Разгадка тайн тимуса

Есть органы, функция которых ясна сразу, их работа на виду. Например, сердце, легкие, почки. А функция некоторых органов долгое время оставалась загадкой. Ученые понимали, что природа ничего просто так не создает, раз какой-то орган существует, значит, он необходим и его роль нужно выяснить. Она может иметь большое значение в жизнедеятельности всего организма.

Одним из самых загадочных органов долгое время оставался тимус - вилочковая железа, названная так из-за своей двурогой формы. Она лежит за грудиной и обладает удивительным свойством. У новорожденных детей - очень крупная, весит 15 граммов (то есть, если принять средний вес младенца за 3 килограмма, то масса вилочковой железы составит 0,5 процента веса тела), а у взрослого сорокалетнего человека вес этой железы не превышает 3 граммов (0,005 процента веса тела). Получается, что с возрастом масса тимуса уменьшается в 100 раз. Действительно, у взрослых людей этот орган настолько атрофируется, что практически совершенно незаметен при патолого-анатомических исследованиях. Такой метаморфозы не происходит ни с одним органом. В чем же тут дело?

Если у взрослого человека тимуса почти нет и без него люди живут нормально, так зачем он нужен в детском возрасте, да еще такой крупный? Может быть, природа ошиблась? Оставила тимус как "след прошлого", рудимент какого-то органа, развитого у животных, стоящих на низшей ступеньке эволюционной лестницы?

До 60-х годов нашего столетия специальных исследований тимуса для выяснения этого вопроса практически не предпринималось. Отдельные наблюдения по удалению оставшейся части тимуса у взрослых животных не выявляли никаких значимых последствий. В 1960 году загадкой тимуса заинтересовался выдающийся австралийский иммунолог, директор Института медицинских исследований в Мельбурне, лауреат Нобелевской премии Фрэнк Вернет. Он поручил заняться исследованием функции вилочковой железы своему молодому сотруднику Джеку Миллеру и направил его в Лондонский национальный институт медицинских исследований, где в то время небольшая группа специалистов взялась за изучение этого органа.

Выбор Бернета оказался удачным. Миллер разгадал загадку тимуса. В 1961 году в американском журнале "Ланцет" появилась его первая работа о вилочковой железе, из названия которой ("Иммунологическая функция тимуса") уже все было ясно. Миллер впервые показал, что тимус является основным органом иммунитета - защиты организма от воздействия чужеродных факторов. Именно в вилочковой железе в период новорожденности возникают лимфоциты - клетки иммунной системы. Из тимуса они расселяются в другие органы - костный мозг, селезенку, лимфатические узлы. Выполнив свою родоначальную функцию, тимус отходит в тень, постепенно атрофируется, "передает дела" другим иммунокомпетентным органам.

Без тимуса невозможно развитие иммунной системы. Удаление тимуса у новорожденных и детей раннего возраста приводит к ослаблению защитных сил и к смерти. Тимус в период развития и становления организма - жизненно важный орган. Читатель скажет: "Все это очень интересно, но при чем здесь эндокринология и гормоны?"

А вот при чем. Когда в 1961 году Миллер удалил тимус у новорожденных мышей, он увидел, что у них в отличие от взрослых животных развивается патологическое состояние - так называемый вастинг-синдром (от английского wasting - истощение): замедляется рост, появляются облысение, кишечные расстройства, происходит "разжижение" крови (обеднение ее клеточными элементами - эритроцитами, лейкоцитами, тромбоцитами), а главное, возникают тяжелейшие иммунологические нарушения вплоть до полной потери иммунитета. Любая, даже легкая микробная инфекция оказывается для таких мышей смертельной.

Тогда Миллер решил проверить, нельзя ли компенсировать нарушения, возникающие при вастинг-синдроме, введением экстрактов тимуса. Попробовали - можно. Описанные нарушения если и не исчезали полностью, то в значительной мере становились менее выраженными. Наблюдения Миллера послужили началом поисков гормонов тимуса. И вот тут исследователи столкнулись с обстоятельствами, которые не перестают удивлять научный мир до сих пор.

Дело в том, что тимус оказался в буквальном смысле "кладовой гормонов". Предполагали выделить один, ну пусть два фактора из вилочковой железы, а их обнаружили значительно больше и пока, видимо, мы не знаем еще всех тех ценностей, которые запасены в вилочковой железе. Из центрального органа иммунитета тимус превратился в один из главных органов эндокринной системы. Известный советский патолог член-корреспондент АМН СССР В. Серов образно назвал вилочковую железу "перекрестком иммунной и эндокринной систем регуляции".

Какие же гормоны синтезируются в тимусе? З. Кемилева (Болгария) провела анализ литературных данных об эндокринной функции тимуса и установила, что за прошедшие 25-лет из вилочковой железы выделен 21 фактор, обладающий гормональными свойствами. Большинство из них не имеет специальных названий. Спектр их физиологического действия очень широк: от регуляции размножения и деятельности лимфоидных иммунокомпетентных клеток до участия в обеспечении различных физиологических процессов, антиканцерогенного влияния, взаимодействия с другими гормонами. Из множества биологически активных веществ, вырабатываемых тимусом, наибольшее внимание привлекли три гормона. Тимозин и тимин, выделенные американским эндокринологом А. Гольдштейном, и Т-активин, полученный коллективом советских исследователей под руководством В. Ариона.

Тимозин стимулирует развитие лимфоцитов. Предварительное введение его мышам до удаления вилочковой железы предохраняет животных от возникновения вастинг-синдрома и усиливает трансплантационный иммунитет. Тимин специфически действует на мышечную ткань, ингибирует нервно-мышечную передачу, вызывает атрофию мышц. Т-активин обладает свойствами, подобными тимозину, но значительно более активен. Достижение равнозначных эффектов Т-активин обеспечивает в дозах в 6-9 раз меньших, чем тимозин. Применение его у больных лимфогранулематозом показало перспективность этого препарата для повышения нарушенного иммунного статуса у онкологических больных.

Тимозин стимулирует развитие лимфоцитов

В последние годы в эндокринологии тимуса обнаружились новые факты. Оказалось, что эпителиальные клетки, которых в тимусе меньше лимфоцитов (ранее их функция была неясна), являются источниками уже не гормонов частного специфического иммунотропного характера, а гормонов, обладающих общерегуляторным действием. Сотрудница нашей лаборатории в Институте медицинской радиологии АМН СССР С. Александрова показала выработку тимусом серотонина, мелатонина, катехоламинов. Эти исследования представляют большой интерес и в настоящее время успешно развиваются для установления защитной роли тимуса в процессе адаптации организма к воздействию ионизирующей радиации и при возникновении злокачественных опухолей,

Исследования различных сторон деятельности тимуса приобрели настолько широкий характер, что в литературе появился термин "тимология" - наука о тимусе. Многие ученые считают, что тимология вступила сейчас в свой золотой век!