самым основным.

Многолетние наблюдения показали, что от этой железы во многом зависит человеческая жизнь, в особенности жизнь детей, которым еще не исполнилось пяти лет. Дело в том, что тимус — это «школа» ускоренного обучения клеток иммунной системы (лимфоцитов), формирующихся из стволовых клеток костного мозга. Попав в вилочковую железу, новорожденные «солдаты» иммунной системы преобразуются в Т-лимфоциты, способные сражаться с вирусами, инфекциями и аутоиммунными заболеваниями. После этого в полной боевой готовности они попадают в кровь. Причем наиболее интенсивно обучение проходит в первые 2—3 года жизни, а ближе к пяти годам, когда защитников набирается на вполне приличную армию, функция вилочковой железы начинает угасать. К 30 годам она затухает практически полностью, а ближе к сорока от вилочковой железы, как правило, не остается и следа.

Угасание тимуса медики называют инволюцией, или обратным развитием, хотя обычно вилочковая железа не исчезает полностью – остается слабый след в виде небольшого скопления лимфоидной и жировой ткани. При этом у одних людей вилочковая железа стареет и рассасывается раньше, а у других позже. Это может зависеть от генетической предрасположенности или образа жизни человека. Понятно лишь одно: чем позже это произойдет, тем лучше.

Вилочковая железа способна замедлять биологические часы организма. Это происходит потому, что тимус не только собирает армию Т-лимфоцитов, но и вырабатывает особые тимические гормоны, которые улучшают регенерацию кожи и способствуют быстрому восстановлению клеток. Словом, этот крохотный иммунный орган проводит серьезную работу по омоложению всего организма.

Во время одного из экспериментов, двум собакам (старой и молодой) сделали операцию по пересадке вилочковой железы. Старому животному вживили молодую железу, а молодой собаке — старую. В результате первое животное очень быстро пошло на поправку, стало больше есть, активнее себя вести и вообще выглядеть на пару лет моложе. А второе быстро старело, дряхлело, пока не умерло от старости.

Иммунологи нашли путь обновления стареющей железы и для человека. Достаточно взять эмбриональные стволовые клетки и сделать инъекцию непосредственно в тимус. Эта простая манипуляция заставит угасающий орган полностью восстановиться и тем самым вернет молодость. Как утверждают сторонники метода, такой «укол молодости» куда более эффективен, чем впрыскивание тех же стволовых клеток в кровь: там они быстро разрушаются, давая лишь кратковременный прилив сил, энергии и молодости.

Активность вилочковой железы можно усилить простым методом стимуляции буквально в считанные секунды. Он заключается в том, чтобы 10-20 раз легонько постучать рукой по месту расположения тимуса. Легкое постукивание можно производить кончиками пальцев или легко сжатым кулаком, избирая приятный ритм.

Если каждое утро стимулировать свой тимус и повторять эту процедуру несколько раз в течение дня, то уже через некоторое время вилочковая железа активизируется. Вы можете почувствовать «мурашки по телу» и ощутите чувства радости и счастья. Этот метод также поможет устранить последствия стрессов, уменьшит или совсем избавит от частых приступов паники и волнения. Во время болезни, протекающей с температурой, любая стимуляция тимуса может привести к повреждениям в тканях органа или более бурному протеканию болезни (она пройдет быстрее, но переносить ее будет тяжелее).

Не забывайте, что вилочковая железа довольно хрупкий орган, требующий постоянного внимания и заботы. Как и все компоненты иммунной системы, тимус ежедневно нуждается в пополнении запасов протеина. Во-первых, он являются строительным материалом для производимых им гормонов, а во-вторых, белки усиливают активность собственных клеток тимуса.

Кроме того, вилочковая железа любит тепловые процедуры: сауну, теплую ванну, согревающий компресс. Именно поэтому во время болезни повышается температура – она дает «зеленый свет» всему иммунитету. Однако иммунологи не советуют увлекаться стимуляцией вилочковой железы, ведь длительная активность неизбежно приведет к истощению органа, что вызовет обратный эффект.

Во время любой экстремальной ситуации тимус запрограммирован мобилизировать все Т-лимфоциты, в результате чего приходится в спешном порядке готовить новых защитников и расходовать энергетические резервы. Поэтому у человека, часто рискующего и нервничающего, вилочковая железа изнашивается и стареет быстрее.

Гормональный контроль развития Т-клеток в норме и при патологии

Wilson Savino, Daniella Arêas Mendes-da-Cruz, Ailin Lepletier и Mireille Dardenne

Абстракт. Физиология тимуса – первичного лимфоидного органа, в котором образуются Т-клетки, контролируется гормонами. Данные, полученные на животных моделях, свидетельствуют о множественном воздействии гормонов белковой и небелковой природы на тимус: они модулируют пролиферацию, дифференцировку, миграцию и апоптотическую гибель развивающихся тимоцитов. Например, гормон роста и пролактин могут усиливать пролиферацию и миграцию тимоцитов, в то время как глюкокортикоиды ведут к апоптозу этих развивающихся клеток. С возрастом тимус подвергается прогрессирующей атрофии с потерей числа генерируемых и экспортируемых клеток, таким образом, терапия на основе гормонов может стать альтернативной стратегией для восстановления органа, а также для увеличения пролиферации тимоцитов и экспорта зрелых Т-клеток в периферические лимфоидные органы. Некоторые гормоны (такие как гормон роста и прогонадолиберин-1) при этом используются как лекарственные средства для лечения иммунодефицитных расстройств, ассоциированных с атрофией тимуса, таких как ВИЧ-инфекция. В этом обзоре мы рассмотрим накопившиеся данные о том, что тимус находится под комплексным многофакторным гормональным контролем, который влияет на процесс развития Т-клеток в норме и при заболеваниях.

Введение

Сформировавшись в тимусе, зрелая Т-клетка мигрирует в периферические лимфоидные органы для инициации клеточного иммунного ответа. Важно, что гормоны могут контролировать физиологию тимуса, в том числе и развитие Т-клеток, а сам тимус может влиять на эндокринные оси. Открытия 1970х и 1980х годов показали, что неонатальная тимэктомия вызывает ненормальное развитие вторичных половых признаков и что клеточно-опосредованная антигенная стимуляция вызывает обратный ответ с продукцией глюкокортикоидов и интерлейкина-1. В течение 1980х было предположено существование обычной системы связи в нейроэндокринной и лимфоидной тканях: иммунные клетки могут продуцировать и выделять молекулы, которые обычно называют гормонами, а клетки нервной и эндокринной ткани в свою очередь продуцируют цитокины.

В одном исследовании было показано, что стресс-индуцируемая активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси запускала сильно выраженную атрофию тимуса. С момента публикации этой новаторской работы, было обнаружено, что взаимовлияние иммунной и нейроэндокринной систем распространяется на другие эндокринные оси, включая те, что опосредованы взаимодействиями между лимфоцитами и клетками микроокружения в тимусе, селезенке и в лимфатических узлах и гормонами, секретируемыми гипоталамо-гипофизарно-гонадной, гипоталамо-гипофизарно-щитовидной и гипоталамо-соматотропиной/ пролактиновой осями. В добавок ко всему прочему, нервная система может влиять на тимус посредством прямой иннервации кровеносных сосудов и паренхиматозных клеток, но это рассматривается в других источниках.

Принимая во внимание разнообразие взаимодействий между нейронами, клетками эндокринной и иммунной систем, неудивительно, что нарушение работы одной из этих систем может влиять на другие и ведет к развитию тех заболеваний, которые встречаются во время старения, и к некоторым инфекционным заболеваниям, таким как болезнь Чагаса и малярия. В этом обзоре мы описываем эффект гормонов на функционирование тимуса и их роль в развитии Т-клеток в норме и при болезнях.

Ключевые моменты

Тимус – первичный лимфоидный орган, ответственный за образование Т-клеток.
Физиология тимуса и развитие Т-клеток находятся под гормональным контролем посредством разнообразных эндокринных и паракринных путей.
Клетки микроокружения в тимусе постоянно продуцируют гормоны, которые характерны для гипофиза, такие как гормон роста, пролактин, окситоцин, вазопрессин.
Глюкокортикоиды вызывают элиминацию тимоцитов посредством апоптоза с участием каспаз, в то время как гормон роста усиливает пролиферацию и миграцию тимоцитов.
Учитывая разнообразие взаимодействий между эндокринной, нервной и иммунной системами можно заключить, что нарушения нормальной деятельности в одной из этих систем могут сказываться на других системах.
Острая инфекция, вызванная Trypanosoma cruzi (возбудитель болезни Чагаса), индуцирует атрофию тимуса посредством глюкокортикоид-зависимой элиминации тимоцитов, которой может препятствовать экзогенный пролактин.

Развитие Т-клеток

Весь процесс дифференцировки Т-клеток проходит внутри трехмерной сети тимического микроокружения (Рисунок 1). Эта сеть состоит из нелимфоидных клеток (таких как тимусные эпителиальные клетки-ТЭК), экстраклеточного матрикса и растворимых агентов – цитокинов или хемокинов, и хорошо известных тимических гормонов: тимулина, тимопоэтина и тимозина. Другие гормоны, включая гормон роста, пролактин, окситоцин и глюкокортикоиды, продуцируемые эндокринными железами — гипофизом и надпочечниками, также вовлечены в тимическое микроокружение.

Из красного костного мозга предшественники лимфоцитов мигрируют в тимус, попадая в него через посткапиллярные венулы, расположенные близко к кортико-медуллярной зоне долек тимуса (Рисунок 1а). Развивающиеся тимоциты дифференциально экспрессируют молекулы, которые характеризуют хорошо выраженные стадии нормального развития Т-клеток. Среди этих молекул экспрессия Т-клеточного рецептора на мембране вместе с корецепторами CD4 и CD8 может использоваться для отслеживания дифференцировки клеток внутри тимуса с помощью цитофлуориметрии. Т-клеточный рецептор является гетеродимером (преимущественно состоит из 1 α- и 1 β-цепи) и образуется в результате соматической рекомбинации разных сегментов гена (известных как V, D и J). Такой механизм обеспечивает образование огромного числа разных Т-клеточных рецепторов, которые в совокупности формируют репертуар Т-клеточных рецепторов. Вплоть до 1020 событий рекомбинации могут происходить в течение селекции в тимусе, это ассоциировано с образованием 108 Т-клеток у мыши и 1012 Т-клеток у человека.

Большинство незрелых тимоцитов не экспрессируют как Т-клеточный рецептор, так и CD4 и CD8, из-за отсутствия СD4 и CD8 на мембранах они называются двойные негативные тимоциты (далее в тексте DN-double negative). Клетки, которые начали экспрессировать корецепторы CD4 и CD8 называются двойными позитивными (далее в тексте DP-double positive). На этой стадии развивающиеся тимоциты слабо экспрессируют мембранные Т-клеточные рецепторы и могут быть охарактеризованы как TCRlowCD4+CD8+. Эти тимоциты занимают большую часть кортикальной зоны долек тимуса. В течение этой фазы DP клетки проходят позитивную селекцию, которая позволяет клеткам, которые экспрессируют Т-клеточный рецептор, взаимодействовать с клетками микроокружения и продолжить дифференцировку, в то время как клетки, которые не экспрессируют Т-клеточный рецептор подвергаются апоптозу.

В процессе последующей дифференцировки эти клетки усиливают экспрессию Т-клеточного рецептора и прекращают экспрессию одного из корецепторов: CD4 или CD8, таким образом становясь моноположительными клетками (далее в тексте SP-single positive) с фенотипом TCRhighCD4+CD8– или TCRhighCD4–CD8+. Эти SP клетки подвергаются апоптозу, если они обладают слишком высоким или слишком низким сродством к T-клеточному рецептору и к комплексу эндогенный белок-главный комплекс гистосовместимости (ГКГ) I типа или эндогенный белок-ГКГ II типа, которые экспрессируются клетками микроокружения тимуса (особенно на ТЭК и на тимических дендритных клетках).

В мозговом веществе тимуса ТЭК экспрессируют органоспецифические антигены. Эти антигены – белки, экспрессия которых характерна для большинства паренхиматозных органов, и которые по совместительству являются аутоантигенами, например инсулин, который экпрессируется эндокринными клетками островков Лангерганcа. Экспрессия органоспецифических антигенов находится под контролем продукта гена AIRE (Autoimmunity regulator), который позволяет ТЭК мозгового вещества презентовать аутологичные пептиды развивающимся тимоцитам. Этот процесс позволяет избежать развития клеток, реагирующих на аутоантигены, и, следовательно, препятствует аутоиммунным реакциям. Зрелые SP тимоциты, выжившие после процесса негативной селекции, могут в конечном счете переселиться из тимуса во вторичные лимфоидные органы (такие как селезенка, лимфатические узлы, миндалины и аппендикс), где они составят периферический пул Т-лимфоцитов (Рисунок 1а).

В процессе дифференцировки тимоциты мигрируют вглубь долек тимуса. DN клетки обнаруживаются в субкапсулярной зоне коры долек тимуса, в то время как DP клетки обнаруживаются во внутренней части коркового вещества, а зрелые SP тимоциты находятся в мозговой зоне (Рисунок 1а). Развивающиеся тимоциты разным образом взаимодействуют с компонентами тимического микроокружения: прямые взаимодействия клетка-клетка, взаимодействие с компонентами экстраклеточного матрикса, взаимодействие с растворимыми агентами, такими как цитокины, хемокины, сфинголипиды и гормоны (Рисунок 1b и 2). В раннем развитии Т-клеток внутри тимуса ключевые взаимодействия типа клетка-клетка опосредованы белком notch (neurogenic locus notch homologue protein 1), который экспрессируется предшественниками Т-клеток и белком Dll4 (delta-like protein 4), который экспрессируется тимическим эпителием. Нарушение экспрессии DLL4 в ТЭК полностью блокирует тимопоэз.

Тимус подвергается физиологической возрастной атрофии: элиминируются развивающиеся тимоциты, происходят изменения в компартментах микроокружения, жировая ткань инфильтрирует орган, вторично по отношению к фиброадипогенной трансформации. Архитектура кортико-медуллярной ткани постепенно теряется, наряду со снижением экспорта тимоцитов. Этот процесс воздействует на периферические Т-клеточные компартменты с последующим понижением иммунореактивности в процессе старения. Помимо этого, эпителиальный компартмент стареющей мыши изменяется как в корковой, так и в мозговой зоне: уменьшается количество ТЭК (включая медуллярные ТЭК, которые экспрессируют AIRE), вследствие чего редуцируются органоспецифические антигены, что в теории содействует всевозможным аутоиммунным событиям у стареющих особей. Молекулярные механизмы возрастной инволюции тимуса известны не полностью. И все же, разработано несколько доклинических и клинических методик для восстановления активности органа, которые ведут к существенному улучшению функционирования тимуса, это такие подходы как абляция половых стероидных гормонов и терапия гормоном роста и интерлейкином-7 (ИЛ-7).

Гормонально-опосредованный цикл превращений в тимусе

Гормональный контроль тимуса включает как эндокринные, так и паракринные/аутокринные пути, которые воздействуют на клетки тимического микроокружения и тимоциты через специфические рецепторы, связывающие гормоны. Таким образом, гормоны регулируют пролиферацию и выживание как лимфоидных клеток тимуса, так и клеток микроокружения, а заодно и селекцию Т-клеточного репертуара, что является механизмом, частично связанным с регуляцией активации Т-клеточного рецептора во время связывания ГКГ с белком. Многие гормоны регулируют миграцию и экспорт развивающихся Т-клеток (Таблица 1 и 2).

Рисунок 1. Источник: журнал Nature.

A Предшественники Т-клеток входят в тимус через пост-капиллярные венулы в кортико-медуллярной зоне тимических долек и проходят через разные типы микроокружения: наружная кора, за ней внутренняя кора и мозговое вещество (медулла). Тимоциты взаимодействуют с клетками тимического микроокружения, такими как кортикальные ТЭК, медуллярные ТЭК, дендритные клетки и макрофаги. Развивающиеся Т-клетки регулируют уровни экспрессии таких белков, как Т-клеточный рецептор (гетеродимер), CD3 комплекс, CD4, CD8, CD24, CD25, CD44, CD69 и CD62 лиганд, все они могут выступать в роли маркеров для определения текущей стадии развития Т-клетки внутри органа.

