Строение и развитие вилочковой железы - гистопатология вилочковой железы
Видео: Гистологическое строение органов эндокринной системы. Учебный фильм.
Глава I
Краткие данные о строении и развитии вилочковой железы
Вилочковая железа человека располагается в переднем средостении непосредственно за грудиной. Она представляет собой уплощенное в передне-заднем направлении, покрытое со всех сторон капсулой образование, верхний край которого находится на уровне рукоятки грудины, а нижний — соответственно уровню отхождения от сердца крупных сосудов. Отчетливо выраженные две доли придают ей вид вилочки или листа, несколько напоминающего по форме листья сжигавшегося при жертвоприношениях в древности растения тимиана, в связи с чем ее также называют тимусом. Ткань ее у детей на разрезе имеет серо-розовый цвет. С возрастом в связи с уменьшением количества ее паренхимы и разрастанием в строме жировой клетчатки она постепенно начинает все больше напоминать жировую ткань. Однако наличие капсулы позволяет обычно без особого труда обнаружить ее в клетчатке переднего средостения у людей даже в глубокой старости.
Микроскопически вилочковая железа имеет дольчатое строение (рис. 1). Отдельные дольки, величина которых колеблется в пределах 0,2—5 мм в поперечнике, нередко сливаются своими краями, образуя древовидные ветвления. На остальном протяжении дольки разделены между собой прослойками волокнистой соединительной ткани или жировой клетчатки.
Основу долек составляют отростчатые клетки, весьма напоминающие ретикулярные клетки обычной лимфоидной ткани, между которыми располагаются мелкие лимфоцитоподобные клеточные элементы, нередко называемые тимоцитами. Последние по своим морфологическим свойствам практически ничем не отличаются от обычных лимфоцитов и характеризуются округлыми ядрами с грубым глыбчатым строением хроматина и небольшим количеством цитоплазмы. Большая часть тимоцитов соответствует малым лимфоцитам, имея в поперечнике 7—8 мкм. Однако встречаются и более крупные клетки, соответствующие средним и большим лимфоцитам. При исследовании в электронном микроскопе (рис.2) в их цитоплазме, так же как и в обычных лимфоцитах, вблизи ядра обнаруживаются немногочисленные небольшие сферические митохондрии, рибосомы (гранулы Palade), иногда в значительном количестве, а также изредка вакуоли. Аппарат Гольджи сильно редуцирован, а эргастоплазматический ретикулум практически отсутствует. Ядрышки в ядрах обнаруживаются непостоянно.
В дольках отчетливо различаются наружный, характеризующийся густым расположением лимфоидных клеток и потому более темный, корковый и центрально расположенный более светлый, мозговой слои. В мозговом слое количество лимфоцитов значительно меньше. Здесь лучше видны ретикулярные клетки стромы и обнаруживаются своеобразные, несколько напоминающие роговые жемчужины при раке, образования, получившие название по имени впервые их описавшего автора телец Гассаля.
Ретикулярные клетки значительно варьируют по форме и величине и характеризуются светлыми неправильной формы ядрами с зернистым хроматином, располагающимся по их периферии в виде узкого слоя (рис, 3). Ядрышки в ядрах наблюдаются непостоянно. При исследованиях под электронным микроскопом в цитоплазме клеток обнаруживаются немногочисленные довольно крупные митохондрии, слабо развитые эндоплазматическая сеть и аппарат Гольджи, свободные рибосомы и нередко включения фагоцитарного происхождения. Долгое время считалось, что ретикулярные клетки имеют между собой непрерывную синцитиальную связь. Однако в результате электронномикроскопических исследований было установлено, что они только соприкасаются между собой своими отростками (Поликар, 1965). При этом в их цитоплазматических мембранах были обнаружены десмосомы (Goldstein, Abbot, Mackay, 1968- Pinkel, 1968, и др.), характерные для эпителиальных клеток. Как показали исследования Klug, десмосомы наблюдаются не во всех ретикулярных клетках, что может указывать на различное их происхождение.
Рис. 3. Ретикулярная клетка вилочковой железы со светлым неправильной формы ядром. В ядре видны ядрышки, в цитоплазме — немногочисленные митохондрии. Электронная микрофотография. Ув. 12000Х.
Рис. 4. Тельца Гассаля в вилочковой железе новорожденного на разных стадиях развития. Окраска гематоксилин-эозиноя. Ув, 200Х.
Тельца Гассаля, размеры которых значительно варьируют, образованы концентрически наслаивающимися друг на друга уплощенными клетками (рис. 4). Во внутренних из них нередко наблюдаются дистрофические изменения, вплоть до исчезновения ядер. Клетки телец Гассаля, в особенности подвергающиеся дистрофическим изменениям, в отличие от других клеток вилочковой железы обнаруживают выраженную ШИК- положительную реакцию и нередко окрашиваются красным и черным Суданом. При элек-тропномикроскопическом исследовании в их цитоплазме нами были обнаружены своеобразные, по-видимому гликолипидные, включения, нередко располагающиеся рядами вокруг ядра (рис. 5).
