Die Thymusdrüse ist ein kleines Organ hinter dem Brustbein, das sowohl im Immunsystem als auch im endokrinen System eine wichtige Funktion spielt. Obwohl der Thymus während der Pubertät zu verkümmern beginnt (zerfällt), hält seine Wirkung beim "Training" von T-Lymphozyten zur Bekämpfung von Infektionen und sogar Krebs ein Leben lang an.
Erfahren Sie mehr über die Rolle des Thymus bei Immunität, Autoimmunität und Alterung sowie darüber, wie verschiedene Erkrankungen dieses wichtige Organ beeinflussen können.
Nez Riaz / Verywell
Anatomie
Die Thymusdrüse liegt in der Brust, direkt hinter dem Brustbein (Sternum) und vor dem Herzen im Bereich zwischen den Lungen, der als vorderes Mediastinum bezeichnet wird.
Manchmal befindet sich die Thymusdrüse jedoch an einer anderen (ektopischen) Stelle, beispielsweise im Nacken, in der Schilddrüse oder auf der Oberfläche der Lunge (Pleura) in der Nähe des Bereichs, in dem die Blutgefäße und Bronchien in die Lunge gelangen.
Es wird Thymus genannt, weil seine Form der eines Thymianblattes ähnelt - pyramidenförmig mit zwei Lappen. Die beiden Lappen des Thymus sind in Läppchen zerlegt. Diese Läppchen haben einen äußeren Kortex, der von unreifen T-Lymphozyten besetzt ist, und ein inneres Medulla, das von reifen T-Lymphozyten besetzt ist.
Der Thymus wird als lymphoides Organ (ein Organ des Immunsystems) betrachtet, das den Mandeln, Adenoiden und der Milz ähnlich ist.
Die Thymusdrüse.Zellen des Thymus
In der Thymusdrüse sind verschiedene Zelltypen vorhanden.
- Epithelzellen: Zellen, die Körperoberflächen und Hohlräume auskleiden
- Kulchitsky-Zellen: Zellen, die die hormonproduzierenden Zellen des Thymus oder der neuroendokrinen Zellen sind
- Thymozyten: Zellen, die zu reifen T-Lymphozyten werden
In der Thymusdrüse leben auch einige Makrophagen. Makrophagen sind als "Müllwagen" des Immunsystems bekannt, weil sie Fremdkörper essen.
Dendritische Zellen und einige B-Lymphozyten (die Arten von Lymphozyten, die Antikörper produzieren) befinden sich ebenfalls im Thymus. Interessanterweise enthält die Thymusdrüse auch einige myoide (muskelähnliche) Zellen.
Änderungen mit dem Alter
Die Thymusdrüse ist bei Säuglingen groß, wächst aber nach dem Säuglingsalter und erreicht in der Pubertät ihre maximale Größe.
Nach der Pubertät schrumpft die Thymusdrüse und wird weitgehend durch Fett ersetzt.
Die Drüse ist bei älteren Menschen sehr klein, kann aber manchmal als Reaktion auf starken Stress vorzeitig verkümmern. Der Begriff, der verwendet wird, um die Atrophie der Thymusdrüse mit dem Alter zu beschreiben, ist "Thymusinvolution".
Funktion
Die Thymusdrüse ist von vor der Geburt bis zur Pubertät sehr aktiv und fungiert sowohl als Lymphorgan als auch als endokrines Organ (ein Organ des endokrinen Systems, das Hormone produziert). Um die Rolle der Thymusdrüse bei der Immunität zu verstehen, ist es hilfreich, zunächst zwischen T-Lymphozyten und B-Lymphozyten zu unterscheiden.
T-Zellen gegen B-Zellen
T-Zellen (auch als T-Lymphozyten oder Thymus-abgeleitete Lymphozyten bekannt) reifen in der Thymusdrüse und spielen eine zentrale Rolle bei der zellvermittelten Immunität, was bedeutet, dass die Zellen selbst gegen fremde Eindringlinge wie Bakterien, Viren und Krebszellen aktiv sind , und mehr.
Im Gegensatz dazu sind B-Lymphozyten Teil des humoralen Immunsystems und produzieren Antikörper, die gegen bestimmte Eindringlinge gerichtet sind.
