Микроморфология тимуса свиней крупной белой породы в постнатальном периоде онтогенеза

Микроморфология тимуса свиней крупной белой породы в постнатальном периоде онтогенеза*

А.В. Кузнецов, аспирант,

Б.П. Шевченко, д.б.н., профессор, Оренбургский ГАУ

Тимус — центральный орган иммунопоэза, осуществляющий пролиферацию, накопление, созревание и селекцию Т-лимфоцитов. Эпителиальные клетки железы секретируют биологически активные амины — тимусные гормоны, что играет важнейшую роль в процессах адаптации организма к условиям среды обитания. Наиболее активные пролиферативные процессы, максимальные абсолютная и относительная масса тимуса наблюдаются в позднем пренатальном и раннем постнатальном онтогенезе, вплоть до полового созревания [1, 2]. Затем начинается процесс физиологической атрофии паренхимы органа, замещения её рыхлой соединительной тканью, богатой жировыми клетками, — возрастная инволюция [3, 4]. Существуют публикации о сохранении отдельных долек органа вплоть до естественной смерти [5]. Возможна также акцидентальная инволюция тимуса как реакция организма на сверхсильный, некомпенсируе-мый стрессорный фактор [6]. Среди известных нам источников литературы не обнаружено информации о возрастных гистологических изменениях в тимусе свиней крупной белой породы. Мало публикаций об изменениях в тканях тимуса при инфекциях и интоксикациях, действии физических и химических факторов на организм. Всё это и предопределило цели наших исследований.

Материал и методы. Для исследования брали пробы тимуса от клинически здоровых свиней крупной белой породы (УПК по разведению свиней Покровского сельскохозяйственного колледжа) в 0—15 сут.; 2, 6, 12, 18 мес.; 2,5 и 3 года. Для исследования выбрали по пять

участков желёз от каждого забитого животного: по одному из пуговчатых утолщений левой и правой шейной доли, два из самой шейной доли и один из грудной доли. Пробы фиксировали в 10-процентном растворе нейтрального формалина и заливали парафином. Окрашенные гематоксилином-эозином гистологические срезы толщиной 3—5 мкм фотографировали с помощью микроскопа Micros MSD 500 (Австрия), оснащённого цифровой камерой. Подсчёт клеток осуществляли в поле зрения сделанных фотографий. Тканевые структуры измеряли с помощью лицензионной программы «ТестМорфо — 4.0». Полученные данные статистически обрабатывали по Н.А. Плохинскому (1970) на персональном компьютере (программа Microsoft Excel).

Результаты исследований. Тимус свиней состоит из развитой непарной грудной доли, расположенной в предсердном средостении, охватывающей плечеголовной ствол и фартукообразно продолжающейся по перикарду до второго—третьего межреберья с наклоном влево, и парной вилкообразной шейной доли, тянущейся по бокам от трахеи в пищеводно-трахеальном жёлобе до стилогиоида подъязычной кости и утолщающейся там в виде пуговицы. При поворотах шеи в стороны доля (той стороны, куда делается поворот) S-образно изгибается в области гортани — её толщина, ширина и высота минимальны. Её морфометрические показатели меньше между первыми рёбрами в непарном перешейке тимуса, соединяющем грудную и шейные доли. Доли снаружи покрыты соединительнотканной капсулой, от которой внутрь отходят септы — перегородки, делящие паренхиму органа на дольки. Дольки разных форм состоят из более тёмного, периферически расположенного коркового вещества и центрального, более

* При финансовой поддержке министерства образования и науки РФ. Государственный контракт 12.741.11.0126

светлого, мозгового. Имеются естественные возрастные гистологические особенности тимуса.

В тимусе новорождённых поросят на долю стромальных элементов приходится 2,5+0,83% от площади среза тимуса, состоящих из переплетений ретикулярных и коллагеновых волокон, фибробластов и фиброцитов. Толщина капсулы до 81+5,9 мкм, утолщённых септ, снабжённых сосудисто-нервным пучком и находящихся на стыке нескольких долек, — до 75,26+7,9 мкм. Междольковые артериолы имеют диаметр до 35+8,9 мкм, венулы часто сплющены, их диаметр до 40+7,9 мкм. Тонкие септы (трабекулы), толщиной до 20+5,9 мкм, проникают в корковое вещество долек, но не затрагивают мозговое. Дольки многоугольной, треугольной и ромбовидной форм (рис. 1). Диаметр средних — около 1500+53 мкм, малых — 890+63 мкм. Корковое вещество значительно преобладает над мозговым. На него приходится 81,2+2,5% от общей площади среза. Граница между веществами чётко обозначена. Доля мозгового вещества составляет 17,8+2,7%. На срезах имеются мелкие оформляющиеся дольки, уже окружённые септами-перегородками, и плохо различаемые ограниченные участки мозгового вещества внутри пласта коркового — так называемые «почки» будущей дольки.

