Vsebina
Timusna žleza je majhen organ za prsnico, ki ima pomembno vlogo tako v imunskem kot v endokrinem sistemu. Čeprav začne timus v puberteti atrofirati (propadati), njegov učinek na "trening" limfocitov T za boj proti okužbam in celo raku traja celo življenje.Preberite več o vlogi timusa pri imunosti, avtoimunosti in staranju ter o tem, kako lahko več motenj vpliva na ta pomemben organ.
Timusna žleza.Anatomija
Timusna žleza leži v prsnem košu, neposredno za prsnico (prsnico) in pred srcem v predelu med pljuči, imenovanem sprednji mediastinum.
Včasih pa se timusna žleza nahaja na drugem (zunajmaterničnem) mestu, na primer v vratu, ščitnici ali na površini pljuč (pleura) v bližini območja, kjer krvne žile in bronhi vstopijo v pljuča.
Timus se imenuje zaradi svoje oblike, ki je podobna timijanovi listi v obliki piramide z dvema režama. Dva režnja timusa sta razdeljena na lobule. Ti lobuli imajo zunanjo skorjo, ki jo zasedajo nezreli limfociti T, in notranjo možgino, ki jo zasedajo zreli limfociti T.
Timus velja za limfoidni organ (organ imunskega sistema), podoben tonzilam, adenoidom in vranici.
Celice timusa
V timusni žlezi je prisotnih več različnih vrst celic.
- Epitelne celice: celice, ki prekrivajo telesne površine in votline
- Celice Kulchitskega: celice, ki so hormonske celice timusa ali nevroendokrinih celic
- Timociti: celice, ki postanejo zreli limfociti T
V timusni žlezi je tudi dom nekaterih makrofagov. Makrofagi so znani kot "smeti" imunskega sistema, ker jedo tujke.
V timusu prebivajo tudi dendritične celice in nekaj limfocitov B (vrste limfocitov, ki proizvajajo protitelesa). Zanimivo je, da timusna žleza vsebuje tudi nekaj mioidnih (mišicam podobnih) celic.
Spremembe s starostjo
Timus je pri dojenčkih velik, po dojenčku pa raste in doseže največjo velikost v puberteti.
Po puberteti se timus zmanjša in se v veliki meri nadomesti z maščobo.
Pri starejših ljudeh je žleza zelo majhna, vendar lahko včasih prezgodaj atrofira kot odziv na hud stres. Izraz, s katerim s starostjo opisujemo atrofijo timusne žleze, je "involucija timusa".
Funkcija
Timusna žleza je zelo aktivna od pred rojstvom do pubertete in deluje tako kot limfni kot kot endokrini organ (organ endokrinega sistema, ki proizvaja hormone). Da bi razumeli vlogo, ki jo ima timusna žleza pri imunosti, je koristno najprej ločiti med limfociti T in limfociti B.
T celice proti celicam B
T-celice (znane tudi kot limfociti T ali limfociti, pridobljeni iz timusa) dozorijo v timusni žlezi in igrajo osrednjo vlogo pri celični imunosti, kar pomeni, da so celice same aktivne v boju proti tujcem, kot so bakterije, virusi, rakave celice , in več.
Nasprotno pa so limfociti B del humoralnega imunskega sistema in proizvajajo protitelesa, usmerjena proti določenim vsiljivcem.
Trening poligon T celic
Kot del prilagodljivega imunskega sistema lahko na timus mislimo kot na poligon za T-limfocite. V otroštvu nezrele T celice (imenovane progenitorne celice), ki izvirajo iz kostnega mozga, potujejo po krvnem obtoku do timusne žleze, kjer dozorijo in se diferencirajo v specializirane T celice.
Vrste celic T
T-celice v timusu se razlikujejo v tri primarne vrste:
- Citotoksične T celice: Beseda citotoksično pomeni "ubiti". Te celice so odgovorne za neposredno ubijanje okuženih celic.
- T celice pomočnice: Te celice so odgovorne tako za povzročanje tvorbe protiteles v celicah B kot za aktiviranje drugih vrst celic T za nagovor tujca.
- Regulativne celice T: Te celice delujejo kot "policija". Zavirajo tako celice B kot druge celice T.
Pozitivna in negativna izbira
Nezrele celice T, ki zapustijo kostni mozeg, vstopijo v timus v skorji (znan kot učilnica timusa). Med "treningom" se te celice naučijo prepoznavati antigene, povezane s tujimi celicami in snovjo, v postopku, imenovanem pozitivna selekcija. Celice so pozitivno izbrane glede uporabnosti.
