Tymuskjertelens fysiologi (thymus)

Tymuskjertelen har lenge vært ansett som et endokrin organ, selv om en rekke observasjoner har vist at den sannsynligvis er et objekt for hormonell påvirkning enn en kilde til spesifikke hormoner. I de senere år har imidlertid en rekke aktive stoffer blitt isolert fra tymuskjertelen som primært har en effekt på immunprosesser i kroppen.

Hos mennesker er thymusen plassert bak brystbenet og når aortabuen nedenfra. Den består av to tett tilstøtende fliker dekket med en bindevevskapsel, hvorfra skillevegger strekker seg og deler organet i separate fliker. I hver av dem skilles en cortex og en medulla. Ved fødselen er thymusmassen 10-15 g. Deretter øker den, og når et maksimum ved pubertetens begynnelse (30-40 g), og avtar deretter (aldersrelatert involvering av thymus). I en rekke tilfeller av plutselig død ble en stor thymus funnet ved obduksjon. Kombinasjonen av dette med en løs ("lymfatisk") fysikk har lenge gitt grunn til å snakke om eksistensen av en spesiell thymus-lymfatisk status, som visstnok forårsaker en ekstremt høy mottakelighet for kroppen for bivirkninger. For tiden tillegges ikke den thymus-lymfatiske statusen så stor betydning, og det uttrykkes til og med tvil om dens eksistens. I tilfeller av voldsom død er faktisk størrelsen på thymusen vanligvis like stor som i den antatte thymus-lymfatiske statusen. På den annen side fører tydelig hyperplasi av tymuskjertelen, som for eksempel forekommer ved ondartet myasteni, som regel ikke til plutselig død. Fysiologisk involusjon av kjertelen består i gradvis forsvinning av karakteristiske cellulære elementer fra den, og de erstattes av adipocytter og fibrøst vev. Akutt involusjon av tymuskjertelen, vanligvis forbundet med stress, observeres også.

Thymusbarken er representert av små lymfocytter og et lite antall retikuloendotelceller. Forholdet mellom disse elementene er omtrent 100:1. Medulla inneholder de såkalte Hassalls kropper - klynger av epitelceller som omgir lymfocytter og eosinofiler. Imidlertid er førstnevnte omtrent 20 ganger færre i medulla enn sistnevnte. Sistnevnte har villi og inneholder PAS-positivt materiale som ligner tyreoideakolloid. Elektronmikroskopiske studier avslører i disse cellene et grovt endoplasmatisk retikulum, et velutviklet lamellært kompleks (Golgi-apparatet) og granuler, hvis innhold kan ha hormonell aktivitet. Det er ingen enighet om strukturen til karveggene i thymuskjertelen (dvs. tilstedeværelsen av en histohematisk barriere i dette organet). Arterier passerer bare i thymusbarken, mens vener passerer i medulla. Mitoser finnes nesten utelukkende i lymfocytter i thymuskjertelens cortex.

Basert på de strukturelle egenskapene til dette organet antas det at det fungerer som en viktig kilde til lymfocytter i kroppen, men i motsetning til andre lignende strukturer deltar det ikke direkte i immunreaksjoner. Cystiske formasjoner som finnes i thymus, hvis celler i veggene har sekretoriske egenskaper, kan gjenspeile den endokrine funksjonen til dette organet.

I fylo- og ontogenese kan man spore en klar sammenheng mellom utseendet og utviklingen av tymuskjertelen på den ene siden, og fremveksten av kroppens immunologiske reaktivitet på den andre. Derfor ses tymuskjertelens hovedrolle i reguleringen av immunologiske prosesser. Den lymfopoietiske aktiviteten til dette organet er nært knyttet til denne funksjonen. Differensiering av ulike underpopulasjoner av T-lymfocytter skjer i tymuskjertelen, som har hjelper-, suppressor- og drepende effekter. I de senere år har det blitt vist at de immunregulerende og lymfopoietiske funksjonene til tymuskjertelen utføres på grunn av utskillelsen av humorale faktorer. Epitelceller i medulla har tilsynelatende sekretorisk aktivitet. Tymuskjertelens rolle i kroppen er tydelig synlig i eksemplet med patologiske tilstander som utvikler seg med utilstrekkelige funksjoner eller i fravær av dem.