T-Zell-Trainingsgelände
Als Teil des adaptiven Immunsystems kann der Thymus als Trainingsgelände für T-Lymphozyten angesehen werden. Während der Kindheit wandern unreife T-Zellen (sogenannte Vorläuferzellen), die aus dem Knochenmark stammen, über den Blutkreislauf zur Thymusdrüse, wo sie reifen und sich zu spezialisierten T-Zellen differenzieren.
Arten von T-Zellen
T-Zellen im Thymus unterscheiden sich in drei Haupttypen:
- Zytotoxische T-Zellen: Das Wort zytotoxisch bedeutet "töten". Diese Zellen sind für die direkte Abtötung infizierter Zellen verantwortlich.
- Helfer-T-Zellen: Diese Zellen sind sowohl für die Produktion von Antikörpern durch B-Zellen als auch für die Aktivierung anderer Arten von T-Zellen verantwortlich, um einen fremden Eindringling anzusprechen.
- Regulatorische T-Zellen: Diese Zellen fungieren als "Polizei". Sie unterdrücken sowohl B-Zellen als auch andere T-Zellen.
Positive und negative Auswahl
Die unreifen T-Zellen, die das Knochenmark verlassen, gelangen in den Thymus im Kortex (bekannt als Klassenzimmer des Thymus). Während des "Trainings" wird diesen Zellen beigebracht, Antigene zu erkennen, die mit fremden Zellen und Materie in einem als positive Selektion bezeichneten Prozess assoziiert sind. Zellen werden positiv auf Nützlichkeit ausgewählt.
Sobald die T-Zellen gelernt haben, bestimmte Krankheitserreger zu erkennen, wandern sie zum Medulla, um sich einer "negativen Selektion" zu unterziehen. Im Medulla werden die reifen T-Zellen in die körpereigenen Antigene eingeführt. Da T-Zellen, die mit den Antigenen des Körpers reagieren würden, die eigenen Zellen einer Person angreifen könnten, werden diese Zellen eliminiert.
T-Zellen werden für die Autoimmunität negativ ausgewählt, und diese selbstangreifenden Zellen sterben entweder ab oder werden in regulatorische Zellen umgewandelt.
Nicht alle T-Zellen schaffen es durch den Auswahlprozess - nur etwa 2% schaffen es schließlich durch positive und negative Auswahl.
Die Überlebenden sind dann Hormonen ausgesetzt, die von der Thymusdrüse produziert werden, um ihre Reifung abzuschließen, bevor sie für ihre Arbeit freigelassen werden (im Blutkreislauf zirkulieren oder in den Lymphknoten auf fremde Eindringlinge warten).
Rollen reifer T-Zellen
Die abgeleiteten reifen T-Zellen spielen einige wichtige Rollen.
Immunität
T-Zellen sind Teil des adaptiven Immunsystems, in dem jede T-Zelle darauf trainiert wurde, ein bestimmtes Antigen zu erkennen. Wenn zytotoxische T-Zellen einer fremden Zelle ausgesetzt werden, binden sie sich an die Zelle und töten sie mit Hilfe von Helfer- und regulatorischen T-Zellen ab.
Dies wird auch als zellvermittelte Immunität bezeichnet, da Immunzellen zur Bekämpfung von Infektionen eingesetzt werden.
Autoimmunität
Im Allgemeinen sind T-Zellen in der Kortikalis des Thymus verbarrikadiert, damit sie nicht für körpereigene Zellen sensibilisiert werden. Der Prozess der negativen Selektion in der Medulla wird jedoch verwendet, um Zellen loszuwerden, die versehentlich für "sich selbst" sensibilisiert wurden.
Diese Funktion hilft, die Entwicklung von Autoimmunerkrankungen zu verhindern, bei denen es sich um Erkrankungen handelt, bei denen der Körper eher sein eigenes Gewebe als fremde Eindringlinge angreift. Wenn die Thymusdrüse früh im Leben entfernt wird, besteht für eine Person ein erhöhtes Risiko, eine dieser Störungen zu entwickeln.
Altern
In den letzten Jahren wurde festgestellt, dass Altern nicht nur ein Prozess ist, bei dem sich der Körper abnutzt, sondern tatsächlich ein aktiver Prozess ist.