B Взаимодействия клеток тимического микроокружения опосредованы множеством механизмов: взаимодействие комплексов TCR и MHC/эндогенный белок (1), прямые взаимодействие клетка-клетка посредством Notch и Delta-like protein 4 (2), компоненты экстраклеточного матрикса ламинин и фибронектин связывают тимоциты с ТЭК через мембранные рецепторы интегринового типа (3), активация хемокинами и другими растворимыми агентами рецепторов, связанных с G-белками (4), активация посредством цитокинов и пептидных гормонов: IL-1, IL-7, гормон роста и пролактин (5).

Аббревиатуры: ТЭК – тимические эпителиальные клетки, DN – двойные негативные лимфоциты, DP – двойные позитивные, MHC – главный комплекс гистосовместимости, TCR – Т-клеточный рецептор, SP – моноположительные.

Гормоны гипоталамуса, воздействующие на тимус – это белки, полученные из особых нейронов специальных ядер гипоталамуса, аксоны этих нейронов выделяют гормональное содержимое в специализированную сосудистую сеть, которая позволяет гормонам воздействовать на аденогипофиз (переднюю долю гипофиза). Гормоны, секретируемые аденогипофизом, направленно стимулируют выработку гормонов другими эндокринные мишенями и оказывают воздействие на рост тканей, что влияет и на многие аспекты физиологии тимуса (Рисунок 2).

Гормон роста – Инсулиноподобный фактор роста 1

Изолированные ex vivo тимоциты и первичные культуры клеток ТЭК могут производить и секретировать гормон роста. Экспрессия рецепторов гормона роста первоначально описывалась в культивируемых ТЭК человека и получила подтверждение при колокализации рецепторов с мечеными цитокератинами в тимусе птиц. Экспрессия рецепторов гормона роста особенно выражена в незрелых тимоцитах как у мышей, так и у людей.

Некоторые функции тимуса находятся под контролем гормона роста. Трансгенные мыши со сверхэкспрессией гормона роста имеют увеличенный тимус, подобные результаты наблюдаются у мышей и людей, получивших рекомбинантные формы гормона. Гормон роста регулирует тимическое микроокружение, повышая секрецию цитокинов, хемокинов и тимулина. Любопытно, что у пациентов с акромегалией обнаружен высокий титр тимулина в сыворотке по сравнению с соответствующей возрастной группой здоровых людей или пациентов с акромегалией, принимавших окреатид или перенесших операцию на гипофизе. Впрочем, структура тимуса у этих пациентов не обследовалась неинвазивными методами. Однако, есть единственный упомянутый в литературе случай, когда пациент с акромегалией и высоким уровнем гормона роста и ИФР-1 (инсулиноподобный фактор роста-1) обладал гиперплазией тимуса, что было выяснено с помощью рентгеноскопии и компьютерной томографии.

Гормон роста способствует депонированию белков, вовлеченных в миграцию клеток, таких как ламинины и стромальный клеточный фактор-1. Миграция тимоцитов, полученных от трансгенной по гормону роста мыши или от мыши, в тимус которой был инъецирован гормон роста, усиливается в сторону источников стромального клеточного фактора-1 и ламининов. Любопытно, что число клеток, вышедших из тимуса, повышается и в периферических лимфоидных органах в обеих мышиных моделях. Эти данные наводят на мысль о том, что гормон роста индуцирует изменения репертуара Т-клеток тимуса и периферических лимфоидных органов, хотя пока нет экспериментальных данных, подтверждающих это суждение.

Рисунок 2. Источник: журнал Nature.

Тимус находится под контролем гормонов белковой и небелковой природы. Нейроэндокринный контроль тимуса включает симпатическую и парасимпатическую иннервацию органа с локальной выработкой нейротрансмиттеров, таких как норадреналин и ацетилхолин.

Аббревиатуры: АДГ – антидиуретический гормон (вазопрессин), Адр – адреналин, АКТГ – адренокортикотропный гормон, АХ – ацетилхолин, Е2 – эстрадиол, ЛГ – лютеинизирующий гормон, НА – норадреналин, ПГ – прогестерон, СРГ – соматотропин-рилизинг-гормон (соматолиберин), Т3 – трийодтиронин, Т4 – тироксин, ТРГ – тиреотропин-рилизинг-гормон (тиролиберин), ТТГ – тиреотропный гормон (тиреотропин), ФСГ – фолликулостимулирующий гормон.

Большая часть эффектов гормона роста в теле контролируется производством и выработкой ИФР-1. Клетки тимуса могут продуцировать и выделять ИФР-1, а также и экспрессировать соответствующий рецептор. Усиление эффекта гормона роста в результате продукции тимулина, экспрессия элементов экстраклеточного матрикса и адгезия развивающихся тимоцитов к ТЭК — всё это может быть прекращено после обработки клеток антителами к гормону роста, к ИФР-1 или к рецептору ИФР-1.

Несмотря на то, что желудок считается главным источником периферического грелина, этот гормон также экспрессируется иммунными клетками и регулирует активацию Т-клеток и последующее воспаление. Грелин способствует выработке гормона роста, воздействуя на специфический рецептор связанный с G-белком: GHS-R (GH secretagogue receptor type 1 -рецептор стимулятора секреции гормона роста типа 1). Было показано наличие мРНК GHS-R и самого белка в Т-клетках человека и грызунов; ацил-грелин и дезацил-грелин также продуцируются и секретируются при активации Т-клеток. GHS-R экспрессируется в тимусе и разнообразных субпопуляциях тимоцитов, с наибольшей экспрессией в DP клетках; уровень экспрессии падает в процессе старения. Введение грелина старой мыши ведет к обращению ассоциированных с возрастом изменений архитектуры тимуса и увеличивает количество ранних предшественников тимоцитов, что приводит к росту числа тимоцитов, а также и недавних эмигрантов из тимуса на периферии.

Рецепторы гормона роста, пролактина и лептина принадлежат к 1 классу суперсемейства цитокиновых рецепторов и состоят из экстраклеточного лиганд-связывающего домена, трансмембранного домена и внутриклеточного домена. Эти рецепторы не обладают истинной киназной активностью и передают сигнал через киназы, которые взаимодействуют с цитоплазматическим хвостом рецепторов. Главный сигнальный путь, который активируется этими рецепторами – JAK/STAT путь (Рисунок 3). Связывание лиганда индуцирует димеризацию рецептора и активацию Янус-киназы 2 (JAK2), которая, в свою очередь, фосфорилирует множественные тирозиновые остатки, обеспечивая присоединение STAT1, STAT3 и STAT5. Фосфорилированный по тирозину STAT5 диссоциирует от рецептора, димеризуется и переходит в ядро, где связывается с промоторами таргетных генов.

Пролактин

Развивающиеся тимоциты конститутивно продуцируют пролактин, и медуллярные ТЭК выглядят как главный источник этого белка. Также мы показали, что рецептор пролактина экспрессируется медуллярными ТЭК, а активация рецепторов ведет к пролиферации этой клеточной субпопуляции. Более того, большинство тимических дендритных клеток экспрессируют ген PRLR (кодирует рецептор пролактина), когда эти клетки обрабатывают пролактином, они увеличивают способность реагировать в аллогенных лейкоцитарных реакциях. Подобный эффект возможно связан с повышением поверхностной экспрессии ГКГ и костимулирующей молекулы CD80.

PRLR также экспрессируется тимоцитами, и этот процесс не зависит от стадии созревания тимоцита; экспрессия рецептора пролактина повышается в ответ на стимуляцию митогенными факторами, например конканавалином А, а также и на высокий уровень пролактина. Несмотря на нормальное развитие иммунной системы у мышей с недостаточной продукцией пролактина или слабой экспрессией PRLR, было показано, что пролактин – это важный фактор выживания и пролиферации ранних DN предшественников Т-клеток с фенотипом CD25+CD4–CD8–. Соответственно, моноклональные антитела к пролактину и к рецептору пролактина блокируют развитие Т-клеток, что ведет к аккумуляции DN клеток в тимусе. Эти данные свидетельствуют о том, что пролактин участвует в физиологическом регулировании работы тимуса, но не является ключевым фактором в развитии тимуса. Похоже, что пролактин противодействует иммуносупрессивному эффекту глюкокортикоидов в тимусе в условиях стресса, что было продемонстрировано in vivo на разных моделях: повышение уровня циркулирующего в крови пролактина защищает тимоциты от апоптоза, индуцированного глюкокортикоидами.

Таблица 1. Источник: журнал Nature.

Нейропептиды

Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) выделяет нейропептиды окситоцин и вазопрессин, которые оказывают влияние на физиологию тимуса. ТЭК продуцируют вазопрессин и окситоцин, но в самих тимоцитах продукции вазопрессина обнаружено не было. Рецептор окситоцина, связанный с G-белком, был обнаружен на всех субпопуляциях тимоцитов, в то время как рецептор вазопрессина V1b был найден только на DP и CD8+ клетках. Функционально, ингибирование рецептора окситоцина в культуре ткани фетального тимуса повышает степень раннего апоптоза взрослых CD8+ Т-клеток, а антагонисты рецептора вазопрессина V1b, такие как nelivaptan, ингибируют дифференцировку Т-клеток и способствуют развитию CD8+ Т-клеток. И все-таки, много работы еще предстоит сделать для того, чтобы установить интратимическую роль этих нейропептидов.

Лептин

Лептин экспрессируется в тимусе и функционирует посредством связывания с лептиновым рецептором. У мышей линии db/db (диабетические мыши) развивается сахарный диабет 2 типа и ожирение, также для них характерен недостаток лептинового рецептора. Наши исследованиях позволили сделать вывод, что db/db мыши также подвержены преждевременной инволюции тимуса с большой потерей тимоцитов и аккумуляцией адипоцитов в органе.

По-видимому, экспрессия лептинового рецептора в тимусе ограничена клетками микроокружения, активация этих клеток лептином защищает орган от потери лимфоидной и ТЭК популяции во время сильной стресс-индуцированной атрофии тимуса. Несмотря на это, при введении лептина здоровой мыши никакого воздействия на тимопоэз не наблюдалось. Таким образом, уровень интратимической мРНК лептина селективно повышается в клетках микроокружения у молодых крыс, рожденных лишенными белка самками, что, в свою очередь, защищает тимоциты от апоптоза. Лептин и грелин поддерживают тимопоэз. В добавок к изменяющемуся репертуару Т-клеточных рецепторов, оба гормона частично обращают возрастную инволюцию тимуса, хотя и разными механизмами.

Тиреоидные гормоны

Некоторые данные свидетельствуют о том, что метаболические каскады, ассоциированные с тиреоидным гормоном, можгут регулировать работу тимуса. К примеру, пациенты с гипертиреозом, имеют повышенное количество тимоцитов, что ведет к гиперплазии тимуса. В соответствии с этими данными, у мышей, которым ввели экзогенный Т3, было выявлено увеличение таких параметров, как размер тимуса, насыщенность тимуса клетками и количество циркулирующих тимоцитов. Более того, системное лечение или интратимическое введение Т3 усиливает адгезию и миграцию тимоцитов в сторону молекул экстраклеточного матрикса. Подобные биологические эффекты происходят из-за активации ядерных рецепторов Т3, которые экспрессируются как в развивающихся тимоцитах, так и в ТЭК.

Несмотря на то, что данных о интратимической продукции тиреоидного гомона нет, данные, полученные в ходе иммуноцитохимии, свидетельствуют о том, что тиреотропный гормон (ТТГ) может продуцироваться ТЭК – это было обнаружено при иммуноцитохимическом анализе с использованием антител к субъединице бета-ТТГ в субкапсулярной и корковой зонах тимуса. Более того, TSHR (кодирует рецептор ТТГ) дифференциально экспрессируется в тимусе человека в процессе развития Т-клеток, а у мышей с недостатком экспрессии рецептора ТТГ уменьшается количество DP и SP тимоцитов в сравнении с мышью дикого типа – это свидетельствует о том, что ТТГ играет роль ростового фактора для развивающихся Т-клеток. Таким образом, нарушение TSHR-обусловленной регуляционной активности экспрессии генов посредством ингибирования транскрипционного репрессора – белка острого промиелоцитарного лейкоза (белок содержит домен типа «цинковые пальцы») в тимусе запускает аутоиммунную реакцию на щитовидную железу в связи с высвобождением TSHR-реактивных T-клеток от негативной селекции. В добавок ко всему, ген TRH, который кодирует предшественник тиреотропин-рилизинг гормона, транскрибируется в тимусе крыс. Принимая во внимание локальную продукцию предшественника тиреотропин-рилизинг гормона, интратимическую экспрессию рецептора ТТГ и тот факт, что этот нейропептид способен усиливать пролиферацию тимоцитов, можно заключить, что аутокринные/паракринные сети, контролируемые тиротропиновым рецептором, могут контролировать физиологию тимуса. Хотя до сих пор остается загадкой, осуществляется ли в тимусе полный каскад тиреотропин-рилизинг гормон – ТТГ – Т3/Т4.

Таблица 2. Источник: журнал Nature.

Половые гормоны

Рецепторы андрогенов и эстрогенов найдены на тимоцитах и клетках микроокружения. Рецепторы андрогенов в большинстве своем обнаружены на DN и CD8+ клетках. Сигнальные пути эстрогеновых рецепторов очень важны для нормального развития тимуса у мышей. Также эстроген препятствует развитию тимомы посредством ингибирования пролиферации ТЭК – это было установлено при добавлении эстрогена и антиэстрогена в первичную культуру эпителиальных клеток тимомы человека. Несмотря на то, что эстрогены, как и андрогены оказывают ингибирующее воздействие на рост тимуса, у мышей после овариэктомии повышение числа периферических Т-клеток не было ассоциировано с усилением тимопоэза, что наблюдалось при орхиэктомии. Эффект, обнаруженный в этом исследовании, предположительно является следствием распространения на периферии уже существующих клеток.

Хотя выработка половых стероидных гормонов не наблюдалась в тимусе, прогонадолиберин-1 (также известный как рилизинг-фактор лютеинизирующего гормона), который стимулирует гипоталамо-гипофизарно-гонадную ось, экспрессируется тимоцитами крыс. У крыс прогонадолиберин-1 может стимулировать пролиферацию клеток тимуса посредством направленного воздействия на специфичные рецепторы к прогонадолиберину-1.

Глюкокортикоиды

В тимусе основной мишенью для иммуносупрессии, ассоциированной с глюкокортикоидами, являются незрелые DP тимоциты, при стимуляции глюкокортикоидами в этой популяции клеток отмечены высокая частота апоптоза и пониженная степень пролиферации. По всей видимости, такое резковыраженное воздействие глюкокортикоидов на тимоциты зависит от количества воздействующих глюкокортикоидов. Хотя высокий уровень глюкокортикоидов требуется для запуска апоптоза тимоцитов, клетки, подвергшиеся воздействию глюкокортикоидов в небольших количествах, не претерпевают апоптоз, опосредованный Т-клеточными рецепторами. Локальные сети, контролируемые глюкокортикоидами (продуцируются клетками ТЭК), предположительно являются главным медиатором глюкокортикоид-позитивной роли в селекции тимоцитов, уменьшая аффинность связывания TCR собственным лигандом, представленным на MHC и спасающим тимоциты от пути негативной селекции. Несмотря на то, что отсутствие сигналинга глюкокортикоидных рецепторов не оказывает никакого влияния на развитие тимоцитов, удаление этих рецепторов до селекции ведет к увеличению размера тимуса. Этот эффект связан с повышением антиген-специфической негативной селекции DP тимоцитов и с изменением репертуара Т-клеточных рецепторов поликлональных Т-клеток.

Глюкокортикоидные рецепторы экспрессируются как в цитоплазме, так и в ядре тимоцитов. После связывания глюкокортикоида со своим рецептором комплекс переносится в ядро клетки для регуляции экспрессии таргетных генов (Рисунок 4). В тимусе человека частота встречаемости глюкокортикоидных рецепторов повышается в незрелых тимоцитах, что коррелирует с повышением чувствительности к эффекту воздействия глюкокортикоидов, чего не случается со зрелыми тимоцитами.

Рисунок 3. Источник: журнал Nature.

A Связывание гормона роста с рецептором рекрутирует и активирует связанную с рецептором тирозинкиназу JAK2, которая в свою очередь фосфорилирует собственные тирозиновые остатки и тирозиновые остатки рецептора горомна роста. Эти тирозины формируют сайты связывания для некоторых сигнальных белков – членов семейства STAT. Среди известных сигнальных молекул, участвующих в сигналинге от гормона роста, именно белки STAT5 играют чрезвычайно важную роль в регуляции транскрипции. В ядре фосфорилированный STAT5 связывается с промоторами таргетных генов, например CRE.