Tabellen viser noen hypotetiske avhengigheter mellom kliniske syndromer og aktiviteten til tymuskjertelen, men det finnes ingen indikasjoner på en rekke av dens andre dokumenterte funksjoner. Selv i denne formen gir den imidlertid en idé om mangfoldet og viktigheten av thymuskjertelens fysiologiske aktivitet.

Funksjoner i tymuskjertelen og syndromer forårsaket av deres forstyrrelse

Funksjoner	Syndromer
Utvikling av immunkompetanse Gjenoppretting av immunkompetanse Opprettholdelse av immunkompetanse Regulering av det perifere lymfoide systemet Produksjon av benmargsstimulerende faktor Produksjon av hypoglykemisk faktor Produksjon av permeabilitetsfaktor Produksjon av nevromuskulær transmisjonshemmende faktor	Immunsviktsyndrom Autoimmune sykdommer Neoplasi Lymfoid proliferasjon Thymom, agammaglobulinemi med erytrocyttaplasi Hypoglykemi ved leukemi Forsinket overfølsomhet Ondartet myasteni

Neonatal tymektomi hos dyr (spesielt gnagere) fører til utvikling av det såkalte avmagringssyndromet - veksthemming, reduksjon av lymfoidvev, hypogammaglobulinemi, dystrofiske forandringer i huden med hårtap, atrofi av subkutant fettvev og til slutt tidlig død. I tillegg til rent immunologiske årsaker til dette syndromet, kan en forstyrrelse i samspillet mellom noen tymusfaktorer og hypofysens somatotropiske funksjon spille en rolle i dets opprinnelse. Lignende forandringer utvikler seg i mutante gnagerlinjer med medfødt fravær av tymuskjertelen (mutant atimia) avlet ved innavl. Slike dyr kan fullstendig mangle T-lymfocytter, cellemediert immunitet manifesterer seg ikke, og de dør mye tidligere enn normale individer av en gitt art. Medfødt hypoplasi og aplasi av tymus hos mennesker er preget av generalisert lymfoidreduksjon og hypertrofi av perifere lymfoide strukturer. Det er undertrykkelse av syntesen av immunglobuliner og cellulær immunitet. Vanligvis overlever ikke barn med slik patologi til 1 år. Behandling av pasienter med et normalt tymuspreparat (thymosin) forbedrer tilstanden deres, noe som ledsages av en økning i antall T-lymfocytter i blodet.

Konsekvensene av fjerning av tymus hos voksne mus er mye mindre demonstrative, og slike konsekvenser blir tydelige etter ganske lang tid. Hos opererte mus reduseres "graft versus host"-reaksjonen. Immunsvikt under slike forhold kan bare observeres ved en nedgang i gjenopprettingen av populasjonen av langlivede immunkompetente celler, redusert ved for eksempel røntgenbestråling.

En rekke autoimmune sykdommer, der antistoffer mot antigener fra kroppens eget vev dukker opp i blodet, er assosiert med faktorer produsert av thymus. Blant slike sykdommer er det ondartet myasteni, ledsaget av markerte endringer i thymuskjertelen (autoimmun tymitt), som er mest oppmerksomhet rettet mot. Fra normal thymus er det isolert en faktor (tymin), som bremser overføringen av nerveimpulser til muskelceller. Hypersekresjon av den kan ligge til grunn for utviklingen av ondartet myasteni. I tillegg kan thymusfaktorer (eller mangel på dem), ved å påvirke immunkompetente celler, fremme produksjonen av "klonforbudte" lymfocyttantistoffer rettet mot acetylkolinreseptorer og andre antigener i muskelceller.

Det finnes andre data som indikerer den hormonelle aktiviteten til tymuskjertelen. Aldersrelatert dynamikk i tymuskjertelens størrelse har lenge antydet dens deltakelse i reguleringen av kroppens vekst. Selv om stoffer som påvirker vekst har blitt isolert fra tymusvevet, har deres tilstedeværelse også blitt funnet i andre vev. Likevel har det blitt vist at etter tymektomi svekkes veksteffektene av somatotropisk hormon betydelig. Direkte bevis på systemisk produksjon av tymusfaktorer ble gitt av eksperimenter med transplantasjon av tymuskjertelen, innelukket i finporede diffusjonskamre. Denne operasjonen bidro til å eliminere eller lindre symptomene på tymektomi.