Кроме этих основных клеточных форм, в вилочковой железе постоянно наблюдаются немногочисленные тучные и плазматические клетки, располагающиеся обычно по периферии долек. В ней также нередко удается обнаружить отдельные поперечнопо-лосатые мышечные волокна (Bargmann, 1943- Bock-rnann, 1968- Henry, 1968). Недавно в вилочковой железе человеческих плодов были найдены клетки ресничного эпителия и высказано предположение об их участии в секреции (Sebuwufu, 1968).
Кровоснабжение вилочковой железы осуществляется в основном за счет аа. mammaria internae. Берущие от них начало междольковые артерии дают ответвления к каждой из долек, проникающие в их мозговой слой. От этих центральных артерий в радиальном направлении отходят капилляры как в мозговое, так и в корковое вещество. В корковом веществе капилляры более многочисленны. У периферии дольки они собираются в более широкие посткапиллярные венулы, идущие в мозговой слой и далее сопровождающие артерии.
При специальных методах исследования в дольках удается обнаружить также сеть лимфатических капилляров, более густую в корковом слое. Из этих капилляров образуются лимфатические сосуды, проходящие в междольковых прослойках, по которым лимфа направляется к близлежащим лимфатическим узлам (Е.А. Воробьева, 1961).
В дольках вилочковой железы обнаруживаются также в большем или меньшем количестве мякотные и безмякотные нервные волокна. Последние располагаются преимущественно по ходу кровеносных сосудов и берут начало от средних и нижних шейных симпатических узлов и блуждающих нервов (Г.М. Иосифов, 1899- И.И. Чижов, 1926- Н.А. Курдюмов, 1951). Как показали недавние исследования В.М. Годинова (1961), нервные волокна образуют в дольках различного типа нервные окончания: то более простые пуговчатые и ретикулярные, то более сложно разветвленные и даже фатерпачиниевые тельца и колбы Краузе.
Аргирофильный каркас в дольках вилочковой железы выражен слабо. Аргирофильные волокна обнаруживаются главным образом по ходу сосудов. В корковом и мозговом слое можно видеть лишь отдельные аргирофильные волокна. В тельцах Гассаля и вокруг них аргирофильные волокна не обнаруживаются.
Вилочковая железа человека закладывается на втором месяце эмбрионального развития в виде небольших выпячиваний в области третьих и частично четвертых жаберных карманов. В ходе дальнейшего роста, происходящего в вентральном и каудальном направлениях, эти парные образования спускаются в средостение и, сближаясь между собой, образуют вилочковую железу. На 6-й неделе внутриутробного развития ее зачаток имеет отчетливо выраженный эпителиальный характер и состоит из слабо ветвящихся эпителиальных трубочек и тяжей (рис. 6, а). Однако вскоре между клетками эпителия в этих тяжах и трубочках появляются мелкие лимфоидного вида клетки, количество которых быстро нарастает, и связи с чем уже к 7—8-й неделе железа приобретает характер своеобразного лимфоэпителиального образования (рис. 6,6). Примерно в это же время можно наблюдать врастание в дольки железы кровеносных сосудов (В. А. Труфакин, 1967). Со временем в дольках начинает выявляться деление на корковый и мозговой слои, а к концу третьего месяца эмбрионального развития в мозговом слое можно уже видеть тельца Гассаля (И. И. Чижов, 1926- В. А. Труфакин, 1967- Hammar, 1926- Evans, 1966).
На этом формирование вилочковой железы по существу заканчивается. В дальнейшем образования каких-либо принципиально новых структур в вилочковой железе не происходит и отмечается только ее рост. При этом сперва вес вилочковой железы возрастает пропорционально увеличению веса тела эмбриона. Однако к концу эмбрионального периода развития увеличение ее веса по сравнению с увеличением веса тела начинает постепенно отставать (Кау: соавт., 1963), продолжаясь и в первые годы жизни до наступления периода полового созревани (А. М. Васюточкин, 1916- Hammar, 1926, 1936), когда начинается период ее инволюции. При этом наибольшего относительного веса вилочковая железа достигает ко 2—4-му году жизни. У девочек вилочковая железа обычно весит больше, чем у мальчиков.
В отношении происхождения клеточных форм вилочковой железы до сих пор остается много неясного. Долгое время считалось, что ретикулярные клетки вилочковой железы являются эпителиальными клетками, берущими начало от ее эпителиального зачатка. Однако сейчас представляется более вероятным, что эти клетки имеют неодинаковое происхождение и что наряду с эпителиальными ретикулярными клетками в вилочковой железе имеются настоящие ретикулярные клетки (Поликар, 1965- Metcalf, 1966). Это подтверждается данными экспериментальных исследований вилочковой железы в тканевых культурах. Так, Н. С. Часовников, культивируя на искусственных питательных средах вилочковую железу молодых кроликов, еще в 1926 г. показал, что часть ее ретикулярных клеток при этом дает типичные эпителиальные разрастания, в то время как другие ведут себя как ретикулярные клетки кроветворных органов. Позднее Ш. Д. Галустян (1949) отметил, что ретикулярные клетки коркового слоя вилочковой железы экспериментальных животных образуют в культуре тканей характерные для эпителия картины, а ретикулярные клетки мозгового слоя быстро разрушаются. Различного происхождения ретикулярные клетки вилочковой железы различаются между собой по способности к фагоцитозу (Н. С. Часовников, 1926- Trowell, 1958), а также некоторыми особенностями окрашиваемости цитоплазмы. Возможно, что и эпителиальные ретикулярные клетки являются не вполне однородными, поскольку, как считают многие исследователи (Ш. Д. Галустян, 1949- Пэттен, 1959- Evans, 1966), в закладке вилочковой железы принимает участие как экто-, так и энтодерма.
