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 Доступ платный или 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.

Полный текст

Доступ закрыт

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
Периодический печатный журнал зарегистрирован как СМИ Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): № 0110212 от 08.02.1993.
Сетевое издание зарегистрировано как СМИ Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): ЭЛ № ФС 77 - 84733 от 10.02.2023.