Timus
| Timus (Grudna žlijezda) | |
|---|---|
 | |
| Detalji | |
| Prekursor | Treća ždrijelna vrećica |
| Sistem | Limfni, dio imunskog sistema |
| Limfa | Traheobronhijski, parasternumski čvorovi |
| Funkcija | Podrška razvoju djelotvornih T-ćelija |
| Identifikatori | |
| Latinski | 'Thymus' |
| MeSH | D013950 |
| TA98 | A13.1.02.001 |
| TA2 | 5152 |
| FMA | 9607 |
| Anatomska terminologija | |
Timus je specijalizirani primarni limfoidni organ imunskog sistema. Unutar timusa sazrevaju timusne ćelije limfociti ili T-ćelije . T-ćelije su ključne za adaptivni imunski sistem, gdje se tijelo posebno prilagođava stranim osvajačima. Timus se nalazi u gornjem prednjem dijelu grudi, u prednjem gornjrm mediastinumu, iza grudne kosti i ispred srca. Sastoji se od dva režnja, od kojih se svaki sastoji od središnje srži i vanjske kore, okružene kapsulom.
Timus se sastoji od nezrelih T-ćelija zvanih timociti, kao i ćelija sluznice zvanih epitelne ćelije koje pomažu timocitima u razvoju. T-ćelije koje se uspješno razviju na odgovarajući način, reagiraju sa MHC-om, imunskim receptorima tijela (koji se nazivaju pozitivna selekcija ), a ne protiv proteina u tijelu (zvanih negativna selekcija). Timus je najveći i najaktivniji tokom neonatalnog i predadolescentnog perioda. U ranim tinejdžerskim godinama timus počinje smanjivati i veličinu i aktivnost i tkivo mu se postepeno zamjenjuje masnim tkivom. Ipak, razvoj nekih T-ćelija nastavlja se i tokom života odraslih.[1][2]
Abnormalnosti timusa mogu rezultirati smanjenim brojem T-ćelija i autoimunskim bolestima kao što su autoimunski poliendokrini sindrom tip 1 i miastenija gravis. Oni su često povezani sa rakom tkiva timusa, koji se naziva timom, ili tkivima koja proizlaze iz nezrelih limfocita, poput T-ćelija, zvanih limfom. Uklanjanje timusa naziva se timetomija. Iako je timus identificiran kao dio tijela još u doba Drevni Grci, tek je od 1960-ih funkcija timusa u imunskom sistemu postala jasnija.
Struktura
[uredi | uredi izvor]Timus je organ koji se nalazi ispod sternuma u gornjem prednjem dijelu grudi, protežući se prema vratu. U djece je ružičasto-siv, mehak i režnjevit na svojim površinama. Pri rođenju je dugačak oko 4–6 cm, širok 2,5–5 cm i debeo oko 1 cm. Povećava se do puberteta, kada može imati veličinu oko 40–50 g, nakon čega se smanjuje u veličini u procesu poznatom kao involucija.
Timus se sastoji od dva režnja koji se sastaju u gornjoj srednjoj liniji i protežu se od ispod štitaste žlijezde u vratu do nižeg nivoa hrskavice četvrtog rebra.[3] Režnjevi su prekriveni kapsulom.[4] Nalazi se na perikardu i odvojen je od aortnog luka i velikih krvnih sudova slojem fascija. Lijeva brahiocefalna vena može čak biti ugrađena u timus. U vratu leži na prednjoj i bočnoj strani dušnika, iza sternohioidnog i sternotiroidnog mišića.[1]
Mikroanatomija
[uredi | uredi izvor]Timus se sastoji od dva režnja, spojena u sredini, okružena kapsulom koja se produžava krvnim sudovima u unutrašnjost.[5] Režnjevi se sastoje od vanjske kore, bogate ćelijama i unutrašnjeg manje guste srži (medule). Režnjevi su podijeljeni u manje režnjiće, promjera 0,5–2 mm, između kojih se istiskuju zračeći umeci iz kapsule duž pregrada.