Ko se celice T naučijo prepoznavati določene patogene, potujejo do možgane, da opravijo "negativno selekcijo". V meduli se zrele celice T vnesejo v lastne antigene telesa. Ker bi celice T, ki bi reagirale s telesnimi antigeni, lahko napadle človekove lastne celice, se te celice izločijo.
T-celice so negativno izbrane za avtoimunost in te samonapadajoče celice bodisi odmrejo bodisi se spremenijo v regulativne celice.
Vse T celice se ne prebijejo skozi selekcijski postopek - le približno 2% jih sčasoma preide skozi pozitivno in negativno selekcijo.
Preživeli so nato izpostavljeni hormonom, ki jih proizvaja timusna žleza, da dokončajo svoje zorenje, preden jih pustijo opravljati svoje delo (krožijo v krvnem obtoku ali čakajo v bezgavkah na tuje napadalce).
Vloge zrelih celic T
Izvedene zrele celice T imajo nekaj glavnih vlog.
Imuniteta
T celice so del prilagodljivega imunskega sistema, v katerem je bila vsaka T celica usposobljena za prepoznavanje določenega antigena. Kadar so citotoksične T-celice izpostavljene tuji celici, se zaklenejo na celico in jo uničijo s pomočjo pomožnih in regulatornih T-celic.
To imenujemo tudi celično posredovana imunost, saj vključuje uporabo imunskih celic za boj proti okužbam.
Avtoimunost
Na splošno so celice T zabarikadirane v skorji timusa, tako da ne postanejo občutljive na lastne celice telesa. Vendar se postopek negativne selekcije v meduli uporablja za znebitev celic, ki so po naključju postale senzibilizirane za "sebe".
Ta funkcija pomaga preprečiti razvoj avtoimunskih motenj, ki so zdravstvene razmere, v katerih telo napade lastna tkiva in ne tujih napadalcev. Če se timusna žleza odstrani v zgodnjem življenju, ima oseba večje tveganje za razvoj ene od teh motenj.
Staranje
V zadnjih letih je bilo ugotovljeno, da staranje ni le proces, v katerem se telo obrablja, ampak je dejansko aktiven proces.
Z drugimi besedami, zasnovani smo za staranje, in evolucija timusne žleze je lahko oblika programiranega staranja, pri čemer je involucija (ki se začne okoli 60. leta) sprožilo poslabšanje imunskega sistema s starostjo.
To znižanje imunosti zaradi evolucije timusa lahko poveča tveganje za okužbe in zmanjša odziv na cepiva.
Številne študije so proučevale metode za odložitev atrofije timusa z upanjem, da bodo upočasnile proces staranja. Zgodnje študije kažejo, da lahko omejitev kalorij upočasni atrofijo, vendar je raziskava še vedno v povojih.
Proizvodnja hormonov
Timusna žleza proizvaja več hormonov, vključno z:
- Timopoetin in timulin: Hormoni, ki pomagajo pri procesu diferenciacije celic T v različne vrste
- Timozin: poudarja imunski odziv in spodbuja hipofizne hormone, kot je rastni hormon
- Timični humoralni faktor: deluje podobno kot timozin, vendar še posebej poveča imunski odziv na viruse
Timusna žleza lahko proizvaja majhne količine nekaterih hormonov, proizvedenih na drugih delih telesa, kot sta melatonin in inzulin. Celice v timusni žlezi (na primer epitelijske celice) imajo tudi receptorje, s pomočjo katerih lahko drugi hormoni uravnavajo njeno delovanje.
Pridruženi pogoji
Obstajajo številne bolezni in motnje, ki lahko prizadenejo timusno žlezo, od genetskih motenj, ki so očitne ob rojstvu, do rakov, ki so najpogostejši pri starejših odraslih. Te motnje lahko povzročijo težave z imunostjo in avtoimunostjo, kot sta miastenija gravis in hipogamaglobulinemija.
Hipoplazija / aplazija timusa
Razvojna motnja, imenovana DiGeorgejev sindrom, je občasno stanje, ki ga zaznamuje znatno zmanjšanje ali odsotnost funkcije timusa. Otroci s to boleznijo imajo gensko mutacijo hudo imunsko pomanjkljivost in veliko tveganje za okužbe ter hipoparatiroidizem.
Timična folikularna hiperplazija
Povečanje (hiperplazija) limfoidnih foliklov v timusni žlezi je pogosto opaziti pri avtoimunskih boleznih, kot so miastenija gravis, Gravesova bolezen in lupus.
