Тимус — структура, функция и значение за образуването на Т-клетки

Тимус — структура, функция и значение за образуването на Т-клетки: научете как този орган формира и толерира Т‑лимфоцитите, ключови за адаптивния имунитет.

Тимусът е специализиран лимфоиден орган на имунната система. Тимусът се намира пред сърцето и зад гръдната кост. Това е един от централните (първични) лимфоидни органи: структурно е разделен на два дяла, свързани чрез тънка тъкан (истмус), и лежи в горния медиастинум. Вътрешната му архитектура има ясно разграничени зони — кора (cortex) и сърцевина (medulla) — които изпълняват различни роли при развитието на имунните клетки.

Структура

Тимусът е обграден от капсула и на разрез се виждат множество дялове (лабо), всеки от които съдържа плътна периферна кора и по-разредена централна сърцевина. В кортикалната зона се концентрират незрели т-клетъчни предшественици и тимични епителни клетки; в медулата се намират зрели и селектирани т-клетки, както и характерните корпуски на Хасал (Hassall's corpuscles). Стромата на тимуса включва тимични епителни клетки, макрофаги, дендритни клетки и съдови елементи. В кортикалната област съществува т.нар. кръвно-тимична бариера, която защитава развиващите се клетки от нерегламентиран контакт с кръвни антигени.

Какво се случва в тимуса — функция и образуване на Т-клетки

В тимуса узряват Т-клетките или Т-лимфоцитите. Т-клетките са от решаващо значение за адаптивната имунна система, при която организмът се адаптира специално към чужди нашественици. Процесът започва с миграция на хематопоетични (кръвотворни) предшественици от костния мозък към тимуса, където те претърпяват диференциация, реарранжимент на TCR (T-cell receptor) и стриктна проверка чрез две основни стъпки:

• Позитивна селекция — в кортикалната зона се проверява способността на Т-клетките да разпознават молекули на собственото MHC; клетките, които не разпознават MHC, загиват.
• Негативна селекция — в медулата се елиминират или превръщат в регулаторни клетки (Treg) тези Т-клетки, които реагират силно срещу антигени на собственото тяло (самоантиген), което осигурява централна толерантност.

Този баланс между позитивна и негативна селекция гарантира, че отпуснатите в периферията Т-клетки са способни да разпознават патогени, но са толерантни към собствените тъкани. Тимусът също така произвежда пептидни хормони (напр. тимозин, тимопоетин), които подпомагат развитието и функционалното узряване на лимфоцитите.

Възрастови промени и регулация

Тимусът е най-голям и най-активен през периода на новороденото и детството; активността достига пик преди и по време на пубертета. След това настъпва постепенно инволюиране — тъканта на тимуса се заместя с мастна и неговият размер и продукция на нови Т-клетки намаляват. Въпреки инволюцията, тимусът продължава да дава принос към поддържането на популацията от наивни Т-клетки и при възрастни, макар и в по-малък обем. Някои състояния (напр. стрес, инфекции, цитотоксично лечение) могат временно да намалят функцията на тимуса, а в други случаи се наблюдава частично възстановяване след отстраняване на причинителя.

Клинично значение

Нарушения в развитието и функцията на тимуса имат сериозни последици за имунната защита:

• Вродена аплазия или хипоплазия (например синдром на DiGeorge при делеция 22q11) води до намален брой и функция на Т-клетките и повишена податливост към инфекции.
• Тимом и други тумори — тимомите могат да нарушат функцията на органа и често са асоциирани с автоимунни заболявания, най-известно — миастения гравис; при някои пациенти се налага тимектомия (хирургично отстраняване).
• Иммунни дефицити — при тежки комбинирани имунодефицити (SCID) липсата на функционални Т-клетки се дължи на дефекти в различни етапи на лимфоцитната диференциация, които включват и тимични процеси.
• Терапевтични и диагностични аспекти — състоянието на тимуса може да се оценява чрез образни методи (рентгенография/CT/МР) и чрез измерване на маркери като TREC (T-cell receptor excision circles) за оценка на продукцията на нови Т-клетки. Възстановяване на тимичната функция се изследва чрез различни интервенции (напр. хормонална терапия, IL-7, експериментални подходи за регенерация и трансплантация при вродени дефекти).

В обобщение: тимусът е ключов център за образуване и селекция на Т-клетките, който гарантира способността на организма да разпознава чужди патогени и в същото време да избягва автоимунни реакции. Неговата функция е най-важна в ранния живот, но тя остава релевантна и за имунната хомеостаза през целия живот.

Търсене по буква