Как отмечалось выше (гл. 7), Т-система иммунитета включает тимус, различные субпопуляции Т-лимфоцитов, группу цитокинов, продуцируемых Т-клетками, и эффекторные молекулы — антигенраспознающие Т-кдеточные рецепторы (ТКР). Ясно, что полноценному проявлению этой системы у млекопитающих предшествовал длительный путь эволюционного развития.
Тимус как центральный орган иммунной системы представляет собой эволюционное приобретение позвоночных животных. У всех беспозвоночных он отсутствует, даже в зачаточной форме. Возникновение данного органа у примитивных позвоночных животных было бесспорно ключевым событием в эволюции иммунитета, и по значимости его следует отнести к эволюционному процессу, подходящему под определение ароморфоза. Действительно, появление специальной органной структуры, основное назначение которой — генерализация в онтогенезе Т-клеточного пути развития, значительно повысило эффективность работы всей системы специфической иммунной зашиты. Как говорилось выше, именно в тимусе формируются основные функционально активные субпопуляции Т-клеток, именно в тимусе медиаторы иммунитета находят свое наиболее эффективное выражение в регуляции созревания Т-клеточного пула, именно в тимусе созданы условия для клоноспецифической экспансии Т-клеток и, наконец, именно от тимуса зависит заселение периферии эффекторными и регуляторными клетками, принимающими непосредственное участие в иммунном реагировании (гл. 7).
Круглоротые. В классе круглоротых произошло важное эволюционное событие, определившее формирование Т-системы иммунитета в качестве самостоятельного морфофункционального
образования, входящего в общую систему специфической иммунной защиты. Это событие связано с возникновением в данном классе зачаточного тимуса.
У миксин каких-либо морфологических структур, хотя бы отдаленно напоминающих тимус, еще нет. Однако у более совершенного подкласса миног в области жаберных щелей обнаруживается лимфоидная ткань, которую и считают прообразом лимфо-эпителиального тимуса более высокоорганизованных животных. Это единственное достаточно локальное скопление лимфоцитов с относительно высоким уровнем митотической активности, превышающей пролиферативный потенциал данных клеток в периферической крови.
Хрящевые рыбы. Хрящевые рыбы в целом как класс характеризуются наличием тимуса, расположенным в головной части вблизи глазных впадин. Показательно, что у таких примитивных хрящевых рыб, как цельноголовые (Holocephali), тимус уже дифференцирован на корковую и медуллярную зоны. У представителей подкласса пластинчатожаберных (Elasmobranchii; акул, скатов) также имеется тимус, причем он, как и у других более высокоорганизованных позвоночных животных, подвержен возрастной инволюции.
Костные рыбы. В классе костных рыб лимфо-эпителиальный тимус представлен не только у настоящих костистых рыб (Teleostei), но и у ганоидных, к которым относятся веслонос (Polyodon spatula) и ильная рыба (Amia caba).
В онтогенезе рыб тимус развивается из эпителия одного или нескольких глоточных карманов. У взрослых рыб он расположен под жабрами в месте крепления верхнего конца жаберной дуги. Как и у млекопитающих, тимус рыб является поставщиком зрелых клеток для периферических лимфо-миелоидных органов и тканей: селезенки, почки, лимфоидной ткани печени. Выселяющиеся из тимуса клетки создают потенциал долгоживущих Т-лимфо- цитов периферии, продолжительность жизни которых более 5 месяцев.
Функциональная роль тимуса в иммунных процессах проявляется, в частности, при формировании ответа к аллоантигенам. Так, летальное облучение рыб продлевает жизнь трансплантата, а в ряде случаев чешуя вообще не отторгается. В то же время защита области тимуса свинцовым экраном при облучении сохраняет силу иммунного отторжения аллотрансплантата. В ранние сроки развития иммунного ответа лимфоциты медуллярной зоны тимуса мигрируют на периферию, чтобы принять участие в реакции на антиген. По мере затухания иммунного ответа количество клеток в медуллярной зоне восстанавливается.
Амфибии. В онтогенезе тимус у лягушек возникает очень рано — через три дня после оплодотворения, в результате инвагинации дорсального эпителия второго глоточного кармана. У личинок на 6-8-й день развития (стадия 48) уже сформированы корковая и медуллярная зоны. В отличие от млекопитающих кора и медулла отделены друг от друга особым клеточным барьером, который богат кровеносными сосудами и IgM-продуцирующими клетками. Кора содержит в основном пролиферирующие лимфоциты, окруженные эпителиальными клетками. Кроме того, здесь представлены макрофаги и дендритные клетки. В медуллярной зоне помимо лимфоцитов и клеток стромы изредка встречаются миелоидные клетки, клетки слизистых покровов и пузырчатые, дегенерирующие клетки.
