Преглед на тимусната жлеза

Тимусната жлеза е малък орган зад гръдната кост, който играе важна функция както в имунната, така и в ендокринната система. Въпреки че тимусът започва да атрофира (разпада) по време на пубертета, ефектът му при "обучението" на Т-лимфоцитите за борба с инфекциите и дори рака продължава цял живот.

Научете повече за ролята на тимуса в имунитета, автоимунитета и стареенето, както и как няколко нарушения могат да засегнат този важен орган.

Nez Riaz / Verywell

Анатомия

Тимусната жлеза лежи в гърдите, точно зад гръдната кост (гръдната кост) и пред сърцето в областта между белите дробове, наречена предния медиастинум.

Понякога обаче тимусната жлеза се намира на друго (извънматочно) място, например в областта на шията, щитовидната жлеза или на повърхността на белите дробове (плеврата) близо до зоната, където кръвоносните съдове и бронхите навлизат в белите дробове.

Наречен е тимус, тъй като формата му е подобна на тази на листата на мащерка - пирамидални с два дяла. Двата дяла на тимуса са разбити на лобули. Тези лобули имат външна кора, заета от незрели Т-лимфоцити, и вътрешна медула, заета от зрели Т-лимфоцити.

Тимусът се счита за лимфоиден орган (орган на имунната система), подобен на сливиците, аденоидите и далака.

Клетки на тимуса

В тимусната жлеза присъстват редица различни клетъчни типове.

• Епителни клетки: клетки, които облицоват телесните повърхности и кухини
• Кулчицки клетки: клетки, които са хормоно-продуциращи клетки на тимуса или невроендокринните клетки
• Тимоцити: клетки, които се превръщат в зрели Т лимфоцити

Тимусната жлеза също е дом на някои макрофаги. Макрофагите са известни като „камионите за боклук“ на имунната система, защото ядат чужди вещества.

Дендритните клетки и няколко В лимфоцити (видовете лимфоцити, които произвеждат антитела) също се намират в тимуса. Интересното е, че тимусната жлеза съдържа и някои миоидни (мускулоподобни) клетки.

Промени с възрастта

Тимусната жлеза е голяма при кърмачета, но след раждането тя расте и достига максималните си размери през пубертета.

След пубертета тимусната жлеза се свива и до голяма степен се замества с мазнини.

Жлезата е много малка при възрастни хора, но понякога може да атрофира преждевременно в отговор на силен стрес. Терминът, използван за описване на атрофията на тимусната жлеза с възрастта, е „инволюция на тимуса“.

Функция

Тимусната жлеза е много активна от преди раждането до пубертета и функционира едновременно като лимфен орган и като ендокринен орган (орган на ендокринната система, който произвежда хормони). За да се разбере ролята на тимусната жлеза в имунитета, е полезно първо да се направи разлика между Т лимфоцитите и В лимфоцитите.

T клетки срещу B клетки

Т-клетките (известни също като Т-лимфоцити или получени от тимус лимфоцити) узряват в тимусната жлеза и играят централна роля в клетъчно-медиирания имунитет, което означава, че самите клетки са активни в борбата срещу чужди нашественици като бактерии, вируси, ракови клетки , и още.

За разлика от това, В лимфоцитите са част от хуморалната имунна система и произвеждат антитела, насочени към специфични нашественици.

Тренировъчна площадка за T клетки

Като част от адаптивната имунна система тимусът може да се разглежда като тренировъчна площадка за Т лимфоцити. По време на детството незрелите Т-клетки (наречени прогениторни клетки), които произхождат от костния мозък, преминават през кръвния поток към тимусната жлеза, където узряват и се диференцират в специализирани Т-клетки.

Видове Т клетки

Т-клетките в тимуса се диференцират в три основни типа:

• Цитотоксични Т-клетки: Думата цитотоксична означава „да убиваш“. Тези клетки са отговорни за директното убиване на заразените клетки.
• Помощни Т клетки: Тези клетки са отговорни както за причиняването на производство на антитела от В клетките, така и за активирането на други видове Т клетки за справяне с чужд нашественик.
• Регулаторни Т клетки: Тези клетки функционират като „полиция“. Те потискат както В-клетките, така и другите Т-клетки.