B Линия мышиных ТЭК обработана гормоном роста, можно заметить повышенную экспрессию JAK2, JAK2, STAT5, CDK2 и CDK4 (обнаружено с помощью иммуноцитохимии).

C Общее количество ТЭК возрастает при обработке гормоном роста по сравнению с контролем.

Аббревиатуры: JAK2 – Янус-киназа 2, CDK — циклин-зависимая киназа, CRE — cAMP response element, СТГ – соматотропный гормон (гормон роста), P – фосфорилированный, STAT5 — signal transducers and activators of transcription 5, ТЭК – тимические эпителиальные клетки. График С был модифицирован с разрешения Wiley © Savino, W. et al. Scand. J. Immunol. 55, 442–452 (2002).

На мышах мы продемонстрировали, что повышение количества циркулирующих глюкокортикоидов ведет к снижению экспрессии глюкокортикоидного рецептора альфа у DP клеточной субпопуляции. Глюкокортикоидные рецепторы были обнаружены в культурах клеток ТЭК, а бета изоформа рецетора была обнаружена in situ на медуллярных ТЭК. β-изоформа оказывает доминантно-негативный эффект на индуцированную глюкокортикоидом-α трансактивацию промоторов, находящихся под GRE (glucocorticoid response element) — элементом отклика глюкокортикоидов.

Помимо экспрессии глюкокортикоидных рецепторов, как ТЭК, так и развивающиеся тимоциты экспрессируют все ферменты и кофакторы, необходимые для синтеза глюкокортикоидов. ТЭК синтезируют кортикостерон, а тимоциты синтезируют глюкокортикоиды — это было очень изящно продемонстрировано на клеточной линии, трансфицированной глюкокортикоидным рецептором, после чего она была коинкубирована с тимоцитами. Оказалось, что DP клетки являются главной субпопуляцией тимоцитов, которая производит глюкокортикоиды. Глюкокортикоиды, выделяемые тимоцитами, оказывают антипролиферативный эффект на клеточную линию и индуцируют апоптоз тимоцитов.

Похоже, что POMC (ген, кодирующий проопиомеланокортин, молекула которого расщепляется с образованием адренокортикотропного гормона, далее АКТГ) конститутивно экспрессируется в ТЭК и дендритных клетках тимуса. ТЭК экспрессируют рецептор АКТГ и подтип 2 рецептора меланокортина, активация этих рецепторов регулирует экспансию тимоцитов, когда системная концентрация глюкокортикоидов низкая. Есть данные о продуцировании кортикотропин-рилизинг фактора тимоцитами. В совокупности, эти данные свидетельствуют о том, что схема связей, подобная той, которую можно наблюдать в гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси может также присутствовать внутри тимуса, но необходимы дальнейшие исследования этой системы.

Инфекция и развитие Т-клеток

Атрофия тимуса – общий признак острых инфекционных заболеваний, вызванных вирусами, бактериями, паразитами или грибами. Атрофия часто связана с гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой дисфункцией и может быть описана на примере изменений, наблюдаемых у пациентов с болезнью Чагаса (основная санитарно-гигиеническая проблема Латинской Америки). Возбудителем заболевания является паразитическое простейшее Trypanosoma cruzi. Ранее нами было показано, что атрофия, наблюдаемая у мышей с острой инфекцией, вызванной Trypanosoma cruzi, характеризуется потерей DP тимоцитов, которые экспрессируют низкий уровень Т-клеточных рецепторов в совокупности с анормальным выходом незрелых тимоцитов. Причем у некоторых тимоцитов эти Т-клеточные рецепторы относятся к семейству Vβ: при нормальных условиях тимоциты, несущие рецепторы этого семейства подвергаются апоптозу, и, возможно, именно наличие подобных тимоцитов приводит к аутоиммунным реакциям.

Прогрессивная атрофия тимуса, вызванная Trypanosoma cruzi, сопровождается повышением уровня циркулирующих глюкокортикоидов, было обнаружено, что атрофию можно предотвратить у адреналэктомированных мышей, обработанных антагонистом рецепторов глюкокортикоидов RU486. Любопытно, что мы также обнаружили пониженный уровень кортиколиберина в гипоталамусе инфицированной Trypanosoma cruzi мыши с незначительными изменениями в количестве циркулирующего АКТГ, но был отмечен высокий уровень ИЛ-6, цитокина, который направленно воздействует на клетки надпочечников и стимулирует выделение кортикостерона. К тому же, с помощью иммуноцитохимии было показано уменьшение количества гормона роста и пролактина в гипофизе инфицированной Trypanosoma cruzi мыши и в in vitro инфицированных клетках линии опухоли гипофиза крысы Gh4. Таким образом было выяснено, что пролактин является еще одой молекулой адаптации к стрессу, и его выработка изменяется при инфицировании Trypanosoma cruzi. Обратные динамические изменения зафиксированы для уровня глюкокортикоидов и пролактина в сыворотке у мышей, подвергшихся острой форме болезни Чагаса. Этот результат свидетельствует о том, что иммуносупрессия, которая появляется после инфицирования Trypanosoma cruzi, отчасти появляется из-за нарушения баланса гормона стресса (Рисунок 4а).

Рисунок 4. Источник: журнал Nature.

A Инфицирование трипаносомой T. сruzi ведет к тому, что надпочечники синтезируют глюкокортикоиды без изменения уровня АКТГ. В это же время, инфекция понижает синтез пролактина и/или его выделение гипофизом. Инфицирование T. сruzi также ведет к понижению интратимического содержания глюкокортикоидов и увеличивает количество локально производимого пролактина.

B Незрелые DP тимоциты, чувствительные к апоптозу, вызванному инфекцией T. сruzi, обладают повышенным уровнем рецепторов к глюкокортикоидам (синий прямоугольник). Связавшийся с глюкокортикоидами рецепторный комплекс транслоцируется в ядро, где он активирует транскрипцию проапоптотических белков, связавшись с GRE.

C Пролактин контролирует STAT5 сигнальный путь (опосредованный введением экзогенного пролактина), который обладает защитным воздействием от инфекции T. сruzi, посредством связывания с комплексом глюкокортикоидного рецептора и ингибирования про-апоптотических эффектов глюкокортикоидов.

Аббревиатуры: GRE — glucocorticoid response element (элемент отклика глюкокортикоидов), JAK2 – Янус-киназа 2, Р — фосфорилирование, STAT5 — signal transducers and activators of transcription 5, АКТГ – адренокортикотропный гормон, ГК – глюкокортикоиды.

Повышение титра глюкокортикоидов в сыворотке сопровождалось повышением интратимического уровня кортикостерона во время острой инфекции Trypanosoma cruzi, что свидетельствует о том, что контроль интратимической выработки глюкокортикоидов независим от системного уровня глюкокортикоидов. У DP тимоцитов мыши, инфицированной Trypanosoma cruzi, понижено количество мРНК глюкокртикоидного рецептора и повышена экспрессия PRLR (ген, кодирующий рецептор пролактина). Это говорит о том, что в DP клетках пролактин противодействует эффекту глюкокортикоидов, воздействуя на сигнальный путь глюкокортикоидных рецепторов (Рисунок 4b). Таким образом, сигналинг от рецептора пролактина, идущий через STAT5 сигнальный путь, подавляет глюкокортикоид-индуцированный апоптоз в Т-клетках. Следовательно, восстановление системного уровня пролактина при лечении метирапоном (стимулирует синтез АКТГ) может предотвратить атрофию тимуса, снижая апоптоз DP клеток и их количество на периферии иммунной системы. Эти данные указывают на то, что пролактин-зависимая защита тимуса оказывает влияние на анормальный экспорт этих незрелых и потенциально аутрореактивных Т клеток.

Гормональная терапия

При возрастной инволюции тимуса происходят изменения в лимфоидном компартменте и компартменте микроокружения, это ведет к потере экспорта Т-клеток на периферию иммунной системы. Хотя общее число Т-клеток на периферии с возрастом не уменьшается, наивные Т-клетки замещаются Т-клетами памяти у человека и у мышей. Более того, процесс старения ведет к подавлению пролиферации Т-клеток, продукции цитокинов и CD8-зависимой цитотоксичности, что способствует уменьшению ответа Т-клеток.

Ускоренная инволюция тимуса отмечена при патологических состояниях, например при истощении или острых инфекциях, вызванных, например, T. cruzi и Paracoccidioides brasiliensis, или при некоторых иммунодефицитных состояниях, например при ВИЧ инфекции. Таким образом, восстановление тимуса является потенциальной лечебной стратегией для предотвращения инволюции органа.

Возраст-зависимая инволюция тимуса

В процессе старения в сыворотке крови падает концентрация гормона роста и ИФР-1. Гормон роста усиливает пролиферацию ТЭК in vitro (Рисунок 3b) и суммируется с анти-CD3 в стимулирующем пролиферацию тимоцитов эффекте. Таким образом, гормон роста является потенциальным вспомогательным терапевтическим агентом для обращения возраст-зависимой инволюции тимуса. Положительный эффект на рост тимуса был отмечен у 24-месячных крыс, которым были имплантированы клетки гипофизарной опухоли, продуцирующей гормон роста и пролактин. Напротив, мышь с нокаутом по рецептору гормона роста обладает сильно выраженным преждевременным снижением синтеза тимулина, что указывает на функциональную недостаточность тимического эпителия. Несмотря на то, что исследования функции тимуса у детей с типичным синдромом Ларона (причиной синдрома служат мутации в гене, кодирующем рецептор гомона роста) не проводились, для них характерны основные нарушения иммунной системы. Интересно, что мутации в STAT5b (кодирует компонент сигнального пути от гормона роста), дефекты роста коррелируют с иммунодефицитным состоянием.

Гормон роста способен улучшить функционирование тимуса, повысить приживаемость костного мозга и стимулировать гемопоэз у старых животных или у животных с подавленным иммунитетом. Кроме того, воздействие гормоном роста на стареющих мышей усиливает разнообразие периферического репертуара Т-клеток (определено с помощью ПЦР анализа длины участка, определяющий комплементарность-3 CDR3 для некоторых TCR Vβ генов). Было обнаружено, что введение гормона роста взрослым людям с недостатком гормона роста ведет к восстановлению количества клеток-эмигрантов из тимуса на периферии. Эти данные указывают на то, что гормон роста важен для поддержания выработки Т-клеток и пролиферации тимоцитов, и по этой причине гормон роста может быть полезен для заместительной гормональной терапии.

Многие эффекты применения гормона роста находятся под контролем ИФР-1. Более того, применения ИФР-1 in vivo у мышей может частично обратить возраст-зависимую инволюцию тимуса и усилить тимопоэз. Также, у мышей с недостатком ИФР-1 рецептора на тимоцитах и Т-клетках, развитие идёт нормально с момента обработки клеток ИФР-1. По всей видимости, нормальное развитие зависит от увеличения количества ТЭК и их способности регулировать вхождение предшественников Т-клеток в тимус.

Однако, лечение стареющих грызунов с помощью гормона роста или ИФР-1 не восстанавливает насыщенность тимуса клетками до уровня, который наблюдается у молодых здоровых мышей. Если объединить введение молодых клеток костного мозга и обработку ИФР-1, то это приведет к повышению насыщенности тимуса клетками по сравнению с животными, которым был введен только гормон роста/ИФР-1 или проведена трансплантация костного мозга. Добавочные дефекты костного мозга, связанные со старением, ограничивают омолаживающий эффект этих гормонов в процессе старения.

Экспрессия грелина и рецептора к грелину снижается у стареющих мышей, а делеция гена Ghrl ведет к ускорению инволюции, фиброадипогенной трансформации и к адипогенезу в тимусе мыши. Важно, что восстановление присутствия грелина в сыворотке частично обращает процесс инволюции тимуса, повышает количество эмигрантов из тимуса и увеличивает разнообразие Т-клеточных рецепторов на периферических Т-клетках у стареющих мышей, причем этот механизм не зависит от ИФР-1. Необходимы дальнейшие исследования для прояснения вопроса: лежат ли в основе старения тимуса нарушения гормональной оси грелин-гормон роста-ИФР-1.

Лечение 14-месячных мышей лептином ведет к восстановлению тимопоэза, что характеризуется увеличением размера и веса тимуса, количества тимоцитов, ТЭК и тимических эмигрантов. Отмечено, что при голодании баланс между количеством лептина и глюкокортикоидов нарушается. Это ведет к понижению уровня лептина и последующему усилению глюкокортикоид-зависимого апоптоза тимоцитов и к атрофии тимуса. Экзогенное введение лептина обращает эти эффекты.

Атрофия тимуса ускоряется в период полового созревания, что свидетельствует о влиянии повышения количества половых стероидных гормонов. Соответственно, экзогенное введение половых стероидов, таких как дигидротестостерон и эстрадиол ведет к нарушению тимопоэза у взрослых мышей, что связано с повышением апоптоза кортикальных тимоцитов. В добавок к этому, нарушение продукции половых гормонов с помощью хирургического удаления гонад или химической блокады (полученным из гипоталамуса прогонадолиберином-1) позволяет омолодить тимус грызунов.

Сигнальный путь от прогонадолиберина-1 зависит от активации рецептора этого гормона, который относится к семейству рецепторов, связанных с G-белками. Продолжительная экспозиция с родственным лигандом ведет к снижению количества рецепторов и последовательно к уменьшению выработки половых гормонов гонадами. Исследования, проведенные на тимоцитах крыс, помогли обнаружить уменьшение количества сайтов связывания прогонадолиберина-1 с возрастом. Способность прогонадолиберина-1 регулировать функцию тимуса свидетельствует о том, что воздействие прогонадолиберина-1 может напрямую влиять на орган. Подобно эффекту, получаемому при устранении воздействия тестостерона при кастрации, введение антагонистов прогонадолиберина-1 восстанавливает вес тимуса и увеличивает связываемость прогонадолиберина-1 в тимусе взрослых крыс, также отмечены частичное восстановление структуры тимуса и усиление пролиферации тимоцитов. В добавок к этому у мышей после кастрации наблюдалось снижение количества гибнущих посредством апоптоза тимоцитов (при старении очень высока степень апоптоза), частично повышалось количество DN, DP клеток и субпопуляций CD4+ SP клеток. Подобные эффекты вероятно относятся к восстановлению эпителиального компартмента.

Абляция половых стероидных гормонов повышает у стареющих животных способность костного мозга восстанавливаться, хотя остается неизвестным, рекрутирует ли тимус предшественников Т-клеток в этом случае. Тем не менее, взаимодействия между Notch в развивающихся тимоцитах и Dll4 в ТЭК может быть обусловлено половыми гормонами, такими как антагонисты прогонадолиберина-1, они имитируют абляцию половых стероидов, что ведет к активации тимопоэза у стареющих мышей и у особей женского пола с помощью повышения экспрессии Dll4.

Несмотря на то, что абляция овариального эстрогена у стареющих мышей женского пола повышает насыщенность тимуса клетками, регенерация выражена сильнее у особей мужского пола, что возможно отражает повышенную экстрагонадную продукцию эстрогена жировой тканью и печенью после овариэктомии. Несмотря на различия в физиологии тимуса, аналоги прогонадолиберина-1 используются в лечении гормонально-зависимого рака простаты и рака молочной железы.

Гормональная терапия при ВИЧ

ВИЧ-инфекция ведет к выраженной атрофии тимуса с существенным снижением количества развивающихся тимоцитов и клеток микроокружения. Восстановление функции тимуса могло бы сыграть важную роль для больных с ВИЧ-инфекцией. Гормон роста и ИФР-1 могут способствовать восстановлению развития Т-клеток у пациентов с ВИЧ-инфекцией. Экзогенно введенный гормон роста играет тимопоэтическую роль у людей с ВИЧ-инфекцией. При обследовании тимуса ВИЧ-1 – инфицированных пациентов, которые получали терапию гормоном роста, был обнаружен заметный рост общей массы тимуса и количества CD4+ Т-клеток в кровяном русле.

