Сравнительная характеристика морфологии тимуса у человека и позвоночных животных (Chordata, Vertebrata)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Известно, что в филогенезе позвоночных строение тимуса характеризуется совокупностью как консервативных, так и высоко пластичных признаков. Однако остаётся открытым вопрос о причинах и закономерностях эволюционного становления сходств и различий строения тимуса у человека и животных в зависимости от уровня организации, среды обитания и адаптивных возможностей.

Цель работы — выявить основные закономерности в изменении микроскопического строения тимуса в филогенезе путём сравнения строения тимуса у человека и различных представителей типа Хордовые.

Материалы и методы. Методами световой микроскопии у 19 видов позвоночных животных и человека на срезах тимуса определяли корково-мозговой и митотический индексы, а также оценивали площадь, занимаемую волокнистой соединительной, лимфоидной и жировой тканью. На условной единице площади подсчитывали количество тимоцитов, тимусных телец, а также количество и площадь сосудов микроциркуляторного русла. Исследование проведено как на неполовозрелых представителях каждого вида, так и на особях, достигших второго периода зрелого возраста.

Результаты. Сравнительный анализ показал, что у неполовозрелых представителей преобладают сходства строения тимуса. Существенные отличия наблюдали в параметрах возрастной инволюции, которая у человека, в сравнении с животными, характеризуется значительными масштабами и тотальным жировым перерождением. Максимальной степенью консервативности обладают морфологические признаки тимуса, связанные с транспортом и созреванием тимоцитов: корково-мозговой и митотический индексы; численная плотность тимоцитов в корковом веществе; общая площадь сосудов микроциркуляторного русла; относительная площадь лимфоидной ткани. В тимусе человека, независимо от возраста, относительное количество волокнистой соединительной ткани выше, чем у позвоночных животных. Кроме того, отличаются и некоторые частные морфологические характеристики тимусных телец.

Заключение. Определены характеристики строения тимуса человека, изменявшиеся в процессе приспособления к специфическим условиям антропогенной среды. Выявленные отличия морфологии тимуса человека согласуются с иммунологической гипотезой, объясняющей причины возрастной инволюции тимуса, и соответствуют основным положениям теории академика А.А. Заварзина о параллельном развитии гомологичных тканевых систем в филогенезе позвоночных.

Об авторах

Владислав Янович Юрчинский

Смоленский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: zool72@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3019-3053
SPIN-код: 8067-8250

канд. биол. наук, доцент

Россия, Смоленск

Людмила Михайловна Ерофеева

Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского

Email: gystology@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2949-1432
SPIN-код: 7217-5030

