Fisiologi kelenjar timus (timus)

Kelenjar timus telah lama dianggap sebagai organ endokrin, meskipun banyak pengamatan telah menunjukkan bahwa kelenjar ini lebih cenderung menjadi objek pengaruh hormonal daripada sumber hormon tertentu. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, sejumlah zat aktif telah diisolasi dari kelenjar timus yang memiliki efek terutama pada proses kekebalan dalam tubuh.

Pada manusia, timus terletak di belakang tulang dada, mencapai lengkung aorta dari bawah. Timus terdiri dari dua lobus yang berdekatan yang ditutupi dengan kapsul jaringan ikat, dari mana septa memanjang, membagi organ menjadi lobus yang terpisah. Di masing-masing lobus, korteks dan medula dibedakan. Saat lahir, massa timus adalah 10-15 g. Selanjutnya, massanya meningkat, mencapai maksimum pada awal pubertas (30-40 g), dan kemudian menurun (involusi timus terkait usia). Dalam sejumlah kasus kematian mendadak, timus yang besar ditemukan saat otopsi. Kombinasi ini dengan fisik yang longgar ("limfatik") telah lama memberikan alasan untuk berbicara tentang keberadaan status timus-limfatik khusus, yang konon menyebabkan kerentanan tubuh yang sangat tinggi terhadap efek samping. Saat ini, status timus-limfatik tidak begitu penting dan bahkan keraguan diungkapkan tentang keberadaannya. Memang, dalam kasus kematian yang disebabkan oleh kekerasan, ukuran timus biasanya sama besarnya dengan yang seharusnya terjadi pada status timus-limfatik. Di sisi lain, hiperplasia timus yang jelas, yang terjadi, misalnya, pada miastenia maligna, sebagai aturan tidak menyebabkan kematian mendadak. Involusi fisiologis kelenjar terdiri dari hilangnya elemen seluler karakteristik secara bertahap darinya dengan penggantiannya oleh adiposit dan jaringan fibrosa. Involusi akut kelenjar timus, biasanya terkait dengan stres, juga diamati.

Korteks timus diwakili oleh limfosit kecil dan sejumlah kecil sel retikuloendotelial. Rasio elemen-elemen ini sekitar 100:1. Medula mengandung apa yang disebut korpuskel Hassall - kelompok sel epitel yang mengelilingi limfosit dan eosinofil. Namun, yang pertama kira-kira 20 kali lebih sedikit jumlahnya di medula daripada yang terakhir. Yang terakhir memiliki vili dan mengandung bahan PAS-positif yang menyerupai koloid tiroid. Studi mikroskopis elektron mengungkapkan dalam sel-sel ini retikulum endoplasma kasar, kompleks lamelar yang berkembang dengan baik (aparatus Golgi) dan butiran, yang isinya mungkin memiliki aktivitas hormonal. Tidak ada konsensus mengenai struktur dinding pembuluh di kelenjar timus (yaitu adanya penghalang histohematik di organ ini). Arteri hanya lewat di korteks timus, sedangkan vena lewat di medula. Mitosis ditemukan hampir secara eksklusif pada limfosit korteks kelenjar timus.

Berdasarkan ciri-ciri struktural organ ini, diyakini bahwa organ ini berfungsi sebagai sumber penting limfosit dalam tubuh, tetapi, tidak seperti struktur serupa lainnya, tidak secara langsung berpartisipasi dalam reaksi imun. Formasi kistik yang terdapat dalam timus, yang sel-sel dindingnya memiliki sifat sekretori, dapat mencerminkan fungsi endokrin organ ini.

Dalam filogeni dan ontogenesis, hubungan yang jelas dapat ditelusuri antara kemunculan dan perkembangan timus, di satu sisi, dan munculnya reaktivitas imunologis tubuh, di sisi lain. Oleh karena itu, peran utama timus terlihat dalam pengaturan proses imunologis. Aktivitas limfopoietik organ ini terkait erat dengan fungsi ini. Diferensiasi berbagai subpopulasi limfosit T terjadi di kelenjar timus, yang memiliki efek pembantu, penekan, dan pembunuh. Dalam beberapa tahun terakhir, telah ditunjukkan bahwa fungsi imunoregulasi dan limfopoietik timus dilakukan karena sekresi faktor humoral. Sel epitel medula tampaknya memiliki aktivitas sekretori. Peran timus dalam tubuh terlihat jelas dalam contoh kondisi patologis yang berkembang dengan ketidakcukupan fungsinya atau tanpa adanya.