Korteks (kora) se uglavnom sastoji od timocita i epitelnih ćelija. Timociti, nezrele T-ćelije, podržani su mrežom fino razgranatih mrežastih epitelnih ćelija, koja je kontinuirana sa sličnom mrežom u meduli. Ova mreža formira adventitia u krvnim sudovima, koji ulaze u korteks preko pregrada u blizini spoja s medulom. U timusu se nalaze i druge ćelije, uključujući makrofage , dendritske ćelije i malu količinu B-ćelija , neutrofila i eozinofila.[4]
U meduli je mreža epitelnih ćelija grublja nego u korteksu, a limfoidne ćelije su relativno manje.[3] Koncentrična tijela poput gnijezda koja se nazivaju Hassallova tjelašca (zvana i timusna tijela) nastaju skupljanjem epitelnih ćelija srži.[4] To su koncentrični, slojeviti zamotuljci epitelnih ćelija koji se povećavaju tokom života. Oni su ostaci epitelnih cijevi, koje izrastaju iz treće ždrijelne vrećice embriona da tvore timus.[6]
-
Mikrografija sa režnjićima timusa. Kora (dublje ljubičasto područje) okružuje manje gustu i svjetliju srž. -
Mikrografija Hassallovog tijela, unutar timusne srži.
Opskrba krvlju i nervima
[uredi | uredi izvor]Arterije koje opskrbljuju timus su grane unutrašnje grudne i donje štitnjačne arterije, s granama iz gornje štitnjačne arterije, što se ponekad viđa.[2] Grane dosežu timus i pregradama kapsule putuju u područje između kore i medule, gdje ulaze u sam timus; alternativno direktno ulaze u kapsulu.[2]
Vene timusa završavaju se u lijevoj brahiocefalnoj veni, unutrašnjoj grudnoj i u donjoj štitnjačnoj veni.[2] Ponekad vene završavaju direktno u gornjoj šupljini veni.[2]
Limfni sudovi putuju samo dalje od timusa, prateći arterije i vene. Oni se odvode u brahiocefalne, traheobronhijalne i parazternalne limfne čvorove.[2] Živci koji opskrbljuju timus potiču iz vagusnog živca i cerviksa simpatičkog lanca.[2] Grane iz freničnog živca dopiru do kapsula timusa, ali ne ulaze u sam timus.[2]
Varijacija
[uredi | uredi izvor]Dva režnja se malo razlikuju po veličini, a lijevi je obično viši od desnog. Timusno tkivo može se naći raštrkano na ili oko žlijezde, a povremeno i unutar štitnjače.[2] Timus se u djece proteže prema gore, ponekad i do štitnjače.[2]
Razvoj
[uredi | uredi izvor]
Timociti i epitel timusa imaju različito razvojno porijeklo.[7] Epitel timusa razvija se prvo, pojavljujući se kao dva izdanka, po jedan s obje strane, treće ždrijelne torbice.[7] Ponekad uključuje i četvrtu ždrijelnu vrećicu.[4] Oni se šire prema vani i unazad u okolni mezoderm i nervni greben– izvedeni mezenhim ispred ventralne aorte. Tu se timociti i epitel susreću i spajaju vezivnim tkivom. Otvor ždrijela svakog divertikuluma ubrzo je izbrisan, ali vrat tikvice zadržava se neko vrijeme kao čelijska vrpca. Daljnjom proliferacijom ćelija koje oblažu tikvicu stvaraju se pupoljci ćelija, koji postaju okruženi i izolirani napadnom mezodermom.