Кроме повышения количества наивных Т-клеток у пациентов с ВИЧ-инфекцией, получивших терапию гормоном роста, было отмечено, что многие Т-клетки были получены в результате размножения пула периферических наивных CD4+ Т-клеток. Осталось неизвестным, является ли увеличение числа наивных Т-клеток следствием повышения количества выходящих из тимуса клеток. Эти клетки могут происходить из инфильтратов зрелых периферических Т-клеток и из жировой ткани периваскулярных пространств тимических долек. Использование очень агрессивной антиретровирусной терапии и пристальный контроль за воспалением у пациентов позволили обнаружить, что гормон роста увеличивает количество зрелых тимоцитов, что выражается в числе Т-рецепторных эксцизионных колец (маленькие кольцевые ДНК, представленные в Т-клетках, являются следствием реаранжировки генов Т-клеточных рецепторов) в циркулирующих Т-клетках и в количестве наивных Т-клеток и общего их числа в крови этих пациентов. Эти данные свидетельствуют о том, что гормон роста усиливает продукцию и экспорт Т-клеток и, таким образом, облегчает восстановление пула CD4+ Т-клеток у пациентов с ВИЧ-инфекцией. Подобный эффект был обнаружен и в другом исследовании: у пациентов с ВИЧ-инфекцией, подвергшихся высокоагрессивной антретровирусной терапии, удалось стимулировать тимопоэз и повысить частоту Т-рецепторных эксцизионных колец в клетках CD4+ с помощью ежедневного (в течение более 40 недель) лечения малыми дозами гормона роста.

Улучшение функционирования тимуса после отмены гормональной терапии свидетельствует о том, что это лечение позволяет входить предшественникам тимоцитов и развивающимся тимоцитам в атрофированный тимус, также растет количество ТЭК и число вырабатываемых Т-клеток. Несмотря на эти многообещающие результаты, исследования с большей когортой пациентов необходимы до того, как лечение гормоном роста у пациентов с ВИЧ-инфекцией войдет в клиническую практику.

Заключение

Комплексный гормональный контроль физиологии тимуса вовлекает как эндокринные, так и паракринные сигнальные пути. Молекулярный механизм в основе этого контроля частично известен и включает интратимическую экспрессию соответствующих лигандов и рецепторов. Внутриклеточный сигналинг частично определен, но много неизведанного осталось. Генетические манипуляции с животными моделями, включая условное нокаутирование элементов сигнальных путей, целью которого будут специфичные для тимоцитов промоторы, также поспособствуют более глубокому пониманию молекулярных механизмов, поддерживающих гормональный контроль тимуса. Стоит надеяться, что функциональная полезность разнообразных интратимических гормональных взаимодействий будет определена.

В добавок к физиологическим механизмам, дисфункция гормонального контроля тимуса может быть индуцирована эндогенным или экзогенным стимулом, запуская или усиливая заболевание. Последствия в виде развития или регрессии заболевания в ответ на гормональную терапию почти неизвестны, за исключением некоторых специфических случаев, таких как ВИЧ-инфекция. Исследователи начинают прибегать к гормональным манипуляциям с тимусом, что может служить альтернативной терапией для лечения специфичных острых инфекций и неинфекционных иммунодефицитных состояний, включая старение.

Оригинал статьи

Перевод: Полина Тиканова

Изображения: Полина Тиканова

Редакция: Алексей Дорохов, Николай Лисицкий, Елена Лисицына, Диана Мавлютова

Гипофиз. Эпифиз. Надпочечники. Тимус — урок. Биология, Человек (8 класс).

Главную роль в функционировании эндокринной системы выполняют гипоталамус, гипофиз и надпочечники. Эти железы регулируют протекание процессов, обеспечивающих взаимодействие всех частей нашего организма. Высшим подкорковым центром эндокринной регуляции является гипоталамус — отдел продолговатого мозга. Он выделяет нейрогормоны, стимулирующие работу гипофиза.

Гипофиз — это эндокринная железа, которая регулирует активность многих других желёз внутренней секреции и влияет на работу разных органов человека.

Рис. $1$. Функции гипофиза

Это небольшая железа массой всего $0,6$–$1,1$ г, которая является главной эндокринной железой. Находится она под гипоталамусом и образует с ним единую систему, управляющую многими функциями организма.

В гипофизе выделяют три доли: переднюю, среднюю и заднюю.

Рис. $2$. Строение гипофиза

Передняя доля образует так называемые тропные гормоны, которые влияют на развитие и функции других желёз внутренней секреции.

Тиреотропный гормон (тиреотропин) регулирует работу щитовидной железы.

Адренокортикотропный гормон стимулирует секрецию коры надпочечников.

Гонадотропные гормоны контролируют работу мужских и женских половых желёз.

В передней доли вырабатывается также соматотропин, или гормон роста. Он влияет на обмен веществ, ускоряет рост костей. При недостатке этого гормона у детей и подростков рост замедляется и наблюдается карликовость (без нарушений пропорций тела и умственного развития). Избыток соматоропина в растущем организме сопровождается избыточным ростом и приводит к гигантизму.

Рис. $3$. Действие гормона роста

Если соматотропина слишком много у взрослого человека, то развивается акромегалия — начинают непропорционально увеличиваться отдельные части тела и органы: нос, подбородок, сердце, язык и т. д.

Гормон пролактин способствует выделению молока в молочных железах кормящих матерей.

Задняя доля гипофиза образует два гормона: окситоцин и вазопрессин.

Гормон окситоцин оказывает действие на гладкие мышцы и вызывает их сокращение. Этот гормон образуется во время родов; он стимулирует сокращение стенок матки и выделение молока из молочных желез у кормящих женщин.

Гормон вазопрессин ускоряет реабсорбцию, т. е. обратное всасывание воды в почечных канальцах. При недостатке этого гормона образуется очень много мочи и развивается несахарный диабет.

В средней доле гипофиза вырабатывается меланотропный гормон, который влияет на образование в клетках кожи пигмента меланина и определяет её цвет.

Эпифиз (шишковидная железа) тоже расположен в головном мозге. Он вырабатывает гормоны, которые регулируют суточные и сезонные биоритмы организма, а также сдерживающие раннее половое созревание.

Рис. $4$. Эпифиз

Надпочечники — это небольшие образования, которые находятся на верхней части почек.

Рис. $5$. Надпочечники

В надпочечниках выделяют более плотную кору и рыхлый мозговой слой.

Рис. $6$. Строение надпочечников

Кора надпочечников синтезирует гормоны кортизон и альдостерон, регулирующие обмен органических и минеральных веществ и воды. Здесь вырабатывается также небольшое количество половых гормонов.

Мозговое вещество надпочечников секретирует адреналин (гормон стресса).

Адреналин активизирует нервную систему, ускоряет работу сердца, расширяет сосуды мозга, мышц, печени, снижает утомляемость. В этом слое надпочечников вырабатывается также гормон норадреналин, который служит медиатором в синапсах. Этот гормон повышает тонус артериальных сосудов и давление крови.

Тимус (вилочковая железа)

Тимус расположен в грудной клетке непосредственно за грудиной. Эта железа хорошо развита у детей, а с возрастом постепенно атрофируется. Гормоны тимуса оказывают влияние на работу других желёз внутренней секреции: сдерживают секрецию щитовидной железой и половое созревание. Гормон тимозин регулирует обмен углеводов и кальция, передачу импульсов в нервно-мышечных синапсах.

Вилочковая железа является главным органом иммунной системы. В ней происходит дифференцировка и созревание лимфоцитов.

Рис. $7$. Тимус

Источники:

Рис. 1. Функции гипофиза https://image.shutterstock.com/image-vector/pituitary-hormones-organs-affected-by-600w-327769445.jpg

Рис. 2. Строение гипофиза https://image.shutterstock.com/image-vector/pituitary-gland-hypophysis-detailed-anatomy-600w-284175536.jpg

Рис. 3. Действие гормона роста © ЯКласс

Рис. 4. Эпифиз https://image.shutterstock.com/image-illustration/pineal-gland-labeled-diagram-600w-166170098.jpg

Рис. 5. Надпочечники https://image.shutterstock.com/image-illustration/adrenal-male-anatomy-posterior-xray-600w-142752202.jpg

Рис. 6. Строение надпочечников © ЯКласс

Рис. 7. Тимус https://image.shutterstock.com/image-illustration/human-thymus-anatomy-600w-207765535.jpg

гормоны, функции и значение в организме человека. Функции тимуса и секреция гормонов

В начале прошлого столетия медики считали тимус зобной железой . Обусловлено это было тем, что он находился около щитовидной железы.

Тогда никто не подозревал об истинной важности этого органа . Так что же это такое – тимус, и какую роль он играет в организме человека?

Что это за орган и где находится?

Тимус (или вилочковая железа) – один из главных органов иммунной системы . Свое второе название он получил из-за своей схожести с двузубой вилкой. Именно в тимусе образуются и созревают иммунные клетки. Находится орган выше ключицы за грудиной.

Тимус обволакивает прочная капсула, которая состоит из соединительной ткани. От нее отходят две перемычки, делящие орган на две дольки. Дольки могут быть разных размеров. В обеих есть корковое и мозговое вещество .

Корковое вещество состоит из сетей эпителиальных клеток, в них находятся лимфоциты вилочковой железы. Эпителиальные клетки вырабатывают гормоны , клетки, принимающие участие в созревании лимфоцитов и опорные клетки. Мозговое вещество состоит из уплощенных ороговелых клеток.

О величине вилочковой железы сказать сложно, так как ее размер изменяется на протяжении всей жизни . У новорожденного ребенка тимус полностью развит и на протяжении первого года жизни его вес может достигать 20 грамм. У детей от 6 до 16 лет – до 35 грамм.

Вилочковая железа растет до наступления половой зрелости. Примерно с 16 лет начинается процесс инволюции (старения) и уже к двадцати годам ткани вилочковой железы частично замещается жировой. Тимус начинает ссыхаться. К 60 годам его вес составляет менее 15 грамм. К 70 годам – менее 7 грамм.

Бояться угасания тимуса не стоит, это естественный процесс. За первых несколько лет плодотворной работы тимус производит достаточно Т-лимфоцитов, этого количества организму хватит до конца жизни.

Стоит отметить, что у кого-то тимус стареет раньше, у кого-то позже. Медики связывают это с двумя факторами – генетическая предрасположенность и образ жизни . В редких случаях тимус не исчезает вовсе, на его месте остается скопление соединительной, лимфоидной и жировой тканей.

Посмотрите видео о вилочковой железе :

Функции и гормоны вилочковой железы

Тимус выделяет гормоны:

В таблице представлены функции гормонов:

Тималин	Отвечает за соотношение Т- и В-лимфоцитов, влияет на процессы регенерации и кроветворения.
Тимозин	Воздействует на обмен углеводов и кальция в крови. Регулирует развитие и рост скелета.
Тимопоэтин I, тимопоэтин II	Задерживают преждевременное созревание, участвуют в формировании Т-лимфоцитов
Гомеостатический тимусный гормон	Влияет на гормон роста, АКТГ (Адренокортикотропный гормон) и тиреолиберин.
Гуморальный тимусный гормон	Активирует реакции Т-клеток на антигены.

Ознакомьтесь с основными функциями тимуса:

Если вилочковая железа обладает «секретом красоты», то почему никто не рассматривает вариант пересадки тимуса в качестве одного из способов омоложения? Вся проблема в том, что операции по пересадке тимуса очень сложные и довольно травматичные.

Медики нашли менее опасный способ омоложения – достаточно ввести эмбриональные стволовые клетки в тимус . Такая процедура восстанавливает вилочковую железу, что в последующем влечет за собой омоложение пациента.

Заболевания

Болезнь тимуса – явление редкое. Возможна гиперплазия, гипоплазия и аплазия тимуса:

Вырождение тимуса можно приостановить пополнением запаса цинка. Для восстановления и поддержания тимуса существуют методики внешнего воздействия: втирание эфирных мазей, тёплые компрессы, физиотерапии. Но увлекаться такими методами не рекомендуется – не более 10 дней.

Существует еще один довольно простой метод – делать лёгкие постукивания пальцами по месту, где находится тимус . Достаточно около 20 постукиваний несколько раз в день и в скором времени можно почувствовать заметный прилив бодрости и сил.

Тимус, несмотря на свою раннюю инволюцию и атрофию, удивительный орган. За первых пару лет после рождения, человек обретает набор клеточных рецепторов, которые в силах противостоять чужеродным антигенам на протяжении всей жизни .

Для поддержания долголетия тимуса употребляйте больше белков животного происхождения, витаминов группы В , продуктов, содержащих большое количество цинка и старайтесь избегать стрессов. Держать весь организм в тонусе поможет и хороший .

Выполнил

студент группы Л-220

Степанцов Артём Валерьевич

Проверил

Корольков В. А.

Гомель 2013
Пептиды, вырабатываемые вилочковой железой (тимусом) и стимулирующие созревание тимусозависимых лимфоцитов (Т-лимфоцитов). Последние осуществляют главные функции иммунной системы по противовирусной и противораковой защите организма, а также участвуют в отторжении чужеродных тканей при пересадке органов.

Из гормонов тимуса наиболее изучены тимозины и тимопоэтины. К первым относятся ок. 20 пептидов с мол. м. от 1 тыс. до 14 тыс., которые в зависимости от их изоэлектрических точек делят на, и тимозины. Шесть из них- -проявляют наиб. активность. Почти для всех тимозинов, кроме (мол. м. ок. 2200) и (мол. м. ок. 5500), известна первичная структура. Так, (мол. м. 3108) у теленка состоит из 28 аминокислотных остатков:

Активность (он получен также синтетич. путем) при дез-ацетилировании не снижается. Фрагменты 14-28 и 19-28 соотв. на 1 и 2 порядка менее активны исходного соединения, и -Тимозины содержат 43, 39 и 41 аминокислотных остатков соотв., у всех у них концевая группа NH 2 ацетилирована.

Гормон тимозин представляет собой совокупность гормонов из группы термостабильных кислых полипептидов со средней мол.м. 4 кДа. Гормоны группы тимозина могут быть неспецифичными и специфичными для тимуса, хотя все они регулируют иммунные функции организма (размножение, дифференцировку подклассов Т-лимфоцитов, рост лимфоидных органов и др.). Так, альфа-1-тимозин, синтезируемый эпителиальными клетками телец Гассаля, параллельно обнаруживается во многих эпителиальных тканях, что указывает на его неспецифичность для тимуса. Этот гормон обеспечивает, по-видимому, дифференцировку Т-лимфоцитов на хелперные, киллерные и супрессорные клетки. Избыток альфа-1 -тимозина в организме характерен для некоторых аутоиммунных заболеваний (тяжелая миастения).

Другие тимусные гормоны — тимопоэтин и тимулин специфичны для тимуса. Оба гормона регулируют дифференцировку протимоцитов в тимоциты и созревание Т-лимфоцитов. При недоразвитии тимуса возникает дефицит тимических гормонов, что ведет к угнетению процесса созревания Т-лимфоцитов, дефектности систем специфического гуморального и клеточного иммунитета.

В группу тимопоэтина входят два гормона. Их мол. м. около 5550. Первичная структура типопоэтина I у теленка:

Тимопоэтин II содержит в положении 1 серии, в положении 43-треонин.

Известен также сывороточный тимич. фактор (СТФ), концентрация которого в крови больше, чем других тимусных гормонов. Помимо влияния на созревание Т-лимфоцитов он обеспечивает нормальную возбудимость нервно-мышечных окончаний. Его мол. м. 857, первичная структура у теленка:

гормон тимус тимозин иммунитет

Фрагменты 2-9, 3-9 и 4-9 сохраняют активность гормона, а 1-8 и 1-7 неактивны. Г. т. выделяют гл. обр. из вилочковой железы телят и крови крупного рогатого скота. Применяют для лечения онкологич. заболеваний, при разл. нарушениях иммунитета, а также для научных исследований.

К настоящему времени описана биологическая активность нескольких гормонов тимуса , так называемых тимических факторов. Следует подчеркнуть, что в связи с использованием отдельными исследователями неодинаковых источников и способов выделения, получаемые субстраты различаются по биохимическим характеристикам и имеют разные названия — тимизин, тимопоэтин, умбиквитин, тимарин, Т-активин, тимусный гуморальный фактор и т. д.

Наиболее исследованным гормоном вилочковой железы является тимозин, который представляет собой комплекс термостабильных полипептидов с довольно хорошо изученными физико-химическими свойствами. Тимозин получают из вилочковой железы разных животных, чаще из железы телят.