Клеточный состав тимуса характеризуется преобладанием лимфоцитов. В коре они лежат очень плотно, в мозговом веществе — разрозненно. Различают три типа лимфоцитов: большие — лимфобласты, диаметром 11,5+0,35 мкм, преобладают в коре; средние, диаметром 8,1+0,6 мкм, и малые, диаметром 5,1+0,39 мкм, равномерно распределены по всей паренхиме железы.

В корковом веществе на долю больших лимфоцитов приходится 8,9+0,61%, средних —

Рис. 1 - Строение вилочковой железы, поросёнок, 3 дня:

1 - междольковая септа, об. 5, ок. 15; 2 - трабекулы, об. 10, ок. 15; 3 - корковое вещество с капсулой, об. 5, ок. 15; 4 - венула и артериола, об. 40 ок. 15; 5 - тельца Гассаля в мозговом веществе, об. 100, ок. 15

16,4+0,56%, малых — 74,7+0,37%, в мозговом — крупных — 1,1+0,44%, средних — 15,4+0,52%, малых — 83,5+0,37% от общего числа. Ретику-лоэпителиальные клетки — ещё одна клеточная популяция тимуса. Они неправильной формы, с цитоплазматическими отростками, хорошо различимы в мозговом веществе. Концентрируются вокруг телец Гассаля. В тимусе новорождённых преобладают крупные слоистые тельца диаметром до 62,5+5,4 мкм. Мелкие, диаметром 22,4+6,4 мкм, могут образовывать конгломераты. Общее количество в мозговом веществе одной доли достигает 10 штук. В тимусе имеются также крупные (до 14,5+

0,39 мкм) клетки с ярко-красной зернистостью цитоплазмы — это эозинофилы. Наибольшее их количество наблюдается вблизи кровеносных капилляров.

У 2-месячных поросят доля стромальных элементов остаётся практически неизменной — 2,7+0,91% от площади среза тимуса. Толщина капсулы до 83+5,9 мкм, септ до 79,26+6,9 мкм, трабекул до 22+5,9 мкм. В септах находятся меж-дольковые артериолы, диаметром до 37+7,9 мкм, венулы, диаметром до 41+7,3 мкм. Основное количество долек имеет многоугольную форму. Острых углов и отростков нет. Средний наибольший диаметр составляет около 1690+33 мкм, наименьший — 990+63 мкм. На долю коркового вещества приходится 75,2+6,13%, на долю мозгового — 22,8+4,13%. В корковом веществе преобладают крупные лимфоциты — лимфобласты, их диаметр — 10,9+0,26 мкм. Диаметры средних и малых — соответственно 7,8+0,6 мкм и 5,0+0,27 мкм. Доля крупных лимфоцитов в корковом веществе — 9,4+1,91%, средних — 16,9+2,77%, малых — 73,3+2,77%; в мозговом соответственно крупных около 1%, средних — 15,4+0,52%, малых — 84,5+0,37% от общего числа лимфоцитов. Отростки ретикулоэпителиальных клеток видны только в мозговом веществе. Телец Гассаля также до 10 штук в одной доле, диаметр больших слоистых — до 66,5+4,4 мкм, мелких простых — до 26,4+3,2 мкм. Вокруг некоторых капилляров наблюдаются мигрирующие через эндотелий эозинофилы, их диаметр составляет около 15,0+0,2 мкм.

У полугодовалых поросят соединительная капсула утолщается и составляет 105,4+4,5 мкм, септы толщиной до 90+6,3 мкм, трабекулы — до 34+3,6 мкм. На долю стромальных элементов приходится 4,5+0,85% от площади среза. Междольковые артериолы диаметром до 67+6,9 мкм, венулы диаметром до 58+7,3 мкм. Дольки преимущественно округло-овальной формы, наибольший диаметр до 1890+33 мкм, наименьший — до 950+74 мкм. Доля мозгового вещества увеличивается — до 34,5+5,33%, однако преобладает по-прежнему корковое, его около

62,2+4,13% от общей площади среза. Диаметр лимфобластов корковой зоны — 10,3+0,36 мкм, средних лимфоцитов — 7,6+0,5 мкм, малых — 4,8+0,37 мкм. Процентное соотношение лимфоцитов практически не изменяется в корковом веществе: крупных — 9,3+2,11%, средних — 16,2+3,77%, малых — 74,5+2,37%, в мозговом соответственно крупных менее 1%, средних — 15,9+0,52%, малых — 84,1+0,37% от общего числа лимфоцитов. Эозинофилы диаметром до 14,8+0,4 мкм расположены в местах прохождения капилляров. Телец Гассаля в дольке до 8—9, из них 2—3 крупных, диаметром до 60,9+3,7 мкм, остальные мелкие, часто наслаивающиеся друг на друга, диаметром до 29,4+4,1 мкм.