Mit anderen Worten, wir sind darauf ausgelegt, zu altern, und die Involution der Thymusdrüse kann eine Form des programmierten Alterns sein, wobei die Involution (beginnend um das 60. Lebensjahr) der Auslöser für die Verschlechterung des Immunsystems mit dem Alter ist.
Diese Abnahme der Immunität infolge einer Thymusinvolution kann das Infektionsrisiko erhöhen und die Reaktion auf Impfstoffe verringern.
In einer Reihe von Studien wurden Methoden untersucht, um die Atrophie des Thymus zu verzögern, mit der Hoffnung, den Alterungsprozess zu verlangsamen. Frühe Studien deuten darauf hin, dass eine Kalorieneinschränkung die Atrophie verlangsamen kann, aber die Forschung steckt noch in den Kinderschuhen.
Hormonproduktion
Die Thymusdrüse produziert verschiedene Hormone, darunter:
- Thymopoietin und Thymulin: Hormone, die den Prozess unterstützen, bei dem T-Zellen in verschiedene Typen differenzieren
- Thymosin: Akzentuiert die Immunantwort und stimuliert Hypophysenhormone wie Wachstumshormon
- Thymus-Humorfaktor: Wirkt ähnlich wie Thymosin, erhöht jedoch insbesondere die Immunantwort auf Viren
Die Thymusdrüse kann geringe Mengen einiger Hormone produzieren, die in anderen Bereichen des Körpers produziert werden, wie Melatonin und Insulin. Zellen in der Thymusdrüse (wie Epithelzellen) haben auch Rezeptoren, über die andere Hormone ihre Funktion regulieren können.
Zugehörige Bedingungen
Es gibt eine Reihe von Krankheiten und Störungen, die die Thymusdrüse betreffen können, von genetischen Störungen, die bei der Geburt auftreten, bis hin zu Krebserkrankungen, die bei älteren Erwachsenen am häufigsten auftreten. Diese Störungen können zu Problemen mit Immunität und Autoimmunität führen, wie Myasthenia gravis und Hypogammaglobulinämie.
Hypoplasie / Aplasie des Thymus
Die als DiGeorge-Syndrom bezeichnete Entwicklungsstörung ist eine seltene Erkrankung, die durch eine signifikante Verringerung oder Abwesenheit der Thymusfunktion gekennzeichnet ist. Aufgrund einer Genmutation leiden Kinder mit dieser Erkrankung an einer schweren Immunschwäche und einem hohen Infektionsrisiko sowie an Hypoparathyreoidismus.
Thymusfollikuläre Hyperplasie
Eine Vergrößerung (Hyperplasie) der lymphoiden Follikel in der Thymusdrüse tritt häufig bei Autoimmunerkrankungen wie Myasthenia gravis, Morbus Basedow und Lupus auf.
Thymuszysten
Thymuszysten sind für sich genommen oft ein zufälliger Befund, aber sie können wichtig sein, da sie manchmal Krebs (Thymom oder Lymphom) verbergen.
Tumoren der Thymusdrüse
Thymome sind Tumoren, die in Thymusepithelzellen der Thymusdrüse auftreten und gutartig (normalerweise harmlos) oder bösartig (krebsartig) sein können. Sie können an der üblichen Stelle der Thymusdrüse im Mediastinum auftreten, aber auch in anderen Regionen, in denen sich die Thymusdrüse manchmal befindet, wie dem Hals, der Schilddrüse oder der Lunge.
Andere Tumoren, die im Thymus auftreten können, umfassen Thymuslymphome, Keimzelltumoren und Karzinoide.
Die Symptome von Thymomen können mit der Lage des Tumors in der Brust zusammenhängen (z. B. Atemnot), aber diese Tumoren können auch aufgrund von mit dem Tumor verbundenen paraneoplastischen Syndromen entdeckt werden. Es gibt verschiedene Arten von Bedingungen:
- Myasthenia gravis (MG): Die Autoimmunerkrankung Myasthenia gravis tritt bei etwa 25% der Menschen mit Thymomen auf, kann aber auch bei Thymushyperplasie auftreten. MG ist eine neuromuskuläre Autoimmunerkrankung, die durch Kommunikationsprobleme zwischen Nerven und Muskeln verursacht wird. Es ist durch eine starke Muskelschwäche gekennzeichnet (sowohl in den Extremitäten als auch in den Atemmuskeln - dies kann zu Atemproblemen führen).
