Ein Überblick über die Thymusdrüse

Die Thymusdrüse ist ein kleines Organ hinter dem Brustbein, das sowohl im Immunsystem als auch im endokrinen System eine wichtige Funktion hat. Obwohl die Thymusdrüse während der Pubertät zu atrophieren (zerfällt), hält ihre Wirkung beim "Training" von T-Lymphozyten zur Bekämpfung von Infektionen und sogar Krebs an

Erfahren Sie mehr über die Rolle der Thymusdrüse bei Immunität, Autoimmunität und Alterung sowie darüber, wie verschiedene Erkrankungen dieses wichtige 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, dem vorderen Mediastinum.

Manchmal findet sich die Thymusdrüse jedoch auch an einer anderen (ektopischen) Stelle, beispielsweise im Nacken, in der Schilddrüse oder auf der Lungenoberfläche (Pleura) in der Nähe des Eintrittsbereichs der Blutgefäße und Bronchien in die Lunge.

Sie wird Thymus genannt, weil ihre Form der eines Thymianblattes ähnelt, pyramidenförmig mit zwei Lappen. Die beiden Lappen der Thymusdrüse sind in Läppchen zerlegt. Diese Läppchen haben einen äußeren Kortex, der von unreifen T-Lymphozyten besetzt ist, und eine innere Medulla, die von reifen T-Lymphozyten besetzt ist.

Die Thymusdrüse gilt als lymphoides Organ (ein Organ des Immunsystems) ähnlich den Mandeln, Polypen und der Milz.

Zellen der Thymusdrüse

Innerhalb der Thymusdrüse gibt es eine Reihe verschiedener Zelltypen.

• Epithelzellen: Zellen, die Körperoberflächen und -höhlen auskleiden

• Kulchitsky-Zellen: Zellen, die die hormonproduzierenden Zellen des Thymus oder neuroendokrine Zellen sinddoc

• Thymozyten: Zellen, die zu reifen T-Lymphozyten werden

Die Thymusdrüse beherbergt auch einige Makrophagen. Makrophagen sind als "Müllwagen" des Immunsystems bekannt, weil sie Fremdkörper fressen.

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, aber nach dem Säuglingsalter wächst sie und erreicht ihre maximale Größe während der Pubertät.

Nach der Pubertät schrumpft die Thymusdrüse und wird größtenteils 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 zunehmendem Alter zu beschreiben, ist "Thymusinvolution".1

Funktion

Die Thymusdrüse ist von vor der Geburt bis zur Pubertät sehr aktiv und fungiert sowohl als lymphatisches Organ als auch als endokrines Organ (ein Organ des endokrinen Systems, das Hormone produziert). Um die Rolle der Thymusdrüse für die Immunität zu verstehen, ist es hilfreich, zunächst zwischen T-Lymphozyten und B-Lymphozyten zu unterscheiden.

T-Zellen vs. B-Zellen

T-Zellen (auch bekannt als T-Lymphozyten oder Thymus-derived Lymphozyten) reifen in der Thymusdrüse und spielen eine zentrale Rolle bei der zellvermittelten Immunität, d.h. die Zellen selbst sind aktiv bei der Abwehr fremder Eindringlinge wie Bakterien, Viren, Krebszellen , 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 man sich die Thymusdrüse als Trainingsstätte für T-Lymphozyten vorstellen. Während der Kindheit wandern unreife T-Zellen (so genannte 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 dafür verantwortlich, infizierte Zellen direkt abzutöten.

• 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 anzugreifen.

• 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, dringen in den Thymus in der Rinde ein (bekannt als das 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 verbunden sind. Zellen werden aufgrund ihrer Nützlichkeit positiv ausgewählt.

Sobald die T-Zellen gelernt haben, bestimmte Krankheitserreger zu erkennen, reisen sie ins Mark, um sich einer „negativen Selektion“ zu unterziehen. In der Medulla werden den reifen T-Zellen körpereigene Antigene zugeführt. Da T-Zellen, die mit körpereigenen Antigenen reagieren würden, die eigenen Zellen angreifen könnten, werden diese Zellen eliminiert.

T-Zellen werden auf Autoimmunität negativ selektiert, und diese selbstangreifenden Zellen sterben entweder oder werden zu regulatorischen Zellen.

Nicht alle T-Zellen schaffen es durch den Selektionsprozess, nur etwa 2% schaffen es schließlich durch positive und negative Selektion.