Одно из существенных свойств тимуса амфибий состоит в его способности осуществлять положительную селекцию клонов тимоцитов, распознающих чужеродный антиген в комплексе с собственными антигенами главного комплекса гистосовместимости. Эта ситуация гомологична той, которая известна для млекопитающих.
Функциональная роль тимуса в иммуногенезе наиболее полно проявляется в опытах с тимэктомией. Удаление тимуса приводит к резкому ослаблению аллотрансплантационной реакции, подавлению ответа в смешанной культуре лимфоцитов, угнетению пролиферации лимфоцитов к Т-клеточным митогенам и снижению гуморального иммунного ответа к Т-зависимым антигенам. При этом реакции, которые развиваются без прямого участия Т- клеток, такие как ответ лимфоцитов к В-клеточным митогенам, антителопродукция к Т-независимым антигенам, не страдают у бестимусных животных.
Рептилии. Тимус рептилий начинает развиваться на самых ранних этапах онтогенеза. В результате инвагинации дорсального эпителия глоточных карманов происходит закладка органа. Тимус ящериц, змей, черепах развивается от разных пар глоточных карманов. Так, у ящериц данный орган берет свое начало от второго и третьего, у змей — от четвертого и пятого, у черепах — от третьего и четвертого глоточных карманов. Транзиторные и рудиментарные тимусные почки могут возникнуть также от эпителиальных закладок других глоточных карманов.
У взрослых животных в зависимости от принадлежности к одному из четырех отрядов рептилий наблюдаются анатомические вариации органа как по локализации, так и по числу сформированных долей. Например, у гаттерии и большинства ящериц имеются две нерасчлененные доли с каждой стороны шеи. Отдельно взятая доля состоит из коры и медуллы и не подразделяется на дольки. Тимус крокодила представлен вытянутыми четкообразны- 424
ми структурами, которые начинаются у основания черепа, проходят по всей длине шеи и заканчиваются в области сердца. Подобная анатомия тимуса крокодила напоминает морфологию тимуса птиц. Наиболее структурирован тимус у черепах. Он представлен одной долей с каждой стороны шеи в районе раздвоения сонной артерии. Отдельно взятая доля в свою очередь подразделяется на более мелкие дольки с собственной корой и медуллой.
Кора тимуса представлена плотно упакованными малыми лимфоцитами, которые окружены тонкой сетью звездчатообразных эпителиальных клеток. В медуллярной зоне преобладают сла- боокрашиваемые эпителиоциты. Количество лимфоцитов в медул- ле относительно невелико. Дополнительными клетками этой зоны выступают макрофаги, эозинофилы и моноциты.
Как и у всех других позвоночных животных, тимус рептилий подвержен возрастной инволюции, выражающейся в нивелировке различий между корой и медуллой и замещении лимфоидной массы органа соединительной тканью.
Тимэктомия и антилимфоцитарная сыворотка значительно снижают ответ к тимусзависимым антигенам. Это подавление коррелирует с истощением Т-эон в селезенке.
Птицы. Тимус птиц представляет собой набор семи пар желез, расположенных на правой и левой сторонах шеи от нижней челюсти до грудной клетки. Нижние доли могут быть погружены в ткань шитовидной железы. В отдельно взятой доле различают кортикальную и медуллярную зоны.
В онтогенезе тимус птиц начинает развиваться из третьего и четвертого глоточных каналов. Первые лимфоциты в зачатке тимуса появляются на 11-й день эмбриогенеза. Это крупные клетки с диаметром около 11 мкм. В последующие дни большие лимфоциты замещаются клетками меньших размеров. Так, между 11-ми 13-м днями эмбрионального развития преимущественный размер ти- моцитов составляет 8 мкм, к 16-му дню основная масса клеток имеет размер около 5,5 мкм. Смена гистологической картины связана с процессами внутритимусной дифференцировки и поэтапного перехода клеток от незрелых предшественников к более зрелым формам.
Как и у млекопитающих, тимус птиц является поставщиком функционально отличающихся субпопуляций Т-клеток.