К вопросу о классификации телец Гассаля тимуса человека

В данной публикации рассматривается вопрос о классификации телец Гассаля тимуса человека, выявляются слабые стороны существующих классификаций. На основании полученных результатов предложена классификация, в основе которой лежат простые морфологические критерии, позволяющие идентифицировать тип телец Гассаля на любых гистологических препаратах.

Ключевые слова: классификация, тимус, тельца Гассаля.

Введение. В мозговом веществе одной дольки тимуса одновременно находятся тельца Гассаля различных размеров и форм. Еще со времен Гаммара известно, что это разнообразие обусловлено тем, что тельца находятся на разных стадиях развития. Поэтому, последовательно сгруппировав тельца по определенным морфологическим признакам, можно выстроить непрерывную последовательность их морфологических изменений в процессе развития. Анализ существующих классификаций телец Гассаля выявляет наиболее слабые их стороны. Одной из них является отсутствие точных определений стадий развития. Их количество варьирует от 3 [1,2] и до 12 [3], причем авторы не приводят морфологических критериев для выделения типов телец [4], либо неоправданно их усложняют [ссылка]. Большинство исследователей выделяло прогрессивную стадию (укрупнение светлой эпителиальной клетки, гипертрофию соседних клеток), стадию зрелости (формирование «луковицы») и регрессивную стадию (кальцификация или разрыв стенки тельца и фагоцитоз его остатков). J. Miller [6] выделял фазы возникновения, некроза и резорбции. Кроме того, ни одна из классификаций телец Гассаля не получила широкого признания. Неопределенность усугубляется добавлением различных терминов для обозначений одной стадии и попытками учета разных морфологических признаков телец [7]. Значительная путаница в названиях телец Гассаля и их компонентов отражает существующую неопределенность в понимании процесса их развития. Так, содержимое полости определяется различными авторами как «чешуйчатые сферические включения» [1], «ядерный детрит», «распад набухших ретикулярных клеток» [4], «гиалиноз и обезыствление клеточного детрита» [2]. Уточнение подобных вопросов требует тщательного изучения развития эпителиальных клеток телец Гассаля.

Материалы и методы. В соответствии поставленными с целью и задачами исследования в работе использовались гистологические, иммуногистохимические, электронно-микроскопический методы. В исследовании использовали фрагменты тимусов (30 случаев), удаленных в Минском детском кардиохирургическом центре при вмешательствах по поводу минимальных сердечно-сосудистых пороков у детей в возрасте 1–12 месяцев, в анамнезе которых отсутствовали инфекционные заболевания, иммунодефицитные состояния, прием стероидных гормонов, иммунодепрессантов. Забирались фрагменты органов, удаленных только по хирургическим показаниям (кровотечение, разможжение и др.) с учетом существующих этических и юридических норм. После изучения обзорной гистологии тимуса (на препаратах, окрашенных гематоксилином-эозином) для дальнейшего исследования отбирались случаи только с нормальным строением тимуса. Исключались случаи с любыми проявлениями акцидентальной инволюции и дисплазий тимуса.

Для гистологического и имунногистохимического исследования образцы тимуса фиксировали в 10 % нейтральном формалине в течение 24 часов. Материал заливали в парафин после проводки через хлороформ обычным способом и изготавливали серии срезов толщиной 5–7 мкм. Каждый случай исследовался с применением следующего комплекса гистологических и гистохимических методик. Для точного определения типа клеток и стадии их дифференцировки использовали метод иммуногистохимического исследования. Для иммуногистохимического исследования было отобрано 6 случаев, каждый из которых изучался с использованием панели антител. Иммуногистохимическое исследование проводилось по стандартному протоколу, разведение и способ демаскировки конкретного антигена проводились в соответствии с рекомендациями производителя.

Для изучения эпителиальных клеток мы исследовали цитокератиновый спектр, который является важной характеристикой клеточной популяции и степени дифференцировки клетки. В настоящем исследовании мы использовали панель цитокератинов, включающую 8 антител к следующим молекулам: K4 (экспрессируется в паре с К13, маркер терминальной дифференцировки многослойных плоских неороговевающих эпителиев), К7 (экспрессируется в паре с К19, маркер переходного эпителия, эпителия желудочно-кишечного тракта и протоков желез), К8 (экспрессируется в паре с К18, маркер однослойных эпителиев), К10 (экспрессируется в паре с К1, маркер терминальной дифференцировки многослойных плоских ороговевающих эпителиев), К14 (экспрессируется в паре с К5, маркер базальных клеток многослойных эпителиев), К-multi (смесь антител к различным цитокератинам), К HMW (смесь антител к высокомолекулярным цитокератинам).