Положителна и отрицателна селекция

Незрелите Т-клетки, които напускат костния мозък, влизат в тимуса в кората (известен като класната стая на тимуса). По време на „обучението“ тези клетки се учат да разпознават антигени, свързани с чужди клетки и материя в процес, наречен положителен подбор. Клетките са избрани положително за полезност.

След като Т-клетките се научат да разпознават специфични патогени, те пътуват до медулата, за да се подложат на „отрицателна селекция“. В медулата зрелите Т-клетки се въвеждат в собствените антигени на организма. Тъй като Т клетките, които биха реагирали с антигените на тялото, биха могли да атакуват собствените клетки на човек, тези клетки се елиминират.

Т клетките са отрицателно избрани за автоимунитет и тези самонападащи клетки или умират, или се превръщат в регулаторни клетки.

Не всички Т клетки преминават през процеса на подбор - само около 2% в крайна сметка преминават през положителен и отрицателен подбор.

След това оцелелите са изложени на хормони, произведени от тимусната жлеза, за да завършат своето съзряване, преди да бъдат освободени да си свършат работата (циркулиращи в кръвния поток или изчакващи в лимфните възли за чужди нашественици).

Роли на зрели Т клетки

Получените зрели Т-клетки имат няколко основни роли.

Имунитет

Т-клетките са част от адаптивната имунна система, в която всяка Т-клетка е обучена да разпознава определен антиген. Когато са изложени на чужда клетка, цитотоксичните Т клетки се заключват върху клетката и я убиват с помощта на помощни и регулаторни Т клетки.

Това също се нарича клетъчно-медииран имунитет, тъй като включва използването на имунни клетки за борба с инфекциите.

Автоимунитет

По принцип Т клетките са барикадирани в кората на тимуса, така че те не стават чувствителни към собствените клетки на тялото. Процесът на отрицателна селекция в медулата обаче се използва, за да се отърве от клетките, които случайно са станали чувствителни към „себе си“.

Тази функция помага да се предотврати развитието на автоимунни нарушения, които са медицински състояния, при които тялото атакува собствените си тъкани, а не чужди нашественици. Ако тимусната жлеза бъде отстранена в началото на живота, човек има повишен риск от развитие на едно от тези нарушения.

Стареене

През последните години беше установено, че стареенето не е просто процес, при който тялото се износва, а всъщност е активен процес.

С други думи, ние сме проектирани да остаряваме и инволюцията на тимусната жлеза може да е форма на програмирано стареене, като инволюцията (започваща около 60-годишна възраст) е причината за влошаването на имунната система с възрастта.

Това намаляване на имунитета в резултат на инволюция на тимуса може да увеличи риска от инфекции и да намали отговора на ваксините.

Редица изследвания разглеждат методи за забавяне на атрофията на тимуса с надеждата да забавят процеса на стареене. Ранните проучвания предполагат, че ограничаването на калориите може да забави атрофията, но изследването все още е в зародиш.

Производство на хормони

Тимусната жлеза произвежда няколко хормона, включително:

• Тимопоетин и тимулин: Хормони, които подпомагат процеса, при който Т клетките се диференцират в различни видове
• Тимозин: Акцентира върху имунния отговор, както и стимулира хипофизните хормони като хормон на растежа
• Тимусен хуморален фактор: Действа подобно на тимозина, но повишава имунния отговор по-специално на вирусите

Тимусната жлеза може да произвежда малки количества от някои хормони, произведени в други области на тялото, като мелатонин и инсулин. Клетките в тимусната жлеза (като епителните клетки) също имат рецептори, чрез които други хормони могат да регулират нейната функция.

Свързани условия

Съществуват редица заболявания и разстройства, които могат да засегнат тимусната жлеза, вариращи от генетични нарушения, които са очевидни при раждането, до ракови заболявания, които са най-често при възрастните възрастни. Тези нарушения могат да доведат до проблеми с имунитета и автоимунитета, като миастения гравис и хипогамаглобулинемия.

Хипоплазия / аплазия на тимуса

Разстройството на развитието, наречено синдром на DiGeorge, е необичайно състояние, характеризиращо се със значително намаляване или липса на функция на тимуса. Причинени от генна мутация, децата със заболяване имат тежък имунодефицит и висок риск от инфекции, както и хипопаратиреоидизъм.

Фоликуларна хиперплазия на тимуса

Разширяване (хиперплазия) на лимфоидни фоликули в тимусната жлеза често се наблюдава при автоимунни заболявания като миастения гравис, болест на Грейвс и лупус.