Tabel ini menunjukkan beberapa ketergantungan hipotetis sindrom klinis pada aktivitas kelenjar timus, tetapi tidak ada indikasi sejumlah fungsi lain yang terbukti. Akan tetapi, bahkan dalam bentuk ini, tabel ini memberikan gambaran tentang keragaman dan pentingnya aktivitas fisiologis timus.

Fungsi kelenjar timus dan sindrom yang disebabkan oleh gangguannya

Fungsi	Sindrom
Pengembangan imunokompetensi Pemulihan imunokompetensi Pemeliharaan imunokompetensi Pengaturan sistem limfoid perifer Produksi faktor perangsang sumsum tulang Produksi faktor hipoglikemik Produksi faktor permeabilitas Produksi faktor penghambat transmisi neuromuskular	Sindrom defisiensi imun Penyakit autoimun Neoplasma Proliferasi limfoid Timoma, agammaglobulinemia dengan aplasia eritrosit Hipoglikemia pada leukemia Hipersensitivitas tertunda Miastenia maligna

Timektomi neonatal pada hewan (terutama hewan pengerat) menyebabkan perkembangan yang disebut sindrom pemborosan - retardasi pertumbuhan, penipisan jaringan limfoid, hipogamaglobulinemia, perubahan distrofik pada kulit dengan rambut rontok, atrofi jaringan lemak subkutan dan, akhirnya, kematian dini. Selain penyebab imunologis murni dari sindrom ini, peran dalam genesisnya dapat dimainkan oleh gangguan dalam interaksi beberapa faktor timus dengan fungsi somatotropik kelenjar pituitari. Perubahan serupa berkembang pada garis keturunan hewan pengerat mutan dengan tidak adanya kelenjar timus bawaan (atimia mutan) yang dibiakkan melalui perkawinan sedarah. Hewan tersebut mungkin sama sekali tidak memiliki limfosit T, kekebalan yang dimediasi sel tidak terwujud, dan mereka mati jauh lebih awal daripada individu normal dari spesies tertentu. Hipoplasia kongenital dan aplasia timus pada manusia ditandai dengan penipisan limfoid umum dan hipertrofi struktur limfoid perifer. Ada penekanan sintesis imunoglobulin dan kekebalan seluler. Biasanya, anak-anak dengan patologi seperti itu tidak bertahan hidup hingga 1 tahun. Pengobatan pasien dengan preparat timus normal (timosin) memperbaiki kondisi mereka, yang disertai dengan peningkatan jumlah limfosit T dalam darah.

Konsekuensi dari pengangkatan kelenjar timus pada orang dewasa tidak terlalu terlihat, dan konsekuensi tersebut menjadi jelas setelah waktu yang cukup lama. Pada tikus yang dioperasi, reaksi "cangkok versus inang" berkurang. Defisiensi imun dalam kondisi seperti itu hanya dapat diamati dengan perlambatan pemulihan populasi sel imunokompeten yang berumur panjang, yang dikurangi dengan, misalnya, penyinaran sinar-X.

Sejumlah penyakit autoimun, di mana antibodi terhadap antigen jaringan tubuh sendiri muncul dalam darah, dikaitkan dengan faktor yang diproduksi oleh timus. Di antara penyakit tersebut, yang paling banyak mendapat perhatian adalah miastenia maligna, disertai dengan perubahan yang nyata pada kelenjar timus (timitis autoimun). Suatu faktor (timin) telah diisolasi dari timus normal, yang memperlambat transmisi impuls saraf ke sel otot. Hipersekresinya dapat mendasari perkembangan miastenia maligna. Selain itu, faktor timus (atau defisiensinya), dengan memengaruhi sel imunokompeten, dapat meningkatkan produksi antibodi limfosit "terlarang klon" yang diarahkan terhadap reseptor asetilkolin dan antigen sel otot lainnya.

Ada data lain yang menunjukkan aktivitas hormonal kelenjar timus. Dinamika ukuran timus yang berkaitan dengan usia telah lama menunjukkan perannya dalam pengaturan pertumbuhan tubuh. Akan tetapi, meskipun zat-zat yang memengaruhi pertumbuhan telah diisolasi dari jaringan timus, keberadaannya juga telah ditemukan di jaringan lain. Meskipun demikian, telah ditunjukkan bahwa setelah timektomi, efek pertumbuhan hormon somatotropik melemah secara signifikan. Bukti langsung dari produksi sistemik faktor timus diberikan oleh percobaan transplantasi kelenjar timus, yang tertutup dalam ruang difusi berpori halus. Operasi ini berkontribusi pada penghapusan atau mitigasi gejala timektomi.