Микроскопическое исследование проводилось с помощью компьютерного анализатора изображения на базе цифровой камеры UMD-300 («Gsmserver», Тайвань) и микроскопа Zeiss Axiolab («Carl Zeiss AG», Германия). Для электронно-микроскопического исследования было отобрано 6 случаев. Фиксировали фрагменты органов в растворе 2,5 % глютарового альдегида на 2 часа при Т=4С. Затем материал измельчали и повторно фиксировали в 1 % растворе четырехокиси осмия в течение 2 часов при Т=4С. После завершения альдегид-осмиевой фиксации материал обезвоживали в спиртах восходящей крепости и заливали в аралдит по схеме, изложенной в руководстве Боголепова (1976). Материал, залитый в капсулы с аралдитом, для полимеризации помещали в термостат при Т=37C, затем при Т=56С на 2 суток. Срезы готовили на ультратоме марки ЛКБ (Швеция), контрастировали цитратом свинца и просматривали на электронном микроскопе JEM 100CX (Япония).

Морфометрические исследования проводились на цифровых снимках (как при светооптических методах, так и электронномикроскопических) с использованием программы Image Tool (UTHSCSA, USA) с предварительной калибровкой снимков. Для морфометрического исследования применяли стандартные способы (Автандилов).

Результаты. Классификация — это важный элемент научного исследования, который представляет собой процесс соподчинения объектов с целью установления связей между ними и ориентирования в их многообразии [8]. Результат этого процесса и есть классификация. В качестве критерия для отнесения объектов к определенному классу используется наиболее важные признаки объекта. К любым классификациям предъявляются следующие требования: они должны быть однозначны, наглядны и удобны в практическом применении.

Известно, что экспрессия высокомолекулярных цитокератинов является надежным маркером дифференцировки эпителиоцитов. Мы обнаружили, что наиболее мелкими структурами, экспрессирующими К10, являются отдельные клетки, имеющие следующие отличительные черты строения: округлую форму, крупные размеры, они характеризуются морфологией дифференцированных клеток (изменение формы ядра, накопление тонофиламентов и интенсивную иммуногистохимическую реактивность к высокомолекулярным цитокератинам К10 и К4). По совокупности указанных признаков, данные клетки мы считаем истинными («одноклеточными») тельцами Гассаля.

Присоединение других эпителиоцитов к одноклеточному тельцу приводит к появлению следующей стадии его развития — юное тельце, которое представляет собой многоклеточную структуру без полости. Для описания процессов морфогенеза, мы считаем удобным применение термина центральная клетка. Центральной называется клетка (производное одноклеточного тельца), вокруг которой происходит наслоение других клеток. По мере увеличения размеров центральной клетки, соседние эпителиоциты также начинают экспрессировать высокомолекулярные цитокератины и взаимодействовать с центральной клеткой. Так как центральная клетка (рисунок 4-Г, Ж, К) первой вступает на путь дифференцировки, то она и разрушается первой с образованием полости тельца. Тельца с полостью на месте разрушенной эпителиальной клетки называются молодыми.

Рис. 1. Различные типы телец Гассаля. Окраска молибденово-фосфоронокислым гематоксилином. Обозначения: 1 — кератиновое ядро тельца, 2 — клеточный инфильтрат в полости стареющего тельца, 3 — формирование кератинового ядра, 4 — периферический слой тельца Гассаля, 5 — наружные уплощенные клетки тельца.