Epitel tvori fine režnjeve i razvija se u spužvastu strukturu. Tokom ove faze, hematopoetski prekursori koštane srži migriraju u timus. Normalni razvoj ovisi o interakciji između epitela i hematopoetskih timocita. Jod je također neophodan za razvoj i aktivnost timusa.[8]
Involucija
[uredi | uredi izvor]Timus nastavlja rasti nakon rođenja dostižući relativnu maksimalnu veličinu u pubertetu.[2] Najaktivniji je u životu u fetusu i novorođenčadi. Do puberteta, povećava se na 20 – 50 grama.[4] Zatim počinje smanjivati veličinu i aktivnost u procesu koji se naziva involucija timusa.[7] Nakon prve godine života količina proizvedenih T-ćelija počinje padati.[7] Masno i vezivno tkivo ispunjavaju dio volumena timusa.[2] Tokom involucije, timus se smanjuje u veličini i aktivnosti.[7] Masne ćelije su prisutne pri rođenju, ali se značajno povećavaju i povećavaju brojnost nakon puberteta, napadajući prvo žlijezdu sa zidova između režnjića, a zatim u kori i srži.[7] Ovaj proces nastavlja se i u dubokoj starosti, gdje je timus možda teško otkriti bilo mikroskopom ili ljudskim okom,[7] iako je obično težak 5 – 15 grama.[4]
Atrofija je posljedica povećanog nivoa spolnih hormona u cirkulaciji, a hemijska ili fizička kastracija odrasle osobe dovodi do povećanja veličine i aktivnosti timusa.[9] Teška bolest ili virus humane imunodeficijencije također može rezultirati involucijom.[4]
Funkcija
[uredi | uredi izvor]
Sazrijevanje T-ćelija
[uredi | uredi izvor]Timus olakšava sazrijevanje T-ćelija, važnog dijela imunskog sistema pružajući ćelijski posredovani imunitet.[10] T-ćelije započinju kao hematopoetske preteče iz koštane srži i migriraju u timus, gdje se nazivaju timociti. U timusu prolaze kroz proces sazrijevanja, koji uključuje osiguravanje da ćelije reagiraju na antigen (pozitivna selekcija), ali da ne reagiraju na antigene koji se nalaze u tjelesnom tkivu ("negativna selekcija").[10] Zrele T-ćelije emigriraju iz timusa da bi pružile vitalne funkcije u imunskom sistemu.[10][11]
Svaka T-ćelija ima različit receptor T-ćelija, prilagođen određenoj supstanci, koja se naziva antigen.[11] Većina receptora T-ćelija veže se za glavni kompleks histokompatibilnosti, na ćelijama tijela. MHC predstavlja antigen za receptor za T-ćelije, koji postaje aktivan ako se podudara sa određenim receptorima za T-ćeliju.[11] Da bi bila ispravno funkcionalna, zrela T-ćelija mora se moći vezati za molekule MHC ("pozitivna selekcija"), a ne da reaguje protiv antigena koji su zapravo iz tjelesnih tkiva ("negativna selekcija").[11] Pozitivna selekcija se događa u kori, a negativna u srži timusa.[12] Nakon ovog procesa, preživjele T-ćelije napuštaju timus, što je regulirano sfingozin-1-fosfatom.[12] Dalje sazrijevanje događa se u perifernoj cirkulaciji.[12] Nešto od toga je zbog hormona i citokina koje luče ćelije unutar timusa, uključujući timulin, timopoetin i timozine.[7]
Pozitivna selekcija
[uredi | uredi izvor]T-ćelije imaju svoje različite receptore. Ovi različiti receptori nastaju procesom preuređenja gena V (D) J, stimuliranim genima RAG1 i RAG2.[12] Ovaj proces je podložan greškama, a neki timociti ne uspijevaju stvoriti funkcionalne receptore za T-ćelije, dok drugi stvaraju receptore za T-ćelije koji su autoreaktivni. Ako se formira funkcionalni receptor za T-ćelije, timocit će početi istodobno eksprimirati proteine CD4 i CD8 na površini ćelije.
