Caracteristicile biologiei timusului (timusul) ca fiind unul dintre principalele organe ale sistemului imunitar. Se afișează complexitatea și mai multe etape maturizarea celulelor T în timus, cu participarea celulelor stromale timice. Discutați despre caracteristicile legate de vârstă ale timusului în raport cu alt sistem de vârstă imunitar.
VÂRSTĂ ȘI IMUNITATE
București, Universitatea de Stat Medical. IP Pavlova
În partea centrală a pieptului, chiar in spatele sternului, este una dintre cele mai misterioase organ al sistemului imunitar - timusul sau timus. Un nou-născut are un timus complet dezvoltat, iar în timpul primului an de viață ajunge la o dimensiune maximă de 25 cm 3. Greutatea timusului șase copil ajunge la 20 g, adică 0,5% din greutatea corporală. Structura sa complexă și funcționare a stresului stocat în primii 2-3 ani de viata. Timp de 20 de ani un țesut jumătate funcțional timus se înlocuiește cu țesut gras. Până la 50-60 de ani de involuție timusului este finalizat (Fig. 1). Acest organism este un exemplu de îmbătrânire extrem de timpuriu și pe moarte. În acest sens, întrebările apar: Ce timusul în corpul copilului și este necesară în cazul în care timusul în organism adult, sau organismul poate face fără timus?
Timusului - maturarea LOCAIE T-limfocite
Rolul timusului a fost demonstrat în mod convingător în studiul bolii, cunoscut sub numele de „sindromul DiGeorge (DiGeorge)“, în care hipoplazie determinate genetic a organismului duce la absența uneia dintre populațiile de limfocite - T-limfocite. La copiii cu imunodeficiență congenitală manifestată prin sensibilitate crescută la infecțiile virale, fungice și unele infecții bacteriene [1].
Celulele T sunt numite astfel deoarece acumularea și maturarea lor are loc în timus. Imature limfocite T precursori din măduva osoasă migrează către timusul, în cazul în care acestea primesc numele de „timocitelor“ și pentru a găsi micromediul cea mai favorabilă pentru dezvoltarea în continuare. Stratul exterior al timusului, numit cortexul, stroma (baza) țesut epitelial cuprind celule având o pluralitate de apendici. Procesele lor de celule epiteliale, cum ar fi surround imbratiseze timocitelor imature, pentru care a primit un nume figurativ de „bona-celule.“ După cum a promovat maturarea timocite cortexul timusului în profunzime și se încadrează în stratul „creier“, unde se intalnesc cu alte celule stromale timice: macrofage, celule dendritice, fibroblaste. Toate aceste celule vin în contact cu timocite care migreaza si sa le influenteze cu moleculele lor superficiale - antigene și produsele lor: hormoni si citokine. Pe membranele de suprafață ale tuturor acestor antigene sunt exprimate celule histocompatibilitate care formează complecși cu diferite peptide antigenice, în particular, poate fi fragmente de autoantigene [2]. Celulele epiteliale timice produc și secretă proteine și peptide, numite colectiv „hormoni timice.“ Printre hormon timic molecule individuale controlează proliferarea, diferențierea și funcția timocitelor. Ele pot îmbunătăți, de asemenea, funcția de mature limfocite T care pot fi utilizate extracte purificate de preparate timice clinic pentru a trata imunodeficiență severă cu celule T defecte.
Contactarea epiteliale și alte celule stromale ale timusului, secvențial fiecare primește semnale timocite: proliferarea, modificări în reglarea fenotip suprafeței (rearanjare) genele pentru dobândirea limfocitelor T „repertoriu“ specificități largi de receptori, selecție pozitivă și negativă, maturarea funcțională. Aceste procese sunt necesare pentru a converti timocite imature la un sistem complet funcțional limfocite-T. Toate procesele au loc pe teritoriul timusului, numai în diferite straturi sale și cu participarea diferitelor celule stromale.