Основной эффект введения тимозина состоит в индукции созревания Т-лимфоцитов и наиболее демонстративно проявляется у молодых тимэктомированных животных, у которых он в значительной мере восстанавливает иммунный гомеостаз: увеличивается число Т-лимфоцитов, восстанавливается их функция, ослабляется тяжесть вастинг-синдрома, организм приобретает способность к отторжению кожного аллотрансплантата, активируется участие спленоцитов в РТПХ.

Сходным образом, хотя и менее ярко, влияет тимозин и на взрослых интактных и тимэктомированных животных, усиливая у них реакции клеточного иммунитета.

На лимфоцитах человека in vitro установлено, что наиболее отчетливая их стимуляция тимозином проявляется при заболеваниях, когда снижена исходная способность лимфоцитов к спонтанному розеткообразованию и реакции бласттрансформации. Однако в зависимости от концентрации и времени обработки тимозин способен подавлять пролиферацию лимфоцитов, индуцированную ФГА, КонА и митогеном лаконокса, и индукцию цитотоксических лимфоцитов, что интерпретируется как следствия созревания клеток-супрессоров под влиянием тимозина, так как ингибиция пролиферативного ответа не связана с задержкой стимуляции или токсичностью препарата. С активацией Т-супрессоров тимозином связывают и угнетение развития экспериментального аллергического энцефаломиелита и аутоиммунной гемоцитопении.

Влияние тимозина на клеточные реакции иммунитета определило сферу его клинического применения: первичные иммунодефицита, опухоли, аутоиммунные нарушения, вирусные инфекции. Критериями для лечения тимозином являются уменьшение числа и снижение функциональной активности Т-лимфоцитов в периферической крови, а также повышение способности лимфоцитов к Е-розеткообразованию при их инкубации с этим гормоном.

Нормализующее влияние тимозина на Т-систему должно снижать высокую предрасположенность больных с иммунодефицитом к инфекциям, особенно к таким, механизм резистентности к которым определяется преимущественно клеточно-опосредованными реакциями.

Важно, что способность стимулировать Т-систему сохраняется у тимозина и в условиях ее ингибиции комбинацией глюкокортикоидов и антиметаболитов у больных с аутоиммунной гемоцитоненией. При этом по силе стимулирующего эффекта тимозин превосходит левамизол.

Все же складывается впечатление, что иммунотропная активность тимозина у взрослого организма в количественном отношении не всегда достаточно выражена. Поэтому предпринимаются попытки повышения чувствительности стволовых и лимфоидных клеток к действию гормона, в частности, путем снижения в организме уровня эндогенных глюкокортикоидов введением хлодитана.

Предполагается наличие двойного механизма в действии тимусных гормонов на созревание Т-клеток и функцию клеток-эффекторов: увеличение уровня цАМФ в лимфоцитах-предшественниках и повышение уровня цГМФ в эффекторных клетках. Что касается конкретно тимозина, то показано повышение под его влиянием внутриклеточного уровня цГМФ в лимфоцитах вилочковой железы и селезенки и отсутствие влияния на уровень цАМФ. Установлено, что указанный процесс накопления цГМФ зависит от наличия кальция.

Последние работы содержат обстоятельное описание способов получения и физико-химических характеристик всех основных тимусных факторов (особенно Т-активина), способов иммунологического тестирования их активности и результатов клинического применения.

Большие возможности открывает перспектива использования других иммуномедиаторов, т. е. регуляторов иммунитета, вырабатываемых клетками самой иммунной системы. Трансферфактор (фактор переноса) уже применяется при различных видах иммунодефицита и при опухолевых заболеваниях (в том числе при раке груди). Интенсивно изучается гуморальный фактор костного мозга, стимулирующий антителообразование — САП и другие факторы.

Тимозин — Индуцирует экспрессию маркеров Т-клеток

Тимопоэтин I и II — Индуцирует экспрессию Т-клеточных маркеров, увеличивает цАМФ в лимфоцитах

Тимусный гуморальный фактор — Ускоряет размножение специфически стимулированных лимфоцитов, индуцирует появление Т-маркеров

Активный фактор вилочковой железы АФТ-6 — Ускоряет экспрессию Т-маркеров, стимулирует синтез ДНК, оказывает противоопухолевый эффект САП — стимулятор антитело продуцентов — Обеспечивает нормальное созревание В-лимфоцитов.

Список литературы

1. Билич, Г.Л. Биология. Цитология, гистология, анатомия человека: учеб. пособие/ Г.Л. Билич. — СПб.: Союз, 2001. — 445с.

2. Буданова, О.А. Анатомия человека: конспект лекций / О.А. Буданова. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2007. — 284с.

Есть в нашем организме орган, о котором очень мало говорят, но который по праву можно назвать “точкой счастья” Это вилочковая железа

Есть в нашем организме орган, о котором очень мало говорят, но который по праву можно назвать “точкой счастья”. И искать его долго не надо. Это вилочковая железа (тимус). Расположена в верхней части грудной клетки, прямо у основания грудины. Обнаружить ее очень просто: для этого нужно приложить два сложенных вместе пальца ниже ключичной выемки. Это и будет примерным местоположением вилочковой железы.

Свое имя вилочковая железа получила благодаря характерной форме, напоминающей трезубую вилку. Впрочем, так выглядит только здоровая железа — поврежденная чаще всего приобретает форму бабочки или паруса. Вилочковая железа имеет еще одно имя — тимус, что в переводе с греческого означает «жизненная сила«. В 60-х годах прошлого столетия ученых осенило, что вилочковая железа относится к органам иммунной системы! Причем не к второстепенным, как лимфатические узлы, гланды или аденоиды, а к самым что ни на есть центральным.

Функции вилочковой железы.

Многолетние наблюдения показали, что от этой розовой железки во многом зависит человеческая жизнь, в особенности жизнь малышей, которым еще не исполнилось пяти лет. Дело в том, что тимус — это «школа» ускоренного обучения клеток иммунной системы (лимфоцитов), формирующихся из стволовых клеток костного мозга. Попав в вилочковую железу, новорожденные «солдаты» иммунной системы преобразуются в Т-лимфоциты, способные сражаться с вирусами, инфекциями и аутоиммунными заболеваниями. После этого в полной боевой готовности они попадают в кровь. Причем наиболее интенсивно обучение проходит в первые 2-3 года жизни, а ближе к пяти годам, когда защитников набирается на вполне приличную армию, функция вилочковой железы начинает угасать. К 30 годам она затухает практически полностью, а ближе к сорока от вилочковой железы, как правило, не остается и следа.

Орган antiage.

Угасание тимуса медики называют инволюцией, или обратным развитием, хотя у некоторых людей вилочковая железа не исчезает полностью — остается слабенький след в виде небольшого скопления лимфоидной и жировой ткани. Почему тимус у одних людей стареет и рассасывается раньше, а у других позже, сказать трудно. Может, все дело в генетической предрасположенности, может, в образе жизни… Но медики уверены: чем позже это произойдет, тем лучше. А все потому, что вилочковая железа способна замедлять ход биологических часов организма, другими словами, замедлять старение.

Так, во время одного из экспериментов, двум собакам (старой и молодой) сделали операцию по пересадке вилочковой железы. Старому животному вживили молодую железу, а молодой собаке — старую. В результате первое животное очень быстро пошло на поправку, стало больше есть, активнее себя вести и вообще выглядеть на пару лет моложе. А второе быстро старело, дряхлело, пока не умерло от старости.

Почему же это происходит? Да потому что вилочковая железа не только собирает армию Т-лимфоцитов, но и вырабатывает тимические гормоны, которые активизируют работу иммунной системы, улучшают регенерацию кожи, способствуют быстрому восстановлению клеток. Словом, тимус (вилочковая железа) проводит работу по серьезному омоложению всего организма.

Укол молодости.

Иммунологи нашли путь обновления стареющей железы — для этого и нужно-то немного: взвесь из эмбриональных стволовых клеток, шприц и умелые руки врача, который введет их непосредственно в тимус. По замыслу, эта нехитрая манипуляция заставит угасающий орган полностью восстановиться, возвращая своему хозяину утраченную молодость. Как утверждают сторонники метода, такой укол куда более действенен, чем впрыскивание стволовых клеток в кровь, где они быстро разрушаются, давая лишь кратковременный прилив сил, энергии и молодости.

Жизнь после смерти.

И все же бояться естественного угасания вилочковой железы не стоит. Никакой угрозы для жизни человека этот естественный процесс не представляет. Дело в том, что за первые пять лет активной работы тимус успевает обеспечить организм человека таким запасом Т-лимфоцитов, которого вполне хватает на всю оставшуюся жизнь. К тому же функцию ушедшей на пенсию железы частично берут на себя определенные клетки кожи, которые способны синтезировать тимические гормоны.

Что она любит.

Как и все органы иммунной системы, вилочковая железа обожает белок, который, с одной стороны, является строительным материалом для антител, а с другой — усиливает активность ее собственных клеток Причем предпочтение следует отдавать белкам животного происхождения (их можно найти в рыбе, мясе, сыре, молочных продуктах) а также растительный белок (спирулина, гречка и бобы).

Кроме протеиновой диеты тимус любит и тепловые процедуры. Ему обязательно понравятся сауна, согревающий компресс, натирание мазями на основе эфирных масел или сеанс физиотерапии. Правда, увлекаться стимуляцией вилочковой железы иммунологи не советуют, ведь длительная активность неизбежно приведет к истощению органа, а это может вызвать обратный эффект. Так что прогревать тимус следует не дольше 5-10 дней, желательно незадолго до периода простуд.

Что же касается самой болезни, протекающей с температурой, то в этот момент стимуляция тимуса может привести к повреждениям в тканях органа и более бурному протеканию болезни (она пройдет быстрее, но переносить ее будет тяжелее). Так что прикладывать к вилочковой железе компрессы лучше всего тогда, когда болезнь только начинается и человек чувствует слабость, вялость, у него появляется насморк, но при этом температура не повышается.

Чего она не переносит.

Вилочковая железа совершенно не выносит стрессы (шум, температурные перепады, анестезия). Во время стресса железа сжимается, что приводит к снижению жизненной энергии. Стрессы требуют мобилизации всех Т-лимфоцитов, в результате чего вилочковой железе приходится в спешном порядке готовить новых защитников. Поэтому у человека, часто рискующего и нервничающего, вилочковая железа изнашивается и стареет быстрее.

Хотя неполадки в работе тимуса могут быть вызваны и дефицитом кортизола — гормона, вырабатываемого надпочечниками. В результате вилочковой железе приходится работать за двоих, что может привести к развитию тимомегалии (увеличение железы) или тимомы (опухоль тимуса). Оба этих заболевания можно заподозрить у вялых, часто болеющих простудами, герпесом и гриппом людей. Точный диагноз можно поставить на основании рентген-снимка, результатов УЗИ или иммунограммы (пониженное количество Т-лимфоцитов указывает на возможные проблемы с вилочковой железой).

Как стимулировать вилочковую железу?

Ослабленный тимус можно усилить посредством простейшего метода буквально в считанные секунды.

Метод заключается в том, чтобы 10-20 раз легонько постучать рукой по месту расположения железы. Такое постукивание можно производить кончиками пальцев или легко сжатым кулаком, избирая приятный ритм. Таким способом можно за несколько секунд стабилизировать тело и наполнить его живительной энергией.

А вот потирание этого места, напротив, действует ослабляюще. Конечно, Вы можете также просто положить свою руку на тимус и позволить течь энергии. Это еще одна эффективная возможность применения жизненной энергии.

Если Вы каждое утро регулярно будете активизировать свой тимус и повторять эту процедуру несколько раз в течение дня, то уже через короткий промежуток времени почувствуете себя значительно более сильным.

Вы можете добавить при этом аффирмации, например такую: “Я молодая, здоровая, красивая”, или придумайте свою, только обязательно положительную.

Когда ваша вилочковая железа активизируется, вы можете почувствовать “мурашки по телу” и ощутите чувства радости и счастья. Может пройти некоторое время, пока вы почувствуете что-то. Выполняйте это упражнение каждый день, и вы точно ощутите его действие.

Если у вас частые приступы волнения, паники, стресса – делайте это несколько раз в день и вы сможете вернуть себе жизненный баланс. опубликовано

Вилочковая железа — парный дольчатый орган, расположенный в верхнем отделе переднего средостения. Она состоит из двух долей неодинаковой величины, соединенных между собой прослойкой соединительной

ткани. Иннервация тимуса осуществляется парасимпатическими (блуждающими) и симпатическими нервами, берущими начало от нижнего шейного и верхнего грудного симпатического ганглиев. Вилочковая железа образует несколько гормонов: тимозин, гомво-статический тимусный гормон, тимопоэтин I , тимопоэтин II и тимусный гуморальный фактор. Все они являются полипептидами. Гормоны вилочковой железы играют большую роль в развитии иммунологических защитных реакций организма, стимулируя образование антител, которые обеспечивают реакцию организма на чужеродный белок.

Тимус контролирует развитие и распределение лимфоцитов, участвующих в иммунологических реакциях. Эта функция осуществляется либо путем насыщения лимфоидной ткани лимфоцитами, либо за счет выработки гормонов, стимулирующих развитие этих клеток крови, необходимых для обеспечения защитных иммунологических реакций. Недифференцированные стволовые клетки, которые образуются в костном мозге, выходят в кровоток и поступают в вилочковую железу. В тимусе они размножаются и дифференцируются в лимфоциты тимусного происхождения (Т-лимфоциты). Полагают, что именно эти лимфоциты ответственны за развитие клеточного иммунитета. Т-лимфоциты составляют большую часть циркулирующих в крови лимфоцитов (60-80 %).

Секреция гормона тимуса регулируется системой гипоталамус — передняя доля гипофиза. Соматотропин (гормон роста) способствует поступлению гормонов вилочковой железы в кровь.

Вилочковая железа достигает максимального развития в детском возрасте. После наступления полового созревания она останавливается в развитии и начинает атрофироваться. В связи с этим полагают, что железа стимулирует рост организма и тормозит развитие половой системы.

Физиологическое значение вилочковой железы связано с тем, что она содержит в своих клеточных структурах большое количество витамина С, уступая в этой отношении только надпочечникам.

При увеличении вилочковой железы у детей возникает тимико-лимфатический статус. Считают, что указанное состояние является врожденной конституциональной особенностью организма. При этом статусе, кроме увеличения тимуса, происходит разрастание лимфатической ткани. Характерен внешний вид больного: пастозное, одутловатое лицо, рыхлость подкожной клетчатки,

тучность, тонкая кожа, мягкие волосы. Существует мнение о том, что увеличение ви-лочковой железы у детей — проявление надпочечниковой недостаточности.

Клинически тимико-лимфатический статус может проявляться в повторной беспричинной рвоте, изменении дыхания и даже сердечно-сосудистом коллапсе (острая сердечная недостаточность). В тяжелых случаях может наступить смерть.

10.9. Поджелудочная железа

10.9.1. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Поджелудочная железа относится к железам со смешанной функцией. Ацинозная ткань этой железы вырабатывает пищеварительный поджелудочный сок, который через выводной проток выделяется в полость двенадцатиперстной кишки. Внутрисекреторная деятельность поджелудочной железы проявляется в ее способности образовывать гормоны, которые поступают из железы непосредственно в кровь.

Впервые на эндокринную роль поджелудочной железы обратили внимание немецкие ученые Дж.Меринг и О.Минковский (1889). Они обнаружили, что после удаления у собак поджелудочной железы развиваются симптомы, которые отмечаются у человека при заболевании сахарным диабетом: резко увеличивается уровень сахара в крови, он выделяется в значительных количествах с мочой; появляются повышенный аппетит, жажда, происходит усиленное отделение мочи. Если таким животным пересадить под кожу поджелудочную железу, то все отмеченные изменения исчезают. В 1901 г. русский врач Л.В.Соболев подтвердил данные о том, что поджелудочная железа выполняет эндокринную функцию. По мнению Л.В.Соболева, поджелудочная железа выделяет гормоны, которые принимают участие в регуляции углеводного обмена. Однако в течение длительного времени эти гормоны не могли выделить из ткани поджелудочной железы. Это связано с тем, что гормоны поджелудочной железы являются полипептидами, которые разрушаются под влиянием протеолитических ферментов поджелудочного сока. Л.В.Соболевым впервые были предложены два метода получения гормона поджелудочной железы — инсулина. При первом способе у животного за несколько дней до удаления поджелудочной железы перевязывают выводной проток. При этом не происходит выделения поджелудочного сока в полость двенадцатиперстной кишки, ацинозная ткань атрофируется. В результате исключается возможность воздействия ферментов поджелудочного сока на инсулин и он может быть выделен из ткани железы. Кроме того,

Л.В.Соболев предложил извлекать инсулин из поджелудочной железы эмбрионов и новорожденных телят. В этот период поджелудочная железа еще не образует пищеварительного сока, но синтез инсулина уже осуществляется. Спустя 20 лет после публикации этих работ канадские ученые Ф.Бантинг и С.Бест получили активные препараты инсулина.