Типичными тельцами Гассаля в традиционном понимании считаются тельца с кератиновым ядром, состоящим из концентрически организованных пластин (рисунок 1-В). Такие тельца называются зрелыми. Мы показали, что в зависимости от морфологии ядра, среди зрелых телец можно выделить ряд подтипов. Кератиновое ядро является отличительной чертой зрелых телец. Оно возникает вследствие терминальной дифференцировки эпителиальных К14+ клеток и формировании из них сферической структуры в полости тельца. Плотно упакованные тонофиламенты кератинового ядра контрастно визуализируются при помощи модифицированного метода Пачини, что позволило нам установить три этапа развития кератинового ядра, каждое из которых имеет четкие морфологические критерии: стадия формирования ядра (рисунок 1-Д), стадия зрелого ядра (рисунок 1-В), стадия разрушения. Изучение особенностей строения зрелых телец Гассаля показало, что они представляю собой наиболее развитую в морфо-функциональном отношению стадию развития телец Гассаля и по ряду показателей достоверно отличается от прогрессивных и регрессивных телец. Так, плотность дендритных клеток и тканеспецифических антигенов максимальна именно в зрелых тельцах.

К стареющим тельцам (регрессивный тип) относятся тельца с признаками разрушения ядра или стенки. Так как отсутствуют качественные отличия зрелых телец от регрессивных, мы предлагаем относить к регрессивным те тельца, в которых кератиновое ядро разрушено более чем на 50 %. Регрессивные тельца представлены различными по строению формами, что обусловлено существованием определенных стадий их разрушения.

В процессе старения телец мы выделили три основных последовательных стадии разрушения телец. На первой стадии разрушения происходит накопление эозинофилов в полости тельца и между кератиновыми пластинами с последующей их дегрануляцией и деградацией кератинового ядра. Стенка тельца сохраняет целостность. По мере разрушения кератинового ядра возрастает число эозинофилов внутри полости тельца, наблюдается очищение полости от продуктов распада ядра.

На второй стадии (рисунок 1-Г) в полости тельца увеличивается число макрофагов и наблюдается взаимодействие макрофагов и эозинофилов в разрушении внутренних клеток тельца. Макрофаги разрушают мембрану клеток внутреннего слоя телец Гассаля и проникают внутрь эпителиоцитов, разрушая их. При этом наблюдается вторичное заполнение полости тельца обломками, которые представляют собой целые клетки первого и второго типов либо их фрагменты.

На третьей стадии разрушения наблюдается истончение стенки тельца из-за ее разрушения и последующий разрыв (рексис) стенки тельца. В полости тельца преобладают макрофаги, клетки с сегментированными ядрами практически отсутствуют. Тельца на третьей стадии встречаются крайне редко, так как происходит быстрое исчезновение обломков тельца. Иногда обнаруживаются многоядерные гигантские клетки, фагоцитирующие обломки тельца.

Таблица 1

Морфологические критерии классификации телец Гассаля

Мы согласны с авторами [5], что наиболее удобным критерием классификации является стадия развития тельца. Безусловно, хорошая классификация должна отражать не только морфологические особенности, но и функциональные. На основании полученным нами результатов и данных литературы, мы считаем практичным выделить 3 типа телец, которые соответствуют прогрессивным, зрелым и стареющим тельцам, и в каждом из них можно выделить отдельные подтипы. Таким образом, данная классификация телец Гассаля отражает не только морфологические, но и функциональные особенности каждой стадии. Предложенные морфологические критерии просты, однозначны и позволяют идентифицировать тельца Гассаля на любых гистологических препаратах.

Литература:

1. Агеев А. К. //Гистопатология вилочковой железы человека. — Л.: Медицина, 1973.

2. Кемилева З.// Вилочковая железа М. 1984, 252

3. Овчёнков В. С. //Формирование и возрастные изменения телец тимуса у человека Мат. IV конгресса междун.ассоц. морфологов. — Морфология. — 1998. — Т. 113, № 3. — С. 88.

4. Харченко В. П., Саркисов Д. С., Ветшев П. С. и др. //Болезни вилочковой железы. М. 1998.

5. Bodey B, Bodey B Jr, Siegel SE, Kaiser HE // Novel insights into the function of the thymic Hassall’s bodies. In Vivo 2000 14 pp. 407–418

6. Miller J. F. // Immunological function of the thymus. Lancet 1961 V. 2 pp. 748–749,.

7. Raica M. Encic S., Motoc A. // Structural heterogeneity and immunohistochemical profile of Hassall corpuscles in normal human thymusAnn Anat 2006 pp. 188:345–352.