Соединительнотканная капсула годовалых животных ещё более утолщается — до 115,4+5,6 мкм, толщина септ до 95+3,8 мкм, трабекул до 36+4,6 мкм (рис. 2). На долю стромальных элементов приходится 5,1+0,85% от площади среза. В междольковых перегородках появляется жировая ткань. Внутри септ расположены междольковые артериолы диаметром до 57+7,4 мкм, венулы диаметром до 55+6,8 мкм. Доли округло-овальной формы, наибольший диаметр до 1350+43 мкм, наименьший — до 970+65 мкм. Корковое вещество незначительно преобладает над мозговым и составляет 55,2+3,18%. На долю мозгового же приходится до 40,1+3,33% от общей площади среза. Несколько долей в результате слияния может иметь общее мозговое вещество. Крупных корковых лимфоцитов значительно меньше по сравнению с новорождёнными животными, их диаметр около 10,1+0,26 мкм, средних лимфоцитов — 7,7+0,43 мкм, малых — 4,7+0,27 мкм. Доля крупных в корковом веществе — 7,7+3,11%, средних — 15,8+2,27%, малых — 76,5+3,37%, в мозговом соответственно крупные отсутствуют, средних — 14,4+0,52%, малых — 85,6+1,27% от общего числа лимфоцитов. Диаметр эозинофилов — до 14,6+0,5 мкм. В одной дольке содержится до 7 телец Гассаля,

диаметр крупных — до 55,3+3,7 мкм, мелких — до 30,2+3,1 мкм.

У свиней в возрасте 18 мес. обнаруживаются явные признаки возрастной инволюции органа. Соединительнотканная капсула в разрыхлённом состоянии утолщается до 220,6+6,6 мкм. Септы пронизаны жировой тканью, их толщина до 178+3,5 мкм. Внутрисептовые артериолы диаметром до 40 +6,9 мкм, венулы диаметром до 44+7,3 мкм. Трабекулы толщиной до 34,4+5,7 мкм незначительно содержат жировую ткань. На долю стромы приходится 13,5+0,85%, на долю коркового вещества — 45,5+3,18%, на долю мозгового — 41,0+3,53% от общей площади среза. Доли овальной формы, часто мозговое вещество является общим для нескольких смежных долей. Наибольший их диаметр составляет до 1150+43 мкм, наименьший — 850+65 мкм. Диаметры лимфоцитов: крупных — 9,9+0,46 мкм, средних лимфоцитов — 7,8+0,55 мкм, малых — 4,8+0,47 мкм. Доля крупных в корковом веществе — 7,4+3,11%, средних — 15,8+1,27%, малых — 76,8+2,57%, в мозговом обнаруживаются только средние — 14,9+1,42% и малые — 85,1+1,27% от общего числа лимфоцитов. Телец Гассаля в одной доле до 4, некоторые из них в состоянии распада.

У свиней в возрасте 2,5 года соединительнотканная капсула, трабекулы и септы насыщены липоцитами, клетками шаровидной формы диаметром до 25,5+6,9 мкм, ядро всегда смещено на периферию и вдавлено в оболочку. Средний диаметр долек уменьшается до 480+7,3 мкм, визуально они просматриваются как лимфоцитарные островки. Границу между корковым и мозговым веществами провести нельзя. Диаметры артериол достигают 20+3,9 мкм, венул — до 18+4,3 мкм. На долю стромы приходится 78,5+4,53%, на долю паренхимы — 21,5+2,53%. В сохранившихся дольках наблюдаются 1—2 мелких телец Гассаля, находящихся в состоянии распада и гиалиноза.