Timusul este o proliferare timocite constantă: totală numărul 2 „108 timocitelor 20-25% (5“ 107) celule re produse zilnic la diviziunea lor. Dar cel mai uimitor lucru este că doar 2-5%, adică 1 „106 dintre ele, sub forma de celulele T mature, lăsați timusul în fiecare zi, care intră în fluxul sanguin și să se stabilească în organele limfoide. Aceasta înseamnă că 50“ 106 (95-98% ) timocite in timusul mor zilnic, și de a supraviețui într-un proces în mai multe etape numai 2-5% din dezvoltarea celulelor și selecție (Fig. 2).
SELECȚIE NECESAR T-Limfocitele
Funcția principală a limfocitelor T mature - o recunoaștere a peptidei antigenice străine complexat cu suprafață suport auto-antigene de histocompatibilitate (antigen) sau o suprafață celulară a celulelor țintă ale oricărui organism [2]. Pentru a îndeplini această funcție, limfocitele T trebuie să fie capabil să recunoască auto-antigene de compatibilitate tesut, specifice fiecărui individ. Simultan limfocitele T nu recunosc peptidele autoantigenice ale organismului asociate cu auto-antigene de histocompatibilitate. În același timp, în procesul de gene de restructurare (rearanjare) timocite maturare dobândi unele dintre receptorii celulei T (RTK), este împotriva peptidelor antigenice specifice ale organismului, adică peptide autoantigenici. În acest sens, în timus simultan cu procesele de proliferare și maturarea thymocytes sunt procese pentru selecția acestora - selectarea corespunzătoare limfocitelor T (figura 3).
Selecția timocite are loc în două etape. O dată la timocite individuale RTK este exprimata prin specificitatea sa unică, celula intră în etapa de selecție pozitivă. Pentru a supraviețui și de a intra în următoarele etape de dezvoltare, timocite trebuie să demonstreze abilitatea de a recunoaște histocompatibilitate auto-antigene exprimate pe celulele epiteliale ale cortexului timus. Există sute de variante diferite de antigene de histocompatibilitate, din care doar o mică parte este exprimat pe celule ale unui anumit individ. Din cele mai largi „repertoriu“ specificitățile RTC, doar câteva sunt potrivite pentru recunoașterea seturilor individuale de antigene de histocompatibilitate ale organismului. Timocite de la un astfel RTK adecvat primi semnal diferențiere suplimentară. Acestea sunt selectate în selecție pas pozitiv și intră în etapa următoare (Fig. 3a).
La straturile limită timocitelor timice maturare corticale și medulare întâlni cu celule dendritice și macrofage. Ocupația acestor celule - prezentarea peptidelor antigenice complexați cu auto-antigene de histocompatibilitate pentru recunoașterea de către limfocitele T. In acest caz, celulele organismului sunt peptide - fragmente de autoantigene care pot fi înregistrate în timus prin fluxul sanguin. Spre deosebire de limfocite T mature, care, atunci când întâlnirea cu o peptidă antigenică specifică pentru RTC, primește un semnal de activare, timocite imature în timus în timpul recunoașterii peptidelor antigenice specifice obținute semnal RTC este genetic programat moartea celulelor - apoptoza [3]. Astfel se duce selecție negativă limfocitelor T autoreactive, care sunt șterse (Fig. 3c).
Ca rezultat, selecția pozitivă și negativă în timus în fluxul sanguin și să intre numai limfoid organe astfel de limfocite T care poartă PTK capabil să recunoască propriile moleculele sale histocompatibilitate în combinație cu fragmente de peptide de proteine străine și în imposibilitatea de a le recunoaște în combinație cu peptide autoantigene. Aceste limfocite T mature își asumă o funcție de protecție de bază în antivirală și antitumorală imunitatea. In plus, ele au funcții importante de reglementare, care controlează puterea și forma oricărui răspuns imun specific [4]. Deci, nevoia de timusului în corpul copilului nu este pusă la îndoială.