Preživljavanje i priroda T-ćelije tada ovisi o njenoj interakciji s okolnim epitelnim ćelijama timusa. Ovdje receptor za T-ćeliju stupa u interakciju s molekulama MHC na površini epitelnih ćelija. T-ćelija s receptorom koji ne reagira ili slabo reagira umrijet će od apoptoze. AT-ćelija koja reagira preživjet će i razmnožiti se. Zrela T-ćelija izražava samo CD4 ili CD8, ali ne i oba. To ovisi o snazi vezanja između TCR i MHC klase 1 ili klase 2. Receptor AT-ćelije, koji se veže uglavnom za MHC klase I, teži stvaranju zrelih "citotoksičnih" CD8 pozitivnih T-ćelija; receptor za T ćelije koji se uglavnom veže za MHC klase II teži stvaranju CD4 pozitivnih T-ćelija. <
Negativna selekcija
[uredi | uredi izvor]T-ćelije koje napadaju vlastite proteine u tijelu eliminiraju se u timusu, što se naziva "negativna selekcija".[11] Epitelne ćelije u srži i dendritne ćelije u timusu izražavaju glavne proteine iz drugih dijelova tijela. Gen koji to stimulirfa je AIRE.[11] Timociti koji snažno reagiraju na sopstvene antigene ne opstaju i umiru apoptozom.[11] Neke CD4 pozitivne T-ćelije izložene samoantigenima opstaju kao T-regulacijske ćelije.[11]
Klinički značaj
[uredi | uredi izvor]Imunodeficijencija
[uredi | uredi izvor]Kako se u timusu razvijaju T-ćelije, urođeni problemi s razvojem timusa mogu dovesti do imunodeficijencije, bilo zbog problema s razvojem timusne žlijezde, bilo zbog problema specifičnog za razvoj timocita. Imunodeficijencija može biti duboka. [13] Gubitak timusa u ranoj dobi genetičkom mutacijom (kao u DiGeorgeovom, CHARGE sindromu ili vrlo rijetko "goli" timus koji uzrokuje odsustvo dlaka i timusa [14]) rezultira ozbiljnom imunodeficijencijom i posljedičnom velikom podložnošću infekciji virusima, protozoama i gljivama. [15] Goli miševi sa vrlo rijetkim "golišavim" nedostatkom kao rezultat mutacije FOXN1 soj su istraživačkih miševa kao modela nedostatka T-ćelija.[16]
Najčešći urođeni uzrok imunske insuficijencije povezane s timusom rezultat je delecije 22. hromosoma, zvane DiGeorgeov sindrom. [14] [15] To rezultira neuspjehom u razvoju treće i četvrte ždrijelne vrećice i neuspjehom u razvoju timusa i promjenjivim drugim povezanim problemima, kao što su kongenitalna bolest srca i abnormalnosti usta (kao što su rascjep nepca i rascjep usne), neuspjeh u razvoju paratiroidnih žlijezda i prisustvo fistule između dušnika i jednjaka. [15] Primjećen je vrlo mali broj T-ćelija u cirkulaciji. [15] Stanje se dijagnosticira fluorescentnom in situ hibridizacijom i liječi se transplantacijom timusa.[14]
Teška kombinirana imunodeficijencija (SCID) su skupina rijetkih urođenih genetičkih bolesti koje mogu rezultirati kombiniranim nedostacima T-, B- i NK-ćelija. Ovi sindromi su uzrokovani mutacijama koje utiču na sazrijevanje hemmatopoetski programiranih ćelija, koje su preteče i B- i T-ćelija.[17] Broj genetički defekti mogu prouzrokovati SCID, uključujući gubitak funkcije gena IL-2 receptora i mutaciju koja rezultira nedostatkom enzima adenin-deaminaza.[17]
Historija
[uredi | uredi izvor]Timus je bio poznat drevnim Grcima, a njegovo ime dolazi od grčke riječi θυμός – thumos = ljutnja ili srce, duša, želja, život, vjerovatno zbog svoje mjesto u grudima, blizu mjesta gdje se subjektivno osjećaju emocije;[18] ili pak ime potiče od biljke timijan (također na grčkom θύμος ili θυμάρι ), koja je postala naziv za "bradavičasto ispuštanje", moguće zbog sličnosti s gomilom timijana.[19]
Galen je prvi primijetio da se veličina organa mijenjala tokom trajanja čovjekova života.[20]
Dodatne slike
[uredi | uredi izvor]-
Fetusni timus: Na rendgenskom snimku grudnog koša timus se pojavljuje kao radiogusta nakupina (sjajnija na ovoj slici), masa uz gornji režanj desnog (lijevog na slici) plućnog krila djeteta. -
Grudni koš fetusa
Reference
[uredi | uredi izvor]Ovaj članak sadrži tekst u javnom vlasništvu sa stranice 1273 20. izdanja Grayeve anatomije (1918)
- ^ a b Standring S, et al., eds. (2008). Gray's Anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice (40th ed.). London: Churchill Livingstone. ISBN 978-0-8089-2371-8.
- ^ a b c d e f g h i j k l Standring S, Gray H, eds. (2016). Gray's Anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice (41st ed.). Philadelphia. pp. 983–6. ISBN 9780702052309. OCLC 920806541.
- ^ a b Standring, Susan; et al., ured. (2008). Gray's Anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice (40th izd.). London: Churchill Livingstone. ISBN 978-0-8089-2371-8.