У животных старше 3 лет в парной шейной доле железа представлена только рыхлой жиро-

Рис. 2 - Строение вилочковой железы, поросёнок, 1 год:

1 - тельца Гассаля в мозговом веществе, об. 100, ок. 15; 2,3 - корковое вещество с капсулой, об. 5, ок. 40 и об. 100, ок. 15

4

Рис. 3 - Строение вилочковой железы, хряк, 3 года:

1, 4 - адипоциты, об. 10, ок 15, об. 40, ок. 15; 2 - капсула, об. 40, ок 15; 3 - замещение паренхимы соединительной тканью, об. 40, ок. 15

Некоторые гистологические показатели тимуса свиней в постнатальном периоде онтогенеза

\ Пока-\ затель Группах возраст \ Доля на срезе, % Диаметр, мкм Доля лимфоцитов, %

стро- мы корко- вого в-ва моз- гового в-ва макс. доли мин. доли арте- риол венул корковое вещество мозговое вещество

боль- шие сред- ние малые боль- шие сред- ние малые

Новорож- дённые 2,5± 0,83 81,2± 2,5 17,8± 2,7 1500± 53 890± 63 35± 8,9 40± 7,9 8,9± 0,61 16,4± 0,56 74,7± 0,37 1,1± 0,44 15,4± 0,52 83,5± 0,37

2 мес. 2,7± 0,91 75,2± 6,13 22,8± 4,13 1690± 33 990± 63 37± 7,9 41± 7,3 9,4± 1,91 16,9± 2,77 73,3± 2,77 ок.1 15,4± 0,52 84,5± 0,37

6 мес. 4,5± 0,85 62,2± 4,13 34,5± 5,33 1890± 33 950± 74 67± 6,9 58± 7,3 9,3± 2,11 16,2± 3,77 74,5± 2,37 мен.1 15,9± 0,52 84,1± 0,37

12 мес. 5,1± 0,85 55,2± 3,18 40,1± 3,33 1350± 43 970± 65 57± 7,4 55± 6,8 7,7± 3,11 15,8± 2,27 70,7± 3,37 0 14,4± 0,52 85,6± 1,27

18 мес. 13,5± 0,85 45,5± 3,18 41,0± 3,53 1150± 43 850± 65 40± 6,9 44± 7,3 7,4± 3,11 15,8± 1,27 76,8± 2,57 0 14,9± 1,42 85,1± 1,27

2,5 года 78,5± 4,53 21,5±2,53 490± 7,3 465± 8,1 20± 3,9 18± 4,3

вой тканью с соединительнотканными прослойками, однако в непарной грудной доле могут наблюдаться отдельные скопления лимфоцитов общим диаметром до 30±7,3 мкм. Телец Гассаля нет (рис. 3).

Наиболее важные морфометрические данные удобно резюмировать в виде таблицы.

Заключение. Тимус активно функционирует у свиней до 1 года, далее начинается возрастная инволюция, все признаки которой наблюдаются уже к 18 мес., у животных старше 3 лет тимус представлен рыхлой соединительной тканью, адипоцитами с отдельными лимфоцитарными скоплениями.

Анализируя полученные данные, мы пришли к следующим выводам:

1. Железы новорождённых, 2-, 6-месячных свиней характеризуются активными пролиферативными процессами, что обосновано отпочковыванием «новых» долек и их ростом, преобладанием коркового вещества и присутствием крупных лимфоцитов в нём, развитым микроциркуляторным руслом стромы.

2. Признаки возрастной инволюции начинают проявляться у животных в возрасте 12 мес., увеличивается доля стромальных элементов,

паренхима железы замещается жировой тканью, выравниваются наибольшие и наименьшие диаметры долей коркового и мозгового веществ, уменьшаются диаметры артериол и венул, число телец Гассаля и доля крупных лимфоцитов.

3. В тимусе в изученные возрастные периоды отмечается преобладание малых лимфоцитов.

4. Наибольшие диаметры клеточных элементов наблюдаются у новорождённых и молодняка в возрасте 1 месяца.

5. У животных старше трёхлетнего возраста в грудной доле присутствуют отдельные лимфоцитарные скопления.

Литература

1. Баймишев Х.Б., Шевченко Б.П., Сеитов М.С. Анатомия органов внутренней секреции и гомоцитопоэза. Самара: Книга, 2009. 144 с.

2. Григорьев В.С. Возрастные и половые особенности морфологии клеточного состава лимфатических узлов, тимуса крупного рогатого скота. Самара, 2000. 116 с.

3. Сизова Е.А. Изменение массы вилочковой железы собак в постнатальном периоде онтогенеза // Достижения ветеринарной медицины — XXI веку: матер. Международ. науч. конф., посв. 40-летию ИВМ АГАУ. Часть 2. Барнаул, 2002. С. 321-122.

4. Шевченко Б.П. Анатомия бурого медведя. Оренбург: ОГАУ, 2003. 454 с.

5. Решетников И. С., Владимиров Л.Н. Тимус северного оленя. М., 2002. 237 с.

6. Портнов В.А., Сеитов М.С. Изменения массы вилочковой железы коз оренбургской пуховой породы. Киров, 2005. 131 с.