Морфологическим субстратом эндокринной функции поджелудочной железы служит островковый аппарат поджелудочной железы (островки Лангерганса), разбросанные среди ацинозной ткани железы. Островки расположены неравномерно по всей железе. Они преимущественно находятся в ее хвостовой части, и только небольшое количество их имеется в головном отделе железы.

У человека на 1 г железы приходится 3- 25 тыс. островков Лангерганса. Островки Лангерганса состоят из альфа- (А), бета- (В), дельта-, РР- и G-клеток. Основную массу островков Лангерганса составляют бета-клетки. Около «/5 общего количества клеток приходится на долю альфа-клеток. Последние по своим размерам крупнее бета-клеток и расположены преимущественно по периферии островка.

В бета-клетках образуется инсулин из своего предшественника — проинсулина. Синтез последнего осуществляется в эндоплазматическом ретикулуме островковых клеток. Затем он переносится в клеточный аппарат Гольджи, где происходят начальные стадии превращения проинсулина в инсулин. Альфа-клетки синтезируют глюкагон, дельта-клетки — соматостатин. РР-клетки образуют в небольшом количестве панкреатический полипептид — антагонист холецистокинина. G-клетки вырабатывают гастрин. В эпителии мелких выводных протоков происходит образование липокаической субстанции, которую одни исследователи относят к панкреатическим гормонам, другие рассматривают ее как вещество энзиматической природы.

Поджелудочная железа иннервируется симпатическими и парасимпатическими нервами. Симпатические нервы представлены волокнами, идущими из солнечного сплетения, парасимпатические — блуждающим нервом. Их роль заключается в регуляции как образования и секреции гормонов, так и кровоснабжения поджелудочной железы.

Гистохимически установлено, что в ост-ровковой ткани железы содержится большое количество цинка. Цинк является и составной частью инсулина. Поджелудочная железа имеет обильное кровоснабжение.

10.9.2. ГОРМОНЫ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Инсулин принимает участие в регуляции углеводного обмена. Под действием этого гормона происходит уменьшение концентрации глюкозы в крови (в норме содержание глюкозы в крови 4,45-4,65 ммоль/л, или 80- 120 мг%) — возникает гипогликемия. Понижение уровня глюкозы в крови под влиянием инсулина связано с тем, что гормон способствует превращению глюкозы в гликоген в печени и мышцах. Кроме того, инсулин повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы. В связи с этим происходит усиленное проникновение глюкозы внутрь клеток, где осуществляется ее повышенное усвоение. Инсулин стимулирует синтез белка из аминокислот и активный транспорт их в клетки, задерживает распад белков и превращение их в глюкозу. Инсулин регулирует также жировой обмен — способствует образованию высших жирных кислот из продуктов углеводного обмена, а также тормозит мобилизацию жира из жировой ткани.

Рецепторы инсулина расположены на мембране клетки-мишени (рис. 10.5), поэтому первично гормон проявляет свое действие, не проникая в клетку. Связывание инсулина со специфическим рецептором клетки приводит к процессам, которые увеличивают скорость образования и накопления гликогена, белка и липидов. Активность инсулина выражается в лабораторных и клинических единицах. Лабораторная, или кроличья, единица — это то количество гормона, которое у здорового кролика массой в 2 кг уменьшает содержание глюкозы в крови до 2,22 ммоль/л (40 мг%). За одну единицу действия (ЕД) или интернациональную единицу (ИЕ) принимают активность 0,04082 мг кристаллического инсулина. Клиническая единица составляет!/$ лабораторной.

В основе регуляции образования и секреции инсулина лежит содержание глюкозы в крови. Гипергликемия приводит к увеличенному образованию и поступлению инсулина в кровь. Гипогликемия уменьшает образование и поступление гормона в сосудистое русло. Это осуществляется, во-первых, с помощью паравентрикулярных ядер гипоталамической области. При увеличении концентрации глюкозы в крови происходит повышение активности нервных клеток паравентрику-лярного ядра. Возникшие в нейронах импульсы передаются к дорсальным ядрам блуждающего нерва, а по его волокнам — к бета-клеткам островков Лангерганса, и в них усиливаются образование и секреция инсу-

лина (схема 10.3). Действие последнего снижает уровень глюкозы в крови. При снижении количества глюкозы в крови ниже нормы возникают противоположные реакции. Возбуждение симпатической нервной системы тормозит выделение инсулина.

Во-вторых, повышенный уровень глюкозы в крови возбуждает непосредственно рецеп-торный аппарат ткани поджелудочной железы, что также вызывает увеличение образования, секреции инсулина и снижение уровня глюкозы. При падении количества глюкозы в крови возникают противоположные реакции. Глюкоза стимулирует образование и «-секрецию инсулина также за счет непосредственного воздействия на бета-клетки островков Лангерганса. Полагают, что глюкоза взаимодействует с особым рецептором на мембране бета-клеток (глюкозорецептором), в результате чего в них усиливаются синтез и освобождение инсулина в кровоток.

Секреция инсулина происходит и рефлекторно при раздражении рецепторов ряда рефлексогенных зон. Так, при повышении уровня глюкозы в крови возбуждаются хеморецепторы каротидного синуса, в результате чего осуществляется рефлекторный выброс инсулина в кровоток и уровень глюкозы в крови восстанавливается. Стимулируют образование и секрецию инсулина также сома-тотропин аденогипофиза посредством сома-томединов, гормоны желудочно-кишечного тракта секретин и холецистокинин-панкреози-мин, а также простагландин Е за счет повышения аденилатциклазной активности мембран бета-клеток поджелудочной железы.

Соматостатин в противоположность соматотропину тормозит образование и секрецию инсулина бета-клетками островков Лангерганса. Он образуется в ядрах гипоталамуса и в дельта-клетках островковой части поджелудочной железы.

Количество инсулина в крови определяется также активностью фермента инсулиназы, который разрушает гормон. Наибольшее количество фермента содержится в печени и скелетных мышцах.

Глюкагон также принимает участие в регуляции углеводного обмена. По характеру своего действия на обмен углеводов он является антагонистом инсулина. Под влиянием глюкагона происходит расщепление гликогена в печени до глюкозы. В результате этого концентрация глюкозы в крови повышается. Кроме того, глюкагон стимулирует расщепление жира в жировой ткани.

Механизм действия глюкагона на обмен углеводов обусловлен его взаимодействием с особыми специфическими рецепторами, локализованными на клеточной мембране. При связывании глюкагона с этими рецепторами клетки увеличиваются активность фермента аденилатциклазы и концентрация внутриклеточного циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Последний способствует процессу гликогенолиза, т.е. превращения гликогена в глюкозу (схема 10.4).

При повышении содержания глюкозы в крови происходит торможение образования и секреции глюкагона, при понижении — увеличение. Гормон роста — соматотропин посредством соматомедина повышает активность альфа-клеток, и они продуцируют больше гормона. Соматостатин тормозит образование и секрецию глюкагона. Полагают, что это связано с тем, что Соматостатин блокирует вхождение в альфа-клетки поджелудочной железы ионов кальция, которые необходимы для образования и секреции глюкагона.

Недостаточность внутрисекреторной функции поджелудочной железы, сопровождающаяся уменьшением секреции инсулина, приводит к заболеванию, которое получило название сахарного диабета, или сахарного мочеизнурения.

Вилочковая железа, относящаяся сразу к двум системам органов: эндокринной и иммунной, – вырабатывает гормоны и обеспечивает защитные функции организма.

Что такое тимус?

Тимус (вилочковая железа, зобная железа) вместе с костным мозгом служит главным органом иммунной системы, в нём стволовые клетки, образующиеся в костном мозге, претерпев несколько этапов преобразований, становятся в итоге Т-лимфоцитами.

Далее они направляются в лимфу и биологические жидкости, оседая в тимусзависимых областях других органов, отвечающих за иммунитет (селезёнке, лимфатических узлах). Железа выделяет также вещества, оказывающие влияние на специализацию Т-лимфоцитов, ряд гормонов.

Тимус в детстве и подростковом периоде мягкий на ощупь, серо-розового цвета. По мере взросления он становится всё плотнее, а после 50 лет из-за обилия в нём жировых структур вновь приобретает мягкость.

В 63,4% случаев зобная железа сформирована из двух длинных разного размера правой и левой половин, соединяющихся одна с другой посередине.

В 30,5% случаев тимус – многодолевой орган, имеющий от 3 до 5 долей, окружённых собственной капсулой.

Однодолевая железа встречается в 6,1% случаев. Вверху половинки органа суживаются и часто выступают в область шеи в форме вилки с двумя зубцами (отсюда название железы) с расходящимися в стороны полюсами. Форма каждой половины веретёнообразная.

У человека преобладает левосторонняя асимметрия. Максимальную величину зобная железа развивает к подростковому периоду, тогда она весит в среднем 37,5 г. После достижения 16 лет размер тимуса медленно убывает, но даже в старческом возрасте лимфоидная ткань органа не пропадает совсем, правда, составляет ничтожную его часть (1,67 – 2,9%), замещаясь жировой.

Тимус укрыт нежной капсулой, которая внутри переходит в перегородки, делящие его на дольки. Внутренняя ткань органа подразделяется на приграничное тёмного цвета корковое вещество и занимающее центр светлое мозговое. Рубеж между ними бывает выражен нечётко.

Внутреннее содержимое вилочковой железы представлено сплетением из ретикулярных (отростчатых) клеток и волокон, а также звёздчатых клеток эпителия – эпителиоретикулоцитов. В этом переплетении размещаются лимфоциты (тимоциты) и малочисленные клетки, выделяющие антитела, макрофаги (первыми захватывают чужеродные тела), гранулоциты (белые кровяные клетки, характеризующиеся крупным сегментированным ядром).

Строение вилочковой железы

В тёмном веществе лимфоциты расположены плотнее, чем в светлом. Под капсулу органа попадают стволовые клетки; здесь же находятся клетки, обладающие высокой способностью к делению.

Эпителиальные клетки центрального вещества крупные, многоотростчатые и светлые. Характерным для центральной зоны является наличие в ней многослойных телец Гассаля, состоящих из сильно уплощённых клеток эпителия.

Для поддержания тимуса в тонусе необходимо делать массаж нёба, вращая чистым большим пальцем по верхнему своду по часовой стрелке. Смех также положительно сказывается на железе.

Расположение органа

Вилочковая железа локализуется наверху грудной полости, между грудиной и позвоночником.

Верхушечная часть тимуса, если она достигла хорошего развития, вдаётся в область шеи.

Часто верхушки половинок органа оказываются на том же уровне, что и нижние края щитовидной железы или не доходят до неё на 1 – 1,5 см.

Передняя поверхность органа прилегает к грудине (до IV рёберного хряща). Сзади тимус граничит с перикардом и сосудами в основании сердца, с боков к железе прилежат передние края лёгких.

Терапевты и врачи по иглоукалыванию для активизации иммунных сил советуют массажировать тимус. Для этого необходимо приложить 2 пальца немного ниже ключичной ямки и постукивать по этому месту 10-12 раз с утра на протяжении двух недель. Можно также растирать эту область эфирными маслами, разогревая её.

Тимус является частью эндокринной и гормональной системы одновременно. подробно рассмотрим в статье.

О функциях поджелудочной железы в организме человека читайте .

Мелатонин является регулятором сна и влияет на естественную работу нервной системы. В этой теме вы узнаете, в каких продуктах содержится мелатонин, а какие продукты могут вызвать бессонницу.

Функции вилочковой железы (тимуса) в организме человека

Тимус выполняет две функции – иммунную и гормональную.

Зобная железа является одним из главных органов иммунной системы. Именно здесь лимфоциты (элементы иммунной системы) становятся иммунокомпетентными.

Изначально лимфоидная стволовая клетка – прародительница всех лимфоцитов – образует два типа клеток: предшественников В- и Т-лимфоцитов. Их преобразование протекает в центральных органах иммуногенеза: первые направляются в костный мозг, вторые – в тимус (отсюда пошло их название).

Предшественники Т-лимфоцитов, дифференцируясь в зобной железе, поставляют в кровь три самостоятельных подтипа лимфоцитов:

Т-помощники (хелперы), распознающие чужеродные агенты и активизирующие В-лимфоциты;
Т-эффекторы, непосредственно реагирующие с антигенами;
Т-супрессоры, снижающие интенсивность иммунного ответа.

Кроме участия в иммунных процессах, тимус, являясь одновременно железой внутренней секреции, поставляет в кровь гормоны.

Для укрепления железы важно употреблять богатые жирами (жирную рыбу, оливковое масло), витаминами (шиповник, гречка, облепиха), белками (яйца, мясо курицы) и цинком (семена тыквы, кедровые орехи) продукты. Белок служит строительным материалом, а цинк участвует в выработке Т-лимфоцитов.

Гормоны тимуса и их функции

Основные гормоны, вырабатываемые вилочковой железой, – это тимозин, тимопоэтин и тимулин.

Все они по химической природе являются белками. Под действием тимусных факторов развивается лимфоидная ткань железы и лимфоциты приобретают возможность участвовать в иммунологических процессах.

Помимо этого, гормональные факторы оказывают регулирующее действие почти на все физиологические процессы:

обмен минералов, белков, углеводов, жиров и витаминов;
превращения кальция;
работу щитовидной железы, половых желёз, гипофиза;
увеличивают рост скелетной ткани и клеток за счёт усиления синтеза белка;
ускоряют расщепление глюкозы;
восполняют запасы энергии;
замедляют работу ЦНС;
уменьшают частоту сердечных сокращений и сердечный выброс.

Функции тимусных гормонов: таблица

Гормон	Функция
Тимозин	отвечает за развитие и дифференцировку лимфоидной ткани, продукцию лимфоцитов и антител, осуществляет иммунологические реакции (отторжение чужеродного вещества), замедляет воспалительные процессы, повышает длительность жизни; регулирует обмен кальция (ускоряет рост скелетной ткани) и углеводов, увеличивает выброс гипофизом некоторых его гормонов
Тимопоэтин I	замедляет проведение электрического импульса к мышце
Тимопоэтин II	отвечает за специализацию и распознавание Т-лимфоцитов, подавляет или стимулирует образование новых клеток иммунного надзора в зависимости от ситуации
Тимулин (сывороточный тимический фактор)	способствует росту и специализации иммунных клеток, увеличивает их активность, усиливает регенерацию тканей, осуществляет выработку интерферонов – защитных белков
Тимит	влияет на функционирование поперечнополосатых мышц
Антидиуретический гормон (АДГ, вазопрессин)	оказывает влияние на рост и дифференцировку Т-лимфоцитов; стимулирует всасывание воды в канальцах почек, задерживая жидкость в организме, сужает сосуды, повышает давление, помогает удерживать постоянное осмотическое давление жидкости внутренней среды организма
Соматотропин	увеличивает рост скелетной ткани и клеток за счёт усиления синтеза белка, интенсифицирует распад глюкозы, освободившиеся при этом жирные кислоты восполняют нехватку энергии
Окситоцин	оказывает влияние на гладкомышечные клетки матки и миоэпителиальные клетки молочной железы, стимулируя молокоотделение, способствует выведению жидкости из организма
Нейрофизины	переносчики АДГ и окситоцина
Хромогранин А	обеспечивает передачу нервного импульса
Тимический фактор Х	восполняет нужное количество лимфоцитов
Тимический гуморальный фактор	активизирует Т-лимфоциты

Здоровье вилочковой железы портят алкоголь, жареная и консервированная пища, фруктоза.

Вилочковая железа и жизненный тонус

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.

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.

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.

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.