д-р. биол. наук, профессор

Россия, Москва

Список литературы

  1. Повещенков А.Ф., Коненков В.И., Шкурат Г.А., Летягин А.Ю. Лимфопоэз и миграционные процессы // Успехи физиологических наук. 2019. T. 50, № 4. С. 40–49. EDN: BFXSUJ doi: 10.1134/S0301179819030081
  2. Pabst R. The thymus is relevant in the migration of mature lymphocytes // Cell Tissue Res. 2019. Vol. 376, N 1. P. 19–24. doi: 10.1007/s00441-019-02994-z
  3. Francelin C., Veneziani L.P., Farias A.D.S, et al. Neurotransmitters Modulate Intrathymic T-cell Development // Front Cell Dev Biol. 2021. Vol 9. ID: 668067. doi: 10.3389/fcell.2021.668067
  4. Flajnik M.F. A cold-blooded view of adaptive immunity // Nat Rev Immunol. 2018. Vol. 18, N 7. P. 438–453. doi: 10.1038/s41577-018-0003-9
  5. Rahmoun D.E., Lieshchova M.A., Chaanbi S., Chergui S. Study of anatomical, histological and cytological characteristics of the thymus of lambs // Theoretical and Applied Veterinary Medicine. 2020. Vol. 8, N 2. P. 150–157. doi: 10.32819/2020.82021
  6. Raica M., Encica S., Motoc A., et al. Structural heterogeneity and immunohistochemical profile of Hassall corpuscles in normal human thymus // Ann Anat. 2006. Vol. 188, N 4. P. 345–352. doi: 10.1016/j.aanat.2006.01.012
  7. Куприянов В.В. Пути микроциркуляции (Под световым и электронным микроскопом). Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1969
  8. Бунак В.В. Выделение этапов онтогенеза и хронологические границы возрастных периодов // Советская педагогика. 1965. № 11. С. 105–119.
  9. Клевезаль Г.А. Принципы и методы определения возраста млекопитающих. Москва: Товарищество науч. изд. КМК, 2007. EDN: QKPQQL
  10. Песков В.Н., Малюк А.Ю., Петренко Н.А. Линейные размеры тела и биологический возраст амфибий и рептилий на примере Lacerta agilis (Linnaeus, 1758) и Pelophylax ridibundus (Pallas, 1771) // Вестник ТГУ. 2013. Т. 18, № 6. C. 3055–3058.
  11. Saltis M., Criscitiello M.F., Ohta Y., et.al. Evolutionarily conserved and divergent regions of the autoimmune regulator (Aire) gene: a comparative analysis // Immunogenetics. 2008. Vol. 60, N 2. P. 105–114. doi: 10.1007/s00251-007-0268-9
  12. Ge Q., Zhao Y. Evolution of thymus organogenesis // Dev Comp Immunol. 2013. Vol. 39, N 1-2. P. 85–90. doi: 10.1016/j.dci.2012.01.002
  13. Tong Q.Y., Zhang J.C., Guo J.L., et al. Human Thymic Involution and Aging in Humanized Mice // Front Immunol. 2020. Vol. 11. ID: 1399. doi: 10.3389/fimmu.2020.01399
  14. Savino W., Lepletier A. Thymus-derived hormonal and cellular control of cancer // Front Endocrinol (Lausanne). 2023. Vol. 14. ID: 1168186. doi: 10.3389/fendo.2023.1168186
  15. Юрчинский В.Я., Ерофеева Л.М. Сравнительная характеристика возрастных изменений лимфоидного и волокнистого соединтельно-тканного компонентов тимуса позвоночных животных (Chordata: Vertebrata) // Журнал общей биологии. 2020. Т. 81, № 1. С. 20–30. doi: 10.31857/S0044459619060071
  16. Юрчинский В.Я. К вопросу о жировом перерождении тимуса у позвоночных животных и человека // Журнал анатомии и гистопатологии. 2020. T. 9, № 2. С. 76–83. EDN: CMBEHH doi: 10.18499/2225-7357-2020-9-2-76-83
  17. Liang Z., Dong X., Zhang Z., et al. Age-related thymic involution: Mechanisms and functional impact // Aging Cell. 2022. Vol. 21, N 8. ID: e13671. doi: 10.1111/acel.13671
  18. Dooley J, Liston A. Molecular control over thymic involution: from cytokines and microRNA to aging and adipose tissue // Eur J Immunol. 2012. Vol. 42, N 5. P. 1073–1079. doi: 10.1002/eji.201142305
  19. Заварзин А.А. Работы по сравнительной гистологии животных. Избранные труды. Москва; Ленинград: АН СССР, 1953.
  20. Заварзин А.А. Труды по теории параллелизма и эволюционной динамике тканей. Ленинград: «Наука» Ленинградское отделение, 1986.
  21. Обухов Д.К. Развитие идей А.А. Заварзина о строении и эволюции экранных центров ЦНС позвоночных и человека на современном этапе // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 3. Биология. 2005. № 3. С. 52–60. EDN: RTSYIN
  22. Зайцева О.В., Шумеев, А.Н., Петров С.А. Общие закономерности и особенности морфогенеза катехоламинергичесских систем у гастропод и немертин, эволюционные аспекты // Известия РАН. Серия биологическая. 2019. № 1. C. 7–18. doi: 10.1134/S000233291901012
  23. Хлопин Н.Г. Общебиологические и экспериментальные основы гистологии. Ленинград: Изд-во Акад. наук СССР, 1946.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Возрастные изменения количества волокнистой соединительной ткани в тимусе позвоночных животных: по оси Y — количество соединительной ткани в %; ПД — правая доля тимуса, ЛД — левая доля тимуса

Скачать (209KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Тимус неполовозрелых представителей человека и позвоночных животных. На цифровых изображениях видны отличия в толщине соединительнотканных септ: a — человек; b — лягушка травяная; c — ящерица прыткая; d — мухоловка серая; e — рыжая полёвка; f — бурозубка обыкновенная. Окраска гематоксилином и эозином; масштабная линейка — 100 мкм

Скачать (789KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Количество сосудов микроциркуляторного русла в корковом и мозговом веществе тимуса у представителей позвоночных: по оси Y — количество сосудов на условной единице площади равной 0,5 мм2; ПД — правая доля тимуса, ЛД — левая доля тимуса

Скачать (219KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Количество лимфоидной ткани в тимусе человека и позвоночных животных: по оси Y — относительное количество лимфоидной ткани на срезе тимуса в %

Скачать (178KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Содержание жировой ткани в тимусе половозрелого человека: a — окраска гематоксилином и эозином; b — окраска альдегид-фуксином и смесью Halmi по Габу–Дыбану. Масштабная линейка — 100 мкм

Скачать (485KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Тимус половозрелых позвоночных, обитающих в природной среде: a — лягушка прудовая; b — уж обыкновенный; c — голубь сизый; d — мышь домовая. Окраска гематоксилином и эозином; масштабная линейка — 100 мкм

Скачать (1MB)
Метаданные
8. Рис. 7. Морфология тимусных телец у человека и позвоночных животных: TT — тимусные тельца; ТТ I — молодые тимусные тельца, I фаза; TT II — зрелые тимусные тельца, II фаза; TT III — стареющие тимусные тельца, III фаза. Все срезы окрашены гематоксилином и эозином; срезы TT III человека дополнительно окрашены альдегид-фуксином по Габу–Дыбану; масштабная линейка — 20 мкм

Скачать (910KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Абсолютные размеры тимусных телец человека и позвоночных животных: a — мышь домовая; b — ящерица прыткая; c — лягушка травяная; d — голубь сизый; e — человек. Все срезы окрашены гематоксилином и эозином; срезы человека дополнительно окрашены альдегид-фуксином по Габу–Дыбану; масштабная линейка — 100 мкм

Скачать (375KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».