Die Überlebenden werden dann Hormonen ausgesetzt, die von der Thymusdrüse produziert werden, um ihre Reifung abzuschließen, bevor sie für ihre Arbeit freigesetzt werden (im Blutkreislauf zirkulieren oder in den Lymphknoten auf fremde Eindringlinge warten).

Rollen reifer T-Zellen Cell

Die abgeleiteten reifen T-Zellen haben einige Hauptrollen.

Immunität

T-Zellen sind Teil des adaptiven Immunsystems, bei dem jede T-Zelle darauf trainiert wurde, ein bestimmtes Antigen zu erkennen. Wenn sie einer fremden Zelle ausgesetzt sind, binden sich zytotoxische T-Zellen an die Zelle und töten sie mit Hilfe von Helfer- und regulatorischen T-Zellen.

Dies wird auch als zellvermittelte Immunität bezeichnet, da es sich um die Verwendung von Immunzellen zur Bekämpfung von Infektionen handelt.

Autoimmunität

Im Allgemeinen sind T-Zellen in der Rinde der Thymusdrüse 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 "Selbst" sensibilisiert wurden.

Diese Funktion hilft, die Entwicklung von Autoimmunerkrankungen zu verhindern, bei denen es sich um Erkrankungen handelt, bei denen der Körper sein eigenes Gewebe angreift und nicht fremde Eindringlinge. Wenn die Thymusdrüse früh im Leben entfernt wird, hat eine Person ein erhöhtes Risiko, eine dieser Erkrankungen zu entwickeln.

Altern

In den letzten Jahren hat sich herausgestellt, dass Altern nicht nur ein Abnutzungsprozess des Körpers ist, sondern ein aktiver Prozess.

Mit anderen Worten, wir sind auf das Altern ausgelegt, und die Rückbildung der Thymusdrüse kann eine Form des programmierten Alterns sein, wobei die Rückbildung (ab etwa 60 Jahren) der Auslöser für die Verschlechterung des Immunsystems mit zunehmendem Alter ist.2

Diese Abnahme der Immunität als Folge der Thymusinvolution kann das Infektionsrisiko erhöhen und die Reaktion auf Impfstoffe verringern.

In einer Reihe von Studien wurden Methoden untersucht, um die Atrophie der Thymusdrüse zu verzögern, in der Hoffnung, den Alterungsprozess zu verlangsamen. Frühe Studien deuten darauf hin, dass eine Kalorienrestriktion die Atrophie verlangsamen kann, aber die Forschung steckt noch in den Kinderschuhen.3

Hormonproduktion

Die Thymusdrüse produziert mehrere Hormone, darunter:

• Thymopoietin und Thymulin: Hormone, die den Prozess unterstützen, bei dem sich T-Zellen in verschiedene Typen differenzieren

• Thymosin: Betont die Immunantwort und stimuliert Hypophysenhormone wie Wachstumshormone

• Thymus-humoraler Faktor: Wirkt ähnlich wie Thymosin, erhöht aber insbesondere die Immunantwort gegen Viren

Die Thymusdrüse kann kleine 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

Zugehörige Bedingungen

Es gibt eine Reihe von Krankheiten und Störungen, die die Thymusdrüse betreffen können, von genetischen Störungen, die bei der Geburt sichtbar werden, bis hin zu Krebs, der am häufigsten bei älteren Erwachsenen auftritt. Diese Erkrankungen können zu Immun- und Autoimmunitätsproblemen wie Myasthenia gravis4 und Hypogammaglobulinämie führen.

Hypoplasie/Aplasie der Thymusdrüse

Die als DiGeorge-Syndrom bezeichnete Entwicklungsstörung ist eine seltene Erkrankung, die durch eine signifikante Verringerung oder Abwesenheit der Thymusfunktion gekennzeichnet ist. Aufgrund einer Genmutation haben Kinder mit dieser Erkrankung eine schwere Immunschwäche und ein hohes Infektionsrisiko sowie Hypoparathyreoidismus.5

Follikelhyperplasie des Thymus

Eine Vergrößerung (Hyperplasie) von Lymphfollikeln in der Thymusdrüse wird häufig bei Autoimmunerkrankungen wie Myasthenia gravis, Morbus Basedow und Lupus beobachtet.

Thymuszysten

Thymuszysten allein sind oft ein Zufallsbefund, können aber insofern wichtig sein, als sie manchmal Krebs (Thymom oder Lymphom) verbergen.

Tumoren der Thymusdrüse

Thymome sind Tumoren, die in Thymusepithelzellen der Thymusdrüse entstehen und gutartig (meist 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 Hals, Schilddrüse oder an der Lunge.