- ^ a b c d e f g Kumar, Vinay; Abbas, Abul K.; Fausto, Nelson; Aster, Jon C. (27. 8. 2014). "Chapter 13. Diseases of White Blood Cells, Lymph Nodes, Spleen, and Thymus: Thymus.". Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease (9th (online) izd.). ISBN 9780323296397.
- ^ Standring, Susan; Gray, Henry, ured. (2016). Gray's Anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice (41st izd.). Philadelphia. str. 983–6. ISBN 9780702052309. OCLC 920806541.
- ^ Larsen W (2001). Human Embryology (3rd izd.). Elsevier. str. 366–367. ISBN 978-0-443-06583-5.
- ^ a b c d e f g h Young, Barbara; O'Dowd, Geraldine; Woodford, Phillip (2013). Wheater's functional histology: a text and colour atlas (6th izd.). Philadelphia: Elsevier. str. 204–6. ISBN 9780702047473.
- ^ Venturi S, Venturi M (septembar 2009). "Iodine, thymus, and immunity". Nutrition. 25 (9): 977–9. doi:10.1016/j.nut.2009.06.002. PMID 19647627.
- ^ Sutherland JS, Goldberg GL, Hammett MV, Uldrich AP, Berzins SP, Heng TS, et al. (august 2005). "Activation of thymic regeneration in mice and humans following androgen blockade". Journal of Immunology. 175 (4): 2741–53. doi:10.4049/jimmunol.175.4.2741. PMID 16081852.
- ^ a b c Hall, John E. (2016). Guyton and Hall textbook of medical physiology (13th izd.). Philadelphia: Elsevier. str. 466–7. ISBN 978-1-4557-7016-8.
- ^ a b c d e f g h Kumar, Vinay; Abbas, Abul K.; Fausto, Nelson; Aster, Jon C. (27. 8. 2014). "Chapter 6. Diseases of the immune system. The normal immune system.". Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease (9th (online) izd.). ISBN 9780323296397.
- ^ a b c d Hohl TM (2019). "6. Cell mediated defence against infection: Thymic selection of CD4+ and CD8+ T Cells". u Bennett JE, Dolin R, Blaser MJ (ured.). Mandell, Douglas, and Bennett's principles and practice of infectious diseases (9th (online) izd.). Elsevier. ISBN 9780323482554.
- ^ Davidsonova 2018, str. 67.
- ^ a b c Harrison's 2015, str. 2493.
- ^ a b c d Davidsonova 2018, str. 79–80.
- ^ Fox, James G. (2006). The Mouse in Biomedical Research: Immunology (jezik: engleski). Elsevier. str. 277. ISBN 978-0-08-046908-9.
- ^ a b Davidson's 2018, str. 79–80.
- ^ Liddell, Henry George; Scott, Robert. "θυμός". A Greek-English Lexicon. Pristupljeno 10. 12. 2019.
- ^ "thymus | Origin and meaning of thymus by Online Etymology Dictionary". www.etymonline.com (jezik: engleski). Pristupljeno 10. 12. 2019.
- ^ Nishino M, Ashiku SK, Kocher ON, Thurer RL, Boiselle PM, Hatabu H (2006). "The thymus: a comprehensive review". Radiographics. 26 (2): 335–48. doi:10.1148/rg.262045213. PMID 16549602.
Dopunska literatura
[uredi | uredi izvor]- Ralston, Stuart H.; Penman, Ian D.; Strachan, Mark W.; Hobson, Richard P., ured. (2018). Davidson's principles and practice of medicine (23rd izd.). Elsevier. ISBN 978-0-7020-7028-0.
- Kasper, Dennis; Fauci, Anthony; Hauser, Stephen; Longo, Dan; Jameson, J.; Loscalzo, Joseph (2015). Harrison's Principles of Internal Medicine (19th izd.). McGraw-Hill Professional. ISBN 9780071802154.
Vanjski linkovi
[uredi | uredi izvor]
- T cell development in the thymus. Video by Janice Yau, describing stromal signaling and tolerance. Department of Immunology and Biomedical Communications, University of Toronto. Masters Research Project, Master of Science in Biomedical Communications. 2011.