Еще более запутан вопрос о происхождении лим-фоидных элементов (тимоцитов) вилочковой железы. Первоначально Kolliker (1876) высказал мнение, что лимфоциты тимуса являются производными эпителиальных клеток. Эта так называемая трансформацией&rdquo- пая теория вскоре уступила место теории псевдо-морфоза, согласно которой лимфоидные элементы вилочковой железы рассматривались не как истинные лимфоциты, а как видоизмененные эпителиальные клетки (Stieda, 1881- His, 1889, и др.). После того как были проведены исследована А. А. Максимова (1909), Н. С. Часовникова (1926) Hammar (1926) и др., установившие их мезенхимальное происхождение, эта проблема казалась окончательно решенной. Однако в связи с недавно проведенными опытами культивирования и трансплантации зачатков вилочковой железы 12-дневных мышиных эмбрионов (Auerbach, 1961) сложившиеся представления вновь подвергаются пересмотру (Миллер, Дукор, 1967- Metcalf, 1966).
Отделив от зачатка вилочковой железы путем обработки трипсином его эпителиальную часть и экспериментируя с ней, Auerbach показал, что при культивировании эпителиальной части зачатка в отсутствии мезенхимальных элементов дальнейшее формирование вилочковой железы и образование в ней лимфоидных элементов не происходит. В то же время трансплантация эпителиальной части зачатка тимуса в переднюю камеру глаза взрослой мыши вместе с мезенхимальными элементами других органов мышиных и даже куриных эмбрионов приводит к образованию в зачатке лимфоидных клеток и дальнейшему нормальному формированию вилочковой железы. То же самое наблюдалось и при культивировании эпителиальной части ее зачатка и содержащих 5 мезенхимальные элементы органов на двух сторонах разделяющего их мелкопористого фильтра, не пропускающего отдельные клетки. Результаты этих опытов, указывающие на большое значение мезенхимы в формировании вилочковой железы, дали основание считать, что лимфоциты тимуса возникают непосредственно из эпителия. Однако с точки зрения доказательств этого положения методика проведенных опытов не. может считаться абсолютно безупречной. Во-первых, нет полной уверенности, что при обработке зачатка вилочковой железы трипсином в нем не сохраняются отдельные мезенхимальные элементы, способные в дальнейшем послужить источником образования лимфоцитов. Такая возможность подтверждается отдельными опытами, в которых Auerbach наблюдал нормальное формирование вилочковой железы из эпителиальных частей ее зачатков при отсутствии специально вводимых мезенхимальных элементов.
Во-вторых, в опытах с раздельным культивированием эпителиальной части зачатка вилочковой железы и зачатков других органов на двух сторонах мелкопористого фильтра нельзя полностью исключить возможность миграции клеток мезенхимы в эпителиальный зачаток через окружающую жидкость, минуя фильтр, что особенно вероятно при трансплантации таких культур в переднюю камеру глаза. Поэтому вывод об эпителиальном происхождении лимфоидных клеток вилочковой железы, сделанный на основании этих опытов, не может считаться окончательным и требует дальнейшей проверки. В опытах Я. Фридепштейна, Е.Я. Лурия, К.В. Петраковой и А.Е. Ситовой (1966) с внутрибрюшинной и подложной имплантацией трипсинизированных культур тимуса, заключенных в замкнутые диффузионные камеры, образования в них лимфоидных элементов не отмечалось.
Не все ясно и в отношении происхождения телец Гассаля. Представления об их эпителиальной природе, казавшиеся еще совсем недавно бесспорными, теперь также начинают подвергаться пересмотру. 3 частности, указывается, что в их образовании могут принимать участие макрофаги (Поликар, 1965). Iaroslow (1967) на основании результатов опытов с i ведением крысам меченного радиоактивным йодом юлимеризованного вещества (flagellin) и последующих гистоауторадиографических исследований вновь возрождает идею об их сосудистом происхождении, высказанную еще в 1877 г. В. Афанасьевым.
Следует отметить, что окончательное решение вопроса о происхождении клеточных элементов вилочковой железы, имеющее большое значение для более глубокого понимания ее роли и значения в юрме и патологии, требует проведения дальнейших всесторонних исследований. В какой-то мере ответ ш этот вопрос может быть получен и при исследовании морфологических изменений вилочковой железы человека в различных патологических условиях.