Гормон тимуса — обзор

4 Тимозин бета 4

Бета-тимозины были впервые выделены из тимуса крупного рогатого скота и считаются гормонами тимуса (Goldstein, Slater, & White, 1966). Среди известных членов семейства Tβ4, Tβ10 и Tβ15 обнаружены у людей (Goldstein et al., 2005; Huff, Muller, Otto, Netzker, & Hannappel, 2001). Tβ4 является наиболее экспрессируемым членом семейства бета-тимозинов (Low, Hu, & Goldstein, 1981). Поскольку Tβ4 в основном участвует в поддержании большого пула неполимеризованного G-актина (мономера актина) в виде внутриклеточных молекул, секвестрирующих актин, он регулирует полимеризацию актина, которая необходима для подвижности клеток и органогенеза (Sanders et al., 1992). Все больше данных свидетельствует о том, что Tβ4 связан с несколькими физиологическими процессами, включая ангиогенез, апоптоз, развитие, дифференцировку, рост волос, воспаление и заживление ран (Cha, Jeong, & Kleinman, 2003; Grant et al., 1999; Huff et al., 2001; Philp, Goldstein, & Kleinman, 2004). Экспрессия Tβ4 обнаруживается в нервной системе и в кардиодифференцирующих клетках во время эмбриогенеза (Gomez-Marquez, Franco del Amo, Carpintero, & Anadon, 1996; Lugo et al., 1991; Ямамото, Ямагиши, Ягинума, Мураками и Уэно, 1994). Трансгенные мыши со сверхэкспрессией Tβ4 обнаруживают аномальное развитие зубов (Cha et al., 2010). Tβ4 также влияет на дифференцировку Т-клеток и эндотелиальных клеток (Grant et al., 1999; Hu, Low, & Goldstein, 1981; Low et al., 1981). В кожных ранах лечение Tβ4 способствует заживлению ран с помощью множества механизмов, включая усиление ангиогенеза, миграцию кератиноцитов, отложение коллагена и сокращение раны (Malinda et al., 1999; Philp et al., 2003). Tβ4 повышает уровень TGF-β, который важен для синтеза коллагена (Sosne et al., 2004). Повышающая регуляция TGF-β с помощью Tβ4, по-видимому, играет ключевую роль в ускорении отложения коллагена в кожных ранах. При повреждениях сердца после перевязки коронарных артерий Tβ4 эндогенно увеличивается и способствует процессам восстановления, что приводит к улучшению сердечной функции (Bock-Marquette, Saxena, White, DiMaio, & Srivastava, 2004). Эти данные указывают на то, что Tβ4 участвует в развитии и дифференцировке нескольких типов клеток, а также в реакции на повреждение во многих органах.

Экспрессия

Tβ4 наблюдалась при многих патологических состояниях в организме человека. В поврежденной ткани Tβ4 продуцируется и высвобождается различными типами клеток, такими как фибробласты, гранулоциты, тромбоциты, макрофаги, эндотелиальные клетки сосудов и эпителиальные клетки роговицы (Goldstein et al., 2005; Grant et al., 1995; Huff et al. ., 2001; Huff, Otto, Muller, Meier, & Hannappel, 2002; Xu, Hannappel, Morgan, Hempstead, & Horecker, 1982). Повышенная регуляция Tβ4 наблюдается при склеродермии легких, гипоксической ишемии головного мозга и фиброзе почек (De Santis et al., 2011; Вартиайнен и др., 1996; Zuo et al., 2013). В фиброзных поражениях Tβ4 непосредственно контролирует производство компонентов ECM, стимулируя экспрессию генов и синтез коллагена и фибронектина (Kumar & Gupta, 2011; Malinda et al., 1999; Sosne et al., 2004; Zuo et al., 2013). ). Повышенная экспрессия Tβ4 также показана в нескольких типах опухолей, таких как метастатическая меланома, фибросаркома, злокачественные глиомы, рак груди, рак яичников и рак прямой кишки (Clark, Golub, Lander, & Hynes, 2000; Ji et al., 2013; Кобаяши и др., 2002; Ларссон и Холк, 2007; Wang et al., 2004; Wirsching et al., 2014). В опухолях Tβ4 способствует EMT, стимулируя синтез многих факторов, включая VEGF и фактор роста фибробластов, которые вносят вклад в ангиогенез и метастазирование опухоли (Cha et al., 2003; Kim et al., 2011). Взятые вместе, эти результаты предполагают, что Tβ4 участвует как в нормальной, так и в патологической физиологии и регулирует множество биологических процессов. Далее мы обсуждаем экспрессию и потенциальную роль Tβ4 в печени.

Тимус — определение, структура, гормоны, функции, нарушения

Главная »Анатомия человека» Тимус — определение, структура, гормоны, функции, нарушения

Что такое вилочковая железа?

Определение Вилочковая железа

Вилочковая железа — один из ключевых органов лимфатической системы, которая находится в средостении ниже грудины.

Вилочковая железа простирается от нижнего края щитовидной железы до четвертого межреберного промежутка позвонков.
Вилочковая железа отличается от других желез внутренней секреции тем, что активна только до полового созревания. Железа становится наибольшей в период полового созревания, после чего железа медленно замещается жировой тканью.
Вилочковая железа является важным органом иммунной системы, поскольку она служит механизмом защиты от различных патогенов, опухолей и антигенов.
Тимус особенно важен для тимус-зависимого или адаптивного звена иммунной системы, поскольку тимус необходим для развития и активации иммунных клеток.
Термин «вилочковая железа» взят из греческой литературы, где он означает «душа», чтобы указать, что душа находится в вилочковой железе.
Помимо секреторных клеток тимуса, он также содержит другие иммунные клетки, такие как макрофаги, нейтрофилы и дендритные клетки.
Размножение секреторных клеток и регуляция их секреции поддерживается цитокинами, такими как фактор некроза опухоли (TNF) и интерферон.
На структуру и функцию железы могут влиять аутоиммунные заболевания, такие как миастения.

Тимус. Создано с BioRender.com

Строение вилочковой железы

Вилочковая железа представляет собой двулопастную железу, состоящую из двух долей пирамидальной формы, каждая из которых имеет дольчатую поверхность, дифференцированную на внешнюю кору и внутренний мозг.
Каждая доля железы окружена плотной капсулой из соединительной ткани и разделена изнутри перегородкой из соединительной ткани.
Большая часть массы железы занята трехмерной сетью звездчатых ретикулярных клеток.
Эпителиальные клетки вилочковой железы делятся на четыре различных подтипа в зависимости от различных факторов, таких как антигенная экспрессия, ультраструктура и их способность вырабатывать гормоны тимуса.
Подтипами являются субкапсулярные корковые, внутренние корковые, мозговые и тельца Хассалла.
Наружная кора железы содержит слабо упакованные лимфоциты, а мозговое вещество содержит ретикулоциты, богатые цитоплазмой.
Структура также содержит маленькие тела, называемые концентрическими тельцами Хассалла или тельцами Хассалла, или тельцами тимуса, которые представляют собой концентрические массивы плоских клеток.
Размер вилочковой железы большой у младенцев и детей раннего возраста, причем наибольший размер наблюдается в период полового созревания. После полового созревания железа начинает медленно срастаться, замещаясь жировой тканью.
Кровоснабжение вилочковой железы обеспечивается нижней щитовидной железой, внутренней щитовидной железой и межреберными артериями.
Железа прикреплена к грудины грудинно-подъязычной и щитовидной мышцами, обе из которых двусторонние.

Гормоны вилочковой железы

Вилочковая железа вырабатывает три разных гормона; тимозин, тимопоэтин и сывороточный фактор тимуса.Гормоны тимуса не действуют одинаково на Т-клетки. Их механизм действия на клеточном уровне основан на связывании гормонов со специфическими клеточными рецепторами и взаимодействии с аденилциклазой.

1. Тимозин

Тимозин вырабатывается эпителиальными клетками коры и мозгового вещества и является основным гормоном, секретируемым железой.
Наиболее важной функцией тимозина является индукция дифференцировки Т-клеток и усиление иммунологической функции различных иммунных клеток.
Тимозин также был связан с увеличением фенотипических маркеров в лимфоцитах.
Тимозин — это белок, который термостабилен до температуры 80 ° C и может содержать небольшое количество углеводов.

2. Тимопоэтин

Тимопоэтин — полипептидный гормон тимуса, который имеет нервно-мышечные функции, чем иммунологические.
Однако известно, что повышенные уровни гормона также вызывают активацию и дифференцировку Т-клеток.

Функции вилочковой железы

Ниже приведены некоторые функции вилочковой железы;

Самая важная функция вилочковой железы — индуцировать развитие, активацию и дифференцировку Т-клеток, чтобы они могли выполнять свою функцию как медиаторы клеточного иммунитета.
Гормоны тимуса, тимозин и тимопоэтин стимулируют превращение протимоцитов в тимоциты и Т-лимфоциты.
Железа также индуцирует высвобождение цитокинов, которые необходимы для контроля развития Т-клеток на разных стадиях.
Тимус является частью иммунитета плода к 12 ^-й неделе беременности и остается активным в течение всей жизни плода, а также в детстве.
Известно, что как эндокринная железа вилочковая железа вырабатывает гормон роста человека, который необходим для роста и развития организма.

Заболевания и расстройства вилочковой железы

Ниже приведены некоторые нарушения и болезни вилочковой железы;

1.Кисты тимуса

Врожденные кисты тимуса могут присутствовать в вилочковой железе, что приводит к подавлению пролиферации тимоцитов.
Эти кисты можно удалить и обычно доброкачественные. У человека с кистой тимуса проявляются такие симптомы, как кашель и инфекции верхних дыхательных путей, поскольку иммунная система человека поражена.

2. Инволюция

Инволюция тимуса часто встречается у младенцев, которые подвергаются недоеданию, пренебрежению и жестокому обращению.
Кроме того, это может произойти после химиотерапии, лучевой и стероидной терапии, поскольку вилочковая железа чувствительна к стрессу.
Инволюция вилочковой железы у новорожденных и детей раннего возраста встречается очень редко.
Преждевременная инволюция может рассматриваться как симптом социальных проблем, таких как жестокое обращение.

3. Гипоплазия

Гипоплазия — это уменьшение количества клеток в органе, обычно в неонатальном периоде.
Гипоплазия вилочковой железы возникает из-за порока развития третьего и четвертого глоточных карманов.
Было высказано предположение, что алкоголь или органические кислоты имеют тенденцию повреждать нервный гребень, нарушая дифференцировку глоточного мешка.
Клиническое проявление состояния зависит от степени гипоплазии и количества дефектного генетического материала.

Анимация о тимусе от доктора Бхану Пракаша Анимированные медицинские видеоролики

Ссылки

Hall JE и Guyton AC.(2011) Учебник медицинской физиологии. Двенадцатое издание. Elsevier Saunders.
Во А. и Грант А. (2004) Анатомия и физиология. Девятое издание. Черчилль Ливингстон.
Мариеб Э. Н. и Хоэн К. (2013) Анатомия и физиология человека. Девятое издание. Pearson Education, Inc.
Растоги ТЦ. (2007) Основы физиологии человека. Четвертое издание. Нью Эйдж Интернэшнл Лимитед
Bach JF. Гормоны тимуса. J Immunopharmacol. 1979; 1 (3): 277-310. DOI: 10.3109 / 0892397790
77.PMID: 233313.
Zdrojewicz Z, Pachura E, Pachura P. Тимус: забытый, но очень важный орган. Adv Clin Exp Med. 2016 март-апрель; 25 (2): 369-75. DOI: 10,17219 / acem / 58802. PMID: 27627572.
Ремиен К., Ян А. Анатомия, голова и шея, тимус. [Обновлено 9 февраля 2021 г.]. В: StatPearls [Интернет]. Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing; 2021 янв. Доступно по ссылке: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539748/
Аскин Д.Ф., Янг С. Вилочковая железа. Neonatal Netw. 2001 декабрь; 20 (8): 7-13.DOI: 10.1891 / 0730-0832.20.8.7. PMID: 12144107.
Пирс Г. Нормальное строение, функция и гистология вилочковой железы. Toxicol Pathol. 2006; 34 (5): 504-14. DOI: 10.1080 / 01926230600865549. PMID: 17067941.
Тапа, Пуспа и Донна Л. Фарбер. «Роль тимуса в иммунном ответе». Клиники торакальной хирургии vol. 29,2 (2019): 123-131. DOI: 10.1016 / j.thorsurg.2018.12.001

Категории Анатомия человека, Физиология человека, Иммунология Теги железы, Тимус, Тимус сообщение навигации

Какие гормоны секретируются вилочковой железой? — MVOrganizing

Какие гормоны секретируются вилочковой железой?

Считается, что три основных гормона тимуса, тимозин, тимопоэтин и тимулин, находятся в цитоплазме эпителиальных клеток тимуса.

Вырабатывает ли тимус Т-клетки?

Тимус вырабатывает белые кровяные тельца, называемые Т-лимфоцитами (также называемые Т-лимфоцитами). Это важная часть иммунной системы организма, которая помогает нам бороться с инфекциями.

Какой гормон тимус выделяет викторину?

Тимозин — гормон тимуса, который стимулирует развитие Т-клеток, борющихся с болезнями.

Какой гормон тимозин?

полипептидный гормон

Как действуют гормоны тимозина?

Введение.Тимозин — это гормон, секретируемый тимусом. Его основная функция — стимулировать выработку Т-клеток, которые являются важной частью иммунной системы. Тимозин также способствует развитию B-клеток в плазматические клетки для производства антител.

Какова функция гормона тестостерона?

Тестостерон — это половой гормон, играющий важную роль в организме. Считается, что у мужчин он регулирует половое влечение (либидо), массу костей, распределение жира, мышечную массу и силу, а также производство эритроцитов и спермы.Небольшое количество циркулирующего тестостерона превращается в эстрадиол, форму эстрогена.

Какова функция тимопоэтина?

Тимопоэтин — это полипептидный гормон, секретируемый тимусом, который влияет на скорость старения кожи. (4) Проще говоря, тимопоэтин влияет на способность организма поддерживать молодость во всем, от клеток кожи до клеток мозга.

Тимопоэтин — это гормон?

Тимопоэтин — гормон тимуса, ответственный за индукцию дифференцировки тимоцитов.

Каковы эффекты трийодтиронина?

Трийодтиронин — это гормон щитовидной железы, который играет жизненно важную роль в метаболизме, работе сердца и пищеварения, мышечном контроле, развитии и функционировании мозга, а также поддержании костей.

Какова ткань-мишень и действие гормона роста?

После попадания в кровоток GH связывает и активирует GHR на клеточной поверхности, а также связанный с ним рецептор пролактина в тканях-мишенях, таких как печень, мышцы, кости и жировая ткань (рис.1).

Какой гормон отвечает за рост?

Гипофиз — это структура нашего мозга, которая вырабатывает различные типы специализированных гормонов, включая гормон роста (также называемый гормоном роста человека или HGH). Роль гормона роста включает в себя влияние на наш рост и помощь в наращивании костей и мускулов.

Тимус — определение, функция и расположение

Тимус Определение

Вилочковая железа — это секреторная железа, которая играет важную роль в иммунной функции.Один из его основных секретов — гормон тимозин . Тимозин стимулирует созревание Т-клеток, которые являются производными лейкоцитов, циркулирующих в нашей системе.

Вилочковая железа Обзор

Т-клетки помогают очищать организм от поврежденных клеток и патогенов. Поврежденные клетки могут быть раковыми клетками, утратившими способность прекращать размножение, или даже клетками, инфицированными вирусами. Т-клетки смогут связывать Т-рецептор на поверхности клетки-мишени, что в конечном итоге инициирует ее гибель. Цитотоксичность Т-лимфоцитов обусловлена производимыми ими цитокинами.

Несмотря на важную роль вилочковой железы в поддержании иммунного здоровья, вилочковая железа не активна в течение всей нашей жизни. Фактически, он активен только до полового созревания и становится нефункциональным во взрослом возрасте. Но его действия играют важную роль в предотвращении аутоиммунного ответа организма, когда иммунная система не может отличить себя от чужеродных агентов.

Хронические периоды лихорадки, усталости и недомогания отмечают жизнь пациентов с аутоиммунными заболеваниями. Таким образом, вилочковая железа тесно связана с лимфатической системой, поскольку является естественной защитной сетью организма. Сеть сосудов и тканей, составляющих лимфатическую систему, позволяет организму выводить или «сливать» токсины и отходы из организма.

Функция вилочковой железы

Основная функция вилочковой железы — высвобождение гормона тимозина, который будет стимулировать созревание Т-клеток. Все наше детство лейкоциты или лимфоциты контактируют с вилочковой железой. Этот контакт превратит их в Т-клетки. Как только Т-клетки созреют, они будут мигрировать в лимфатические узлы, которые являются хранилищами иммунных клеток в организме.