Ciste na timusu
Ciste na timusu so same po sebi pogosto naključna ugotovitev, vendar so lahko pomembne, saj včasih skrivajo raka (timom ali limfom).
Tumorji timusne žleze
Timomi so tumorji, ki nastanejo v epitelijskih celicah timusne žleze in so lahko benigni (običajno neškodljivi) ali maligni (rakavi). Pojavijo se lahko na običajnem mestu timusne žleze v mediastinumu, pa tudi v drugih regijah, kjer se timusna žleza včasih nahaja, kot so vrat, ščitnica ali pljuča.
Drugi tumorji, ki se lahko pojavijo v timusu, vključujejo limfome timusa, tumorje zarodnih celic in karcinoide.
Simptomi timomov so lahko povezani z lokacijo tumorja v prsnem košu (na primer težko dihanje), lahko pa jih odkrijemo tudi zaradi paraneoplastičnih sindromov, povezanih s tumorjem. Obstaja več teh vrst pogojev:
- Miastenija gravis (MG): Avtoimunsko stanje miastenija gravis se pojavi pri približno 25% ljudi s timomi, lahko pa se pojavi tudi pri hiperplaziji timusa. MG je avtoimunska živčno-mišična bolezen, ki jo povzročajo težave v komunikaciji med živci in mišicami. Zanj je značilna globoka šibkost mišic (tako v okončinah kot v dihalnih mišicah - to lahko povzroči težave z dihanjem).
- Čista aplazija rdečih celic: Ta bolezen je redka avtoimunska bolezen, pri kateri so celice T usmerjene proti predhodnikom rdečih krvnih celic, kar vodi do hude anemije. Pojavi se pri približno 5% ljudi s timomi.
- Hipogamaglobulinemija: Hipogamaglobulinemija (nizka raven protiteles) se pojavi pri približno 10% ljudi s timomi.
Timomi lahko povzročijo tudi bolezen, imenovano multiorganska avtoimunost, povezana s timomi. Ta pogoj je podoben zavrnitvi, ki jo opazimo pri nekaterih ljudeh, ki so jim presadili organ (presaditev proti bolezni gostitelja). V tem primeru timusni tumor proizvaja celice T, ki napadajo človekovo telo.
Timektomija
Operacija odstranjevanja timusne žleze se lahko opravi iz več razlogov. Ena je za prirojeno operacijo srca. Prirojena srčna bolezen je prirojena srčna napaka. Zaradi lokacije timusne žleze jo je treba odstraniti, da lahko kirurgi dobijo dostop do srca pri dojenčkih.
Drug pogost razlog za to operacijo je oseba z rakom na timusu. Poleg tega je miastenija gravis (MG) še eno stanje, ki se zdravi s timetomijo. Ko odstranimo timusno žlezo, je približno 60% ljudi z miastenijo gravis doseglo remisijo.
Vendar pa lahko trajajo meseci do leta, da se ti učinki pokažejo pri miasteniji gravis. Kadar se uporablja za MG, se kirurški poseg običajno opravi med puberteto in srednjo starostjo, da se preprečijo morebitne posledice odstranjevanja timusne žleze v zgodnejšem življenju.
Posledice odstranjevanja timusa
Timusna žleza ima ključno vlogo pri imunosti, ki jo povzročajo celice, a na srečo se pomemben del te koristi pojavi že pred rojstvom (celice T, ki nastanejo med razvojem v maternici, so dolgotrajne). Vendar pa obstajajo potencialne posledice odstranitve v zgodnjem življenju, na primer pri odstranjevanju timusa med operacijo srca pri dojenčkih.
Zdi se, da lahko zgodnja odstranitev poveča tveganje za razvoj okužb, razvoj avtoimunskih bolezni (kot je avtoimunska bolezen ščitnice), tveganje za atopične bolezni (alergije, astma in ekcem) in verjetno tveganje za raka, T celice igrajo ključno vlogo pri preprečevanju raka.
Obstaja tudi nekaj dokazov, da je odstranjevanje timusa lahko povezano s prezgodnjim staranjem imunskega sistema.
Beseda iz zelo dobrega
Timus je majhna žleza, ki v bistvu izgine s starostjo, vendar ima pomembno vlogo pri imunosti in avtoimunosti celo življenje človeka. Ker so spremembe v timusni žlezi povezane s staranjem imunskega sistema, raziskovalci preučujejo načine za odložitev atrofije.
Ker se je pojavnost številnih avtoimunskih bolezni v zadnjih letih znatno povečala, se bo v prihodnosti verjetno več naučilo o pravilnem zdravju te žleze.
Vloga T-celic pri raku