Andere Tumoren, die im Thymus auftreten können, umfassen Thymuslymphome, Keimzelltumore und Karzinoide.

Die Symptome von Thymomen können mit der Lage des Tumors in der Brust zusammenhängen (z. B. Kurzatmigkeit), aber diese Tumoren können auch aufgrund von paraneoplastischen Syndromen im Zusammenhang mit dem Tumor entdeckt werden. Es gibt mehrere dieser Arten von Bedingungen:

• Myasthenia gravis (MG): Die Autoimmunerkrankung Myasthenia gravis tritt bei etwa 25 % der Menschen mit Thymomen auf,6 kann aber auch bei Thymushyperplasie auftreten. MG ist eine neuromuskuläre Autoimmunerkrankung, die durch Probleme in der Kommunikation zwischen Nerven und Muskeln verursacht wird. Sie ist gekennzeichnet durch eine starke Muskelschwäche (sowohl in den Extremitäten als auch in der Atemmuskulatur, dies kann zu Atemproblemen führen).

• Reine Erythrozyten-Aplasie: Diese Erkrankung ist eine seltene Autoimmunerkrankung, bei der T-Zellen gegen die Vorläufer der roten Blutkörperchen gerichtet sind, was zu schwerer Anämie führt. Es tritt bei etwa 5 % der Menschen mit Thymomen auf.7

• Hypogammaglobulinämie: Hypogammaglobulinämie (niedrige Antikörperspiegel) tritt bei etwa 10 % der Menschen mit Thymomen auf.8

Thymome können auch einen Zustand verursachen, der als Thymom-assoziierte Multiorgan-Autoimmunität bezeichnet wird. Dieser Zustand ähnelt der Abstoßung, die bei einigen Menschen beobachtet wird, die eine Organtransplantation hatten (Graft vs. Host-Krankheit). In diesem Fall produziert der Thymustumor T-Zellen, die den Körper einer Person angreifen.

Thymektomie

Eine Operation zur Entfernung der Thymusdrüse kann aus verschiedenen Gründen durchgeführt werden. Einer ist für angeborene Herzoperationen. Ein angeborener Herzfehler ist ein angeborener Herzfehler. Aufgrund der Lage der Thymusdrüse muss diese entfernt werden, damit Chirurgen bei Säuglingen Zugang zum Herzen erhalten.

Ein weiterer häufiger Grund für diese Operation ist bei einer Person mit Thymuskrebs. Darüber hinaus ist Myasthenia gravis (MG) eine weitere Erkrankung, die mit einer Thymektomie behandelt wird. Wenn die Thymusdrüse entfernt wurde, erreichten etwa 60 % der Menschen mit Myasthenia gravis eine Remission.9

Es kann jedoch Monate bis Jahre dauern, bis diese Effekte bei Myasthenia gravis sichtbar werden. Bei MG wird die Operation normalerweise zwischen der Pubertät und dem mittleren Alter durchgeführt, um die möglichen Folgen einer früheren Entfernung der Thymusdrüse im Leben 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 ein (die während der Entwicklung in der Gebärmutter gebildeten T-Zellen sind langlebig). Die Entfernung der Thymusdrüse in einem frühen Lebensalter kann jedoch mögliche Folgen haben, z. B. wenn die Thymusdrüse während einer Herzoperation bei Säuglingen entfernt wird.

Es scheint, dass eine frühzeitige Entfernung das Risiko für Infektionen, die Entwicklung von Autoimmunerkrankungen10 (wie Autoimmunerkrankungen der Schilddrüse), das Risiko von atopischen Erkrankungen (Allergien, Asthma und Ekzeme) und möglicherweise das Krebsrisiko erhöhen kann, da T-Zellen spielen eine wichtige Rolle bei der Krebsprävention.

Es gibt auch Hinweise darauf, dass die Entfernung des Thymus mit einer vorzeitigen Alterung des Immunsystems verbunden sein kann.

Ein Wort von Verywell

Die Thymusdrüse ist eine winzige Drüse, die mit zunehmendem Alter im Wesentlichen verschwindet, aber eine wichtige Rolle für die Immunität und Autoimmunität eines Menschen ein Leben lang spielt. Da Veränderungen der Thymusdrüse mit der Alterung des Immunsystems in Verbindung gebracht werden, untersuchen Forscher Möglichkeiten, die Atrophie zu verzögern.

Da die Inzidenz vieler Autoimmunerkrankungen in den letzten Jahren stark zugenommen hat, ist es wahrscheinlich, dass in Zukunft mehr über die richtige Gesundheit dieser Drüse erfahren wird.