AGE involutie timusului
Cu toate acestea, nu este pusă la îndoială dovezi obiective că o involuție vârstă foarte rapidă a timusului, adică, pierderea timusului cu vârsta. In timpul primilor 50 de ani de viață a pierdut anual cu 3% din țesutul timusului adevărat este treptat înlocuită cu grăsime și țesut conjunctiv. În consecință scade și producerea de limfocite T. Cea mai mare producție de celule T este stocată până la doi ani și apoi scade rapid. Vârsta involuția timusului are loc nu numai la om. La șoareci, de exemplu, până la 24 de luni, producerea de celule T este de 0,7% din nivelul producției lor la șoarece nou-născut. Prin această vârstă, mouse-ul este reducerea aproape completă a timusului: pierdut și structura corpului și funcția sa. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că numărul de limfocite T în circulație este reținut la acel nivel. Faptul că o parte semnificativă a populației de limfocite T face celule cu viață lungă, care nu necesită actualizarea constantă. Prin urmare, numărul de celule T pot fi menținute la adult și în absența timusului. Mai mult decât atât, mature limfocitele T sunt expuse la așa-numita expansiune clonală, adică, proliferarea selectivă ca răspuns la o întâlnire cu antigenul său, crescând astfel numărul lor. După crearea limfocitelor T periferice ale pierderii piscină timusului nu duce la o scădere drastică a imunității. Acest lucru este susținut de rezultatele examinării imunologice a oamenilor și a șoarecilor adulți supuși timectomie [5].
Dintre toate organele sistemului imunitar numai pentru involuția timusului se caracterizează prin vârstă. Măduva osoasă nu suferă astfel de modificări legate de vârstă, cu excepția acumulării de depozite grase. Nu a fost observat nici o involuție de vârstă a ganglionilor limfatici sau splina. Diferențierea granulocite și monocite cu vârsta chiar îmbunătățită. Crește odată cu vârsta, numărul de celule killer naturale - limfocite granulare mari, care diferențierea nu este legată de timusul. Putem concluziona că organismul este stocat în reproducerea tuturor celorlalte celule ale sistemului imunitar, care nu sunt de lungă durată, și de a efectua funcțiile efectoare sunt cheltuite în mod constant în lupta împotriva agenților patogeni.
În lipsa funcțiilor timici poate efectua parțial unele zone ale țesuturilor limfoide, unde există maturarea limfocitelor T. Exemplul cel mai frapant de compensare a lipsei funcției limfocitelor T poate fi așa-numitele șoareci goi (nuzi). In aceste soareci exista o combinatie de doua defecte genetice: defect ale epiteliului pielii, ceea ce duce la o lipsă de păr, și hipoplazia timusului, ceea ce duce la absența limfocitelor T. interferon-gamma - In aceste soareci compensatorii, numărul de celule killer naturale, care sunt capabile de a produce și secreta una dintre cele mai importante citokine de protecție crescută. În prezența în organism a limfocitelor T, aceștia sunt principalii producători de gamma-interferon. În absența acestora, această funcție de protecție importantă să ia asupra altor celule - celule ucigașe naturale, a căror dezvoltare continuă fără participarea timusului [1].
Rezumând, trebuie amintit faptul că timusul, împreună cu măduva osoasă aparține organelor centrale ale sistemului imunitar. măduva osoasă dă naștere tuturor germenilor hematopoietice: stem polypotent dintr-un singur celule de măduvă osoasă și eritrocite apare și trombocite, și granulocite și monocite și limfocite. Spre deosebire de maduva osoasa Thymus strict specializate în producerea de limfocite T. procese caracteristic de maturare a limfocitelor T, comparativ cu alte leucocite este selecția necesară între aceste celule capabile să recunoască auto-antigene de histocompatibilitate. Dintre cele selectate pe baza de celule T au nevoie de mai mult respingerea de celule capabile să recunoască peptidele autoantigenice complexați cu auto-antigene de histocompatibilitate. În aceste procese selectarea thymocytes specializati celule timice stromale: celule epiteliale, celule dendritice, macrofage. În lotul timusului costurilor suplimentare: proliferarea timocitelor activă este însoțită de 95% din decesele în timpul trecerii celor două etape de selecție. Creat cu piscina consum de energie mare de limfocite T periferice mature include un nivel relativ longevive celule capabile să răspundă expansiunii clonale (proliferare), pentru a se întâlni cu un antigen. Prin urmare, involuție vârsta timusului nu duce la o scădere drastică a imunității. În plus, sistemul imunitar are capacitatea de a înlocui unele funcții individuale lipsă compensatorii ale T-limfocite.