Итак, вилочковая железа может рассматриваться как реципиент незрелых Т-клеток, которые были созданы в костном мозге, но еще не достигли полного созревания. Как только тимус получит клетки, они будут обучены атаковать только чужеродных агентов. Это происходит посредством положительного отбора .Только Т-клетки, которые должным образом отреагировали на чужеродные антигены, будут отобраны, чтобы выжить и в конечном итоге мигрировать в мозговой слой. Т-клетки, которые не разрезаются, погибнут от апоптоза у здорового пациента.

Как только выжившие Т-клетки достигнут мозгового вещества, Т-клетки начнут созревать. Оставшиеся Т-клетки продолжат убивать патогены , активируют вспомогательные В-клетки, которые вырабатывают антитела против определенных антигенов, и будут хранить воспоминания о предыдущих инфекциях и вирусах, чтобы организм мог быть лучше подготовлен к борьбе с ними, если они когда-либо возвращение.

Вилочковая железа Расположение

Вилочковая железа — это мягкий орган, расположенный за грудиной и между легкими. По отношению к органам человеческого тела вилочковая железа представляет собой двухлопастную структуру, которая лежит почти над сердцем и проходит вдоль трахеи. Вилочковая железа имеет более или менее треугольную форму и имеет две доли, заключенные в фиброзную оболочку.

Его доли тимуса непрозрачно-розовые, а самый поверхностный слой называется корой.Когда тимус разрезается для гистологического исследования, он обнаруживает более глубокий слой, называемый мозговым веществом. Если бы человеческая грудь была разделена на четыре части, вилочковая железа была бы расположена прямо в центре верхних квадрантов с обеими ключицами рядом с ней.

Изображение представляет собой анатомическую иллюстрацию вилочковой железы по отношению к другим важным органам.

Анатомия вилочковой железы

Вилочковая железа состоит из лоскутного шитья эпителиальной и лимфатической тканей.Точно так же ткани будут содержать дендритные или «антигенпредставляющие» клетки, которые будут сигнализировать от Т-клеток-киллеров. Между тем, макрофаги также будут присутствовать, чтобы разъедать любой клеточный мусор или напрямую поглощать чужеродные патогены. Макрофаги и дендритные клетки действительно населяют вилочковую железу, что, конечно, имеет решающее значение, поскольку они помогают вилочковой железе выполнять свои иммунные функции по удалению вредных отходов и выявлению больных клеток, которые необходимо уничтожить.

Вилочковая железа активна в детстве и достигает своего максимального веса около одной унции в период полового созревания. Однако по достижении этой вершины вилочковая железа будет становиться все менее и менее активной. Это снижение активности будет соответствовать уменьшению в размерах до тех пор, пока ткань вилочковой железы не будет почти полностью заменена жиром. Это сокращение произойдет после полового созревания и во взрослом возрасте.

Тест

Эндокринная система | Биология для майоров II

Результаты обучения

Определить структуру и функцию эндокринной системы

Эндокринная система — это система контроля желез без протоков, которые секретируют гормоны в определенных органах.Гормоны действуют как «посланники» и переносятся кровотоком к различным клеткам тела, которые интерпретируют эти сообщения и действуют на них.

Кажется неправдоподобным, что небольшое химическое вещество может попасть в кровоток и вызвать действие в отдаленном месте тела. Тем не менее, это происходит в наших телах каждый день в нашей жизни. Способность поддерживать гомеостаз и реагировать на раздражители во многом обусловлена гормонами, секретируемыми в организме. Без гормонов вы не смогли бы расти, поддерживать постоянную температуру, производить потомство или выполнять основные действия и функции, необходимые для жизни.

Эндокринная система обеспечивает электрохимическую связь гипоталамуса головного мозга со всеми органами, которые контролируют метаболизм, рост, развитие и воспроизводство в организме.

В эндокринной системе секретируются два типа гормонов: стероидные (или липидные) и нестероидные (или белковые) гормоны.

Эндокринная система регулирует свои гормоны посредством отрицательной обратной связи, за исключением очень специфических случаев, таких как роды. Повышение активности гормона снижает выработку этого гормона.Иммунная система и другие факторы также участвуют в качестве факторов контроля, в целом поддерживая постоянный уровень гормонов.

Типы сальников

Экзокринные железы — это те железы, которые выделяют свои клеточные секреции через проток, который выходит наружу или в просвет (пустое внутреннее пространство) органа. К ним относятся определенные потовые железы, слюнные и поджелудочные железы, а также молочные железы. Они не считаются частью эндокринной системы.

Рисунок 1.Основные эндокринные железы. (Мужчина слева, женщина справа.) 1. Шишковидная железа 2. Гипофиз 3. Щитовидная железа 4. Тимус 5. Надпочечник 6. Поджелудочная железа 7. Яичник 8. Яичко

Эндокринные железы — это железы, которые не имеют протока и выделяют свои секреты непосредственно в межклеточную жидкость или в кровь. Набор эндокринных желез составляет эндокринную систему.

Основными эндокринными железами являются гипофиз (передняя и задняя доли), щитовидная железа, паращитовидная железа, надпочечники (кора и продолговатый мозг), поджелудочная железа и гонады.
Гипофиз прикреплен к гипоталамусу нижней части переднего мозга.
Щитовидная железа состоит из двух боковых масс, соединенных поперечной перемычкой, которые прикреплены к трахее. Они немного ниже гортани.
Паращитовидные железы представляют собой четыре массы ткани, две из которых расположены кзади в каждой латеральной массе щитовидной железы.
Один надпочечник расположен над каждой почкой. Кора — это внешний слой надпочечника.Мозговое вещество — это внутреннее ядро.
Поджелудочная железа расположена вдоль нижней кривизны желудка, недалеко от того места, где она встречается с первой областью тонкой кишки, двенадцатиперстной кишкой.
Гонады (яичники и семенники) находятся в полости малого таза.

Гормоны и типы

Гормон — это тип химического сигнала. Они являются средством связи между клетками.

Эндокринная система вырабатывает гормоны, которые играют важную роль в поддержании гомеостаза и регулировании репродукции и развития.Гормон — это химический мессенджер, производимый клеткой, который влияет на определенные изменения клеточной активности других клеток (клеток-мишеней). В отличие от экзокринных желез (которые производят такие вещества, как слюна, молоко, желудочная кислота и пищеварительные ферменты), эндокринные железы не выделяют вещества в протоки (трубки). Вместо этого эндокринные железы выделяют свои гормоны непосредственно в окружающее внеклеточное пространство. Затем гормоны диффундируют в близлежащие капилляры и переносятся с кровью по всему телу.

Эндокринная и нервная системы часто работают для достижения одной и той же цели. Оба влияют на другие клетки с помощью химических веществ (гормонов и нейромедиаторов). Однако они достигают своих целей по-разному. Нейротрансмиттеры действуют немедленно (в течение миллисекунд) на соседние мышцы, железы или другие нервные клетки, и их действие непродолжительно. Напротив, гормонам требуется больше времени для достижения желаемого эффекта (от нескольких секунд до нескольких дней), они могут воздействовать на любую клетку, ближайшую или удаленную, и вызывать эффекты, которые длятся до тех пор, пока они остаются в крови, что может длиться до нескольких часов.

В таблице 1 показаны основные гормоны, их мишени и их функция в клетке-мишени.

Таблица 1. Основные хоромы
Эндокринная железа	Выделение гормона	Химический класс	Целевая ткань / орган	Основная функция гормона
Гипоталамус	Гипоталамические высвобождающие и ингибирующие гормоны	Пептид	Передняя доля гипофиза	Регулируют гормон передней доли гипофиза
Задний гипофиз	Антидиуретик (АДГ)	Пептид	Почки	Стимулирует реабсорбцию воды почками
Задний гипофиз	Окситоцин	Пептид	Матка, молочные железы	Стимулирует сокращение мышц матки и выделение молока молочными железами
Передний гипофиз	Стимулирование щитовидной железы (ТТГ)	Гликопротеин	Щитовидная железа	Стимулирует щитовидную железу
	Адренокортикотропный (АКТГ)	Пептид	Кора надпочечников	Стимулирует кору надпочечников
	Гонадотропный (ФСГ, ЛГ)	Гликопротеин	Гонады	Производство яйцеклеток и спермы, производство половых гормонов
	Пролактин (PRL)	Белок	Молочные железы	Производство молока
	Рост (GH)	Белок	Мягкие ткани, кости	Деление клеток, синтез белка и рост костей
Щитовидная железа	Тироксин (Т4) и трийодтироний (Т3)	Йодированная аминокислота	Все ткани	Повышает скорость обмена веществ, регулирует рост и развитие
Щитовидная железа	Кальцитонин	Пептид	Кости, почки и кишечник	Понижает уровень кальция в крови
Паращитовидные железы	Паращитовидная железа (ПТГ)	Пептид	Кости, почки и кишечник	Повышает уровень кальция в крови
Кора надпочечников	Глюкокортикоиды (кортизол)	Стероид	Все ткани	Повышает уровень глюкозы в крови, стимулирует расщепление белков
	Минералокортикоиды (альдостерон)	Стероид	Почки	Реабсорбирует натрий и выводит калий
	Половые гормоны	Стероид	Гонады, кожа, мышцы и кости	Стимулирует репродуктивные органы и улучшает половые признаки
мозговой слой надпочечника	Адреналин и норадреналин	Модифицированная аминокислота	Сердечные и другие мышцы	Выпускается в экстренных ситуациях, повышает уровень глюкозы в крови, реакция «бей или беги»
Поджелудочная железа	Инсулин	Белок	Печень, мышцы, жировая ткань	Снижает уровень глюкозы в крови, способствует образованию гликогена
Поджелудочная железа	Глюкагон	Белок	Печень, мышцы, жировая ткань	Повышает уровень глюкозы в крови
Тесты	Андрогены (тестостерон)	Стероид	Гонады, кожа, мышцы и кости	Стимулирует мужские половые признаки
Яичники	Эстроген и прогестерон	Стероид	Гонады, кожа, мышцы и кости	Стимулирует женские половые признаки
Тимус	Тимозины	Пептид	Т-лимфоциты	Стимулирует производство и созревание Т-лимфоцитов
Шишковидная железа	Мелатонин	Модифицированная аминокислота	Мозг	Контролирует циркадные и околгодовые ритмы, возможно, участвующие в созревании половых органов

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

Эндокринная железа /

Эндокринная железа / источник гормона	Гормон	Орган или ткань-мишень	Основная функция — контроль: —
Гипоталамус	Многочисленные факторы освобождения	Гипофиз	Высвобождение гормонов гипофизом
Передний гипофиз (аденогипофиз)	ACTH (адренокортикотропный гормон)	Кора надпочечников	Секреция кортизола
	ФШ (фолликулостимулирующий гормон)	Яичники / семенники (канальцы)	Рост фолликула яичника, эстроген секреция / сперматогенез
	лев. (лютеинизирующий гормон)	Яичники / семенники (клетки Лейдига)	Овуляция, лютеинизация фолликула / секреция тестостерона
	GH (гормон роста)	Все ткани	Рост; углевод, белок и жировой обмен
	ТШ (тиреотропный гормон)	Щитовидная железа	Секреция тироксина
	Пролактин	Молочная железа	Секреция молока (стимулирует)
Задний гипофиз (нейрогипофиз)	ADH (антидиуретический гормон)	Канальцы почек Гладкая мышца артериол	Выделение воды Артериальное давление
Задний гипофиз (нейрогипофиз)	Окситоцин	Гладкая мышца матки Молочная железа	Сокращения матки Разливное молоко
Шишковидная железа	Мелатонин	Ткани разные	Циркадный ритм; репродукция
Щитовидная железа	Тироксин (T4) Трийодтиронин (T3)	Большинство тканей	Скорость метаболизма; рост и развитие
Щитовидная железа	Кальцитонин	Кость	Кальций и фосфат плазмы (понижает)
Паращитовидные железы	PTH (гормон паращитовидной железы)	Кость, почки, кишечник	Кальций и фосфат в плазме (повышает)
Тимус (регресс в зрелом возрасте)	Тимопоэтин	Т-лимфоциты крови	Иммунные ответы
Поджелудочная железа (островковые клетки)	инсулин (из бета-ячеек)	Большинство тканей, особенно мышцы и печень	утилизация глюкозы; глюкоза крови (понижает)
Поджелудочная железа (островковые клетки)	глюкагон (из альфа-ячеек)	Преимущественно печень	Уровень глюкозы в крови (повышается)
Слизистая оболочка кишечника	Гастрин	Желудок	Секреция кислоты
	Секретин	Поджелудочная железа	Пищеварительный секрет
	Холецистокинин	Желчный пузырь	Выделение желчи
	Соматостатин	Кишечник	Кислота и кишечные выделения (подавляет)
Мозговое вещество надпочечника	Адреналин Норадреналин	Все ткани	Метаболизм; частота сердечных сокращений и отдача; реакция на стресс и упражнения
Кора надпочечников	Кортизол Кортикостерон	Все ткани	Метаболизм; реакция на стресс и упражнение
Кора надпочечников	Альдостерон	Преимущественно почки	Баланс натрия, калия и pH
Почки	Ренин (преобразованный в ангиотензин-II)	Гладкая мышца кровеносных сосудов Кора надпочечников	Артериальное давление Секреция альдостерона
Яичники	Эстрогены	Репродуктивные органы	Репродуктивное развитие; также влияет на эструс
Яичники	Прогестерон (из желтого тела)	Матка	Состояние матки
Матка	Простагландин (PGF2?)	Желтое тело	Распад желтого тела (лютеолиз)
Плацента (у беременной кобылы)	Прогестерон и эстрогены	Желтое тело	Ведение беременности
	ЭКГ (хорионический гонадотропин лошади, PMSG)	Яичники	Ведение беременности
	Релаксин	матка Шейка матки, связки таза	Сокращение матки (подавляет) Повышение растяжимости
Тесты	Тестостерон	Репродуктивные органы	Репродуктивное развитие; также влияет на поведение

Роль пролактина и гормона роста в физиологии тимуса

Интратимическая дифференцировка Т-клеток находится под контролем микроокружения тимуса, которое воздействует на созревающие тимоциты через мембрану, а также растворимые продукты.Все больше данных показывают, что этот процесс может модулироваться классическими гормонами, например пролактином (PRL) и гормоном роста (GH), которые в значительной степени секретируются гипофизом. PRL и GH стимулируют секрецию тимулина, гормона тимуса, вырабатываемого клетки эпителия тимуса. И наоборот, низкий уровень циркулирующего тимулина параллелен гипопофизарным состояниям. Интересно, что усиливающие эффекты GH на тимулин, по-видимому, опосредуются инсулиноподобным фактором роста (IGF-1), поскольку они могут быть отменены с помощью антител против IGF-1 или анти-IGF-1-рецепторов.Влияние ПРЛ и ГР на эпителий тимуса является плейотропным: ПРЛ усиливает in vivo экспрессию высокомолекулярных цитокератинов и стимулирует пролиферацию ТЕС in vitro , эффект, который разделяют GH и IGF-1. Т-клетки также являются мишенями для интратимического действия ПРЛ и ГР. In vivo Инокуляция линии клеток гипофиза крысы старым крысам приводит к восстановлению тимуса, включая дифференцировку тимоцитов CD4 ^— CD8 ^— в клетки CD4 ⁺ CD8 ⁺.Кроме того, ПРЛ может регулировать поддержание жизнеспособности тимоцитов во время двойной положительной стадии дифференцировки тимоцитов. Инъекции GH стареющим мышам увеличивают общее количество тимоцитов и процент клеток, несущих CD3, а также митогенный ответ Конканавалина-A и IL. -6 продукция тимоцитами. Интересно, что аналогичные результаты наблюдаются у животных, получавших IGF-1. Наконец, гипоплазию тимуса, наблюдаемую у карликовых мышей, можно обратить вспять с помощью лечения GH. В соответствии с данными, обобщенными ранее, это обнаружение рецепторов для PRL и GH как на тимоцитах, так и на эпителиальных клетках тимуса.Важно отметить, что недавние исследования показывают, что оба типа клеток могут продуцировать ПРЛ и ГР интратимически. Аналогичным образом было продемонстрировано производство IGF-1 и экспрессия соответствующего рецептора. В заключение, эти данные убедительно указывают на то, что тимус физиологически находится под контролем гормонов гипофиза PRL и GH. В дополнение к классическому эндокринному пути паракринные и аутокринные цепи, вероятно, участвуют в таком контроле.