For tiden er mange (mer enn 20) stoffer med biologisk aktivitet i ulike testsystemer blitt isolert fra tymusvev. De fleste av dem har ikke blitt grundig studert. I noen tilfeller er det ikke engang kjent om de virkelig er forskjellige forbindelser eller bare skiller seg i ekstraksjonsmetoden. Stoffer produsert i tymus inkluderer polypeptider (thymosinfraksjon-5, tymopoietin, tymusfaktor i blodet, aktiv tymusfaktor - AFT-6, tymarin) med en molekylvekt på 900-14 000 dalton og andre faktorer som viser forskjellige aktiviteter i forhold til uttrykk av T-cellemarkører, avskaffelse av avmagringssyndrom, gjenoppretting av T-lymfocyttpopulasjonen hos atymiske mus, stimulering av DNA-syntese, tumorvekst og andre fenomener. I en rekke tilfeller er aminosyresekvensen til slike faktorer (for eksempel tymusfaktor i blodet), lokaliseringen av den aktive delen av molekylet og til og med virkningsmekanismen (gjennom cAMP og prostaglandiner) etablert. Tymopoietin er dermed et enkeltkjedet peptid som består av 49 aminosyrerester. Det induserer differensiering av protymocytter til immunologisk kompetente T-celler med full ekspresjon av overflateantigener. Effekten av det native tymopoietinmolekylet gjengis av et syntetisk pentapeptid som inneholder aminosyresekvensen fra den 32. til den 36. rest. Når det administreres intravenøst, kan det lindre manifestasjonene av revmatoid artritt.

Alfa1-thymosin, isolert fra bovint thymusekstrakt, inneholder 28 aminosyrerester. Det utvinnes for tiden ved genteknologi. Når det injiseres i atymiske dvergmus, observeres lymfocyttproliferasjon, kroppens veksthastighet øker, og evnen til å avstøte allografter gjenopprettes. Av klinisk interesse er data om den gunstige effekten av thymosin-injeksjoner hos barn med arvelige former for immunsvikt, samt hos pasienter med lymfopeni etter stråling eller cellegiftbehandling for ondartede svulster.

En mer detaljert beskrivelse av de relevante faktorene gis i immunologimanualer, siden de hovedsakelig kontrollerer immunologiske reaksjoner. Samtidig finnes det data som gjør det mulig å inkludere tymuskjertelen i det mer tradisjonelle systemet for endokrine reguleringer i kroppen. Disse dataene indikerer en sammenheng mellom tymuskjertelen og aktiviteten til andre endokrine kjertler. Antiserum mot hypofysevev forårsaker dermed tymusatrofi hos nyfødte mus. Tvert imot forårsaker antilymfocytterserum degranulering av acidofile celler i den fremre hypofysen, der veksthormon syntetiseres. Neonatal tymektomi fører også til lignende endringer i hypofysen. Hos voksne rotter fører fjerning av kjertelen til en økning i nivået av veksthormon i blodet. Innholdet av TSH øker også. Tymektomi forårsaker en økning i binyrenes masse med en reduksjon i innholdet av askorbinsyre og kolesterol i dem, noe som tjener som et tegn på en økning i binyrebarkens sekretoriske aktivitet. En økning i nivået av kortikosteroider (spesielt aldosteron) i blodet til thymektomiserte dyr er også funnet. Data om påvirkningen av disse stoffene (samt kjønnshormoner) på tilstanden til tymuskjertelen er velkjente. Når det gjelder effekten av tymusfaktorer på funksjonen til andre endokrine kjertler, er resultatene av eksperimentelle studier mindre sikre; kliniske data gir heller ikke klare indikasjoner på tilstedeværelsen av tilsvarende interaksjoner.

Blant de metabolske effektene av tymektomi og tymosin er det verdt å merke seg økningen i nivået av triglyserider i serum hos tymektomiserte dyr og normaliseringen av dette under påvirkning av tymosin.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]