- Reine Aplasie der roten Blutkörperchen: Diese Erkrankung ist eine seltene Autoimmunerkrankung, bei der T-Zellen gegen die Vorläufer der roten Blutkörperchen gerichtet sind und zu schwerer Anämie führen. Es tritt bei etwa 5% der Menschen mit Thymomen auf.
- Hypogammaglobulinämie: Hypogammaglobulinämie (niedrige Antikörperspiegel) tritt bei etwa 10% der Menschen mit Thymomen auf.
Thymome können auch einen Zustand verursachen, der als Thymom-assoziierte Multiorgan-Autoimmunität bezeichnet wird. Dieser Zustand ähnelt der Abstoßung bei einigen Menschen, die Organtransplantationen hatten (Transplantat-gegen-Wirt-Krankheit). In diesem Fall produziert der Thymustumor T-Zellen, die den Körper einer Person angreifen.
Thymektomie
Eine Operation zur Entfernung der Thymusdrüse kann aus einer Reihe von Gründen durchgeführt werden. Eine ist für angeborene Herzoperationen. Eine angeborene Herzerkrankung ist ein Geburtsfehler des Herzens. Aufgrund der Lage der Thymusdrüse muss sie entfernt werden, damit Chirurgen bei Säuglingen Zugang zum Herzen erhalten.
Ein weiterer häufiger Grund für diese Operation ist eine Person mit Thymuskrebs. Darüber hinaus ist Myasthenia gravis (MG) eine weitere Erkrankung, die mit einer Thymektomie behandelt wird. Wenn die Thymusdrüse entfernt wird, erreichten ungefähr 60% der Menschen mit Myasthenia gravis eine Remission.
Es kann jedoch Monate bis Jahre dauern, bis diese Effekte bei Myasthenia gravis sichtbar werden. Bei der Anwendung bei MG wird die Operation normalerweise zwischen der Pubertät und dem mittleren Alter durchgeführt, um die möglichen Folgen einer früheren Entfernung der Thymusdrüse zu vermeiden.
Folgen der Thymusentfernung
Die Thymusdrüse spielt eine entscheidende Rolle bei der zellvermittelten Immunität, aber glücklicherweise tritt ein erheblicher Teil dieses Nutzens vor der Geburt auf (die während der Entwicklung in der Gebärmutter gebildeten T-Zellen sind lang anhaltend). Es gibt jedoch mögliche Konsequenzen einer frühzeitigen Entfernung, z. B. wenn der Thymus während einer Herzoperation bei Säuglingen entfernt wird.
Es scheint, dass eine frühzeitige Entfernung das Risiko für die Entwicklung von Infektionen, die Entwicklung von Autoimmunerkrankungen (wie Autoimmunerkrankungen der Schilddrüse), das Risiko für atopische Erkrankungen (Allergien, Asthma und Ekzeme) und möglicherweise das Risiko für Krebs erhöhen kann T-Zellen spielen eine wichtige Rolle bei der Vorbeugung von Krebs.
Es gibt auch Hinweise darauf, dass die Thymusentfernung mit einer vorzeitigen Alterung des Immunsystems verbunden sein kann.
Ein Wort von Verywell
Die Thymusdrüse ist eine winzige Drüse, die im Wesentlichen mit dem Alter verschwindet, aber eine wichtige Rolle bei der Immunität und Autoimmunität für das gesamte Leben einer Person spielt. Da Veränderungen in der Thymusdrüse mit der Alterung des Immunsystems zusammenhängen, untersuchen Forscher Möglichkeiten, die Atrophie zu verzögern.
Da die Inzidenz vieler Autoimmunerkrankungen in den letzten Jahren erheblich zugenommen hat, ist es wahrscheinlich, dass in Zukunft mehr über die ordnungsgemäße Gesundheit dieser Drüse erfahren wird.
Die Rolle von T-Zellen bei Krebs