Saat ini, banyak (lebih dari 20) zat dengan aktivitas biologis dalam berbagai sistem uji telah diisolasi dari jaringan timus. Sebagian besar dari mereka belum dipelajari dengan baik. Dalam beberapa kasus, bahkan tidak diketahui apakah mereka benar-benar senyawa yang berbeda atau hanya berbeda dalam metode ekstraksi. Zat yang diproduksi dalam timus termasuk polipeptida (fraksi timosin-5, timopoietin, faktor timus darah, faktor timus aktif - AFT-6, timarin) dengan berat molekul 900-14.000 dalton dan faktor-faktor lain yang menunjukkan aktivitas berbeda dalam kaitannya dengan ekspresi penanda sel-T, penghapusan sindrom pemborosan, pemulihan populasi limfosit-T pada tikus atimik, stimulasi sintesis DNA, pertumbuhan tumor dan fenomena lainnya. Dalam sejumlah kasus, urutan asam amino dari faktor-faktor tersebut (misalnya, faktor timus dalam darah), lokasi bagian aktif molekul, dan bahkan mekanisme aksinya (melalui cAMP dan prostaglandin) telah ditetapkan. Dengan demikian, timopoietin adalah peptida rantai tunggal yang terdiri dari 49 residu asam amino. Ia menginduksi diferensiasi protimosit menjadi sel T yang kompeten secara imunologis dengan ekspresi penuh antigen permukaan. Efek molekul timopoietin asli direproduksi oleh pentapeptida sintetis yang mengandung urutan asam amino dari residu ke-32 hingga ke-36. Ketika diberikan secara intravena, ia dapat meringankan manifestasi artritis reumatoid.

Alfa-1-timosin, yang diisolasi dari ekstrak timus sapi, mengandung 28 residu asam amino. Saat ini, zat ini diperoleh melalui rekayasa genetika. Ketika disuntikkan ke tikus kerdil atimik, proliferasi limfosit diamati, laju pertumbuhan tubuh meningkat, dan kemampuan untuk menolak alograf dipulihkan. Data tentang manfaat suntikan timosin pada anak-anak dengan bentuk defisiensi imun herediter, serta pada pasien dengan limfopenia setelah radiasi atau kemoterapi untuk tumor ganas, merupakan hal yang menarik secara klinis.

Penjelasan yang lebih rinci tentang faktor-faktor yang relevan diberikan dalam buku pegangan imunologi, karena faktor-faktor tersebut terutama mengendalikan reaksi imunologi. Pada saat yang sama, terdapat data yang memungkinkan kelenjar timus dimasukkan dalam sistem regulasi endokrin yang lebih tradisional dalam tubuh. Data-data ini menunjukkan adanya hubungan antara timus dan aktivitas kelenjar endokrin lainnya. Dengan demikian, antiserum terhadap jaringan hipofisis menyebabkan atrofi timus pada tikus yang baru lahir. Sebaliknya, serum antilimfosit menyebabkan degranulasi sel-sel asidofilik kelenjar hipofisis anterior, tempat hormon pertumbuhan disintesis. Timektomi neonatal juga menyebabkan perubahan serupa pada kelenjar hipofisis. Pada tikus dewasa, pengangkatan kelenjar menyebabkan peningkatan kadar hormon pertumbuhan dalam darah. Kandungan TSH juga meningkat. Timektomi menyebabkan peningkatan massa kelenjar adrenal dengan penurunan kandungan asam askorbat dan kolesterol di dalamnya, yang berfungsi sebagai tanda peningkatan aktivitas sekresi korteks adrenal. Peningkatan kadar kortikosteroid (terutama aldosteron) dalam darah hewan yang ditimektomi juga telah ditemukan. Data tentang pengaruh zat-zat ini (serta hormon seks) pada kondisi kelenjar timus sudah diketahui dengan baik. Mengenai pengaruh faktor timus pada fungsi kelenjar endokrin lainnya, hasil studi eksperimental kurang pasti; data klinis juga tidak memberikan indikasi yang jelas tentang adanya interaksi yang sesuai.

Di antara efek metabolik timektomi dan timosin, perlu diperhatikan peningkatan kadar trigliserida dalam serum hewan yang ditimektomi dan normalisasinya di bawah pengaruh timosin.

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