Кисти на тимуса

Сами по себе си, кистите на тимуса често са случайна находка, но те могат да бъдат важни, тъй като понякога крият рак (тимом или лимфом).

Тумори на тимусната жлеза

Тимомите са тумори, които възникват в тимусните епителни клетки на тимусната жлеза и могат да бъдат доброкачествени (обикновено безвредни) или злокачествени (ракови). Те могат да се появят в обичайното местоположение на тимусната жлеза в медиастинума, но също така и в други региони, където тимусната жлеза понякога се намира като шията, щитовидната жлеза или в белите дробове.

Други тумори, които могат да се появят в тимуса, включват тимусни лимфоми, тумори на зародишните клетки и карциноиди.

Симптомите на тимомите могат да бъдат свързани с местоположението на тумора в гръдния кош (като задух), но тези тумори могат да бъдат открити и поради паранеопластични синдроми, свързани с тумора. Има няколко от тези видове състояния:

• Миастения гравис (MG): Автоимунното състояние миастения гравис се среща при около 25% от хората с тимоми, но може да се появи и при тимусна хиперплазия. MG е автоимунно невромускулно заболяване, причинено от проблеми в комуникацията между нервите и мускулите. Характеризира се с дълбока слабост на мускулите (както в крайниците, така и в дихателните мускули - това може да доведе до проблеми с дишането).
• Чиста аплазия на червените клетки: Това състояние е рядко автоимунно разстройство, при което Т клетките са насочени срещу предшествениците на червените кръвни клетки, което води до тежка анемия. Среща се при около 5% от хората с тимоми.
• Хипогамаглобулинемия: Хипогамаглоглобулинемия (ниски нива на антитела) се среща при около 10% от хората с тимоми.

Тимомите също могат да причинят състояние, посочено като асоцииран с тимома мултиорганен автоимунитет. Това състояние е подобно на отхвърлянето, наблюдавано при някои хора, които са имали трансплантация на органи (присадка срещу болест на гостоприемника). В този случай тимусният тумор произвежда Т клетки, които атакуват тялото на човек.

Тимектомия

Хирургия за отстраняване на тимусната жлеза може да се направи по редица причини. Единият е за вродена сърдечна хирургия. Вроденото сърдечно заболяване е вроден дефект на сърцето. Поради местоположението на тимусната жлеза, тя трябва да бъде премахната, за да могат хирурзите да получат достъп до сърцето при кърмачета.

Друга често срещана причина за тази операция е за човек с рак на тимуса. В допълнение, миастения гравис (MG) е друго състояние, лекувано с тимектомия. Когато тимусната жлеза се отстрани, приблизително 60% от хората с миастения гравис постигат ремисия.

Въпреки това може да отнеме месеци до години, докато тези ефекти се проявят при миастения гравис. Когато се използва за MG, операцията обикновено се прави между пубертета и средната възраст, за да се избегнат потенциалните последици от отстраняването на тимусната жлеза по-рано в живота.

Последици от отстраняването на тимуса

Тимусната жлеза осигурява критична роля в медиирания от клетките имунитет, но за щастие значителна част от тази полза се проявява преди раждането (Т-клетките, образувани по време на развитието в матката, са дълготрайни). Съществуват обаче потенциални последици от отстраняването в началото на живота, например когато тимусът се отстранява по време на сърдечна операция при кърмачета.

Изглежда, че ранното отстраняване може да увеличи риска от развитие на инфекции, развитието на автоимунни заболявания (като автоимунно заболяване на щитовидната жлеза), риска от атопични заболявания (алергии, астма и екзема) и вероятно риск от рак, тъй като Т клетките изпълняват жизненоважна роля за предотвратяване на рак.

Съществуват и някои доказателства, че отстраняването на тимуса може да е свързано с преждевременно стареене на имунната система.

Дума от Verywell

Тимусната жлеза е малка жлеза, която по същество изчезва с възрастта, но играе важна роля за имунитета и автоимунитета през целия живот на човека. Тъй като промените в тимусната жлеза са свързани със стареенето на имунната система, изследователите изучават начини за забавяне на атрофията.

Тъй като честотата на много автоимунни заболявания се е увеличила значително през последните години, вероятно е в бъдеще да се научат повече за правилното здраве на тази жлеза.