Der Thymus ist ein primäres lymphoides Organ im vorderen oberen Mediastinum, zwischen den Lungen und hinter dem Brustbein gelegen. Er ist in der Kindheit am größten und aktivsten, unterliegt dann der Involution (Fettersatz) mit dem Alter – aber seine frühe Arbeit hält ein Leben lang. Hier lernen naïve T-Zellen, Eigenes von Fremdem zu unterscheiden.
Anatomie und altersbedingte Veränderungen
- Höchstgröße: ~30–40 g in der Pubertät.
- Involution: Beginnt in der Pubertät; mit 75 Jahren <3 g (hauptsächlich Fett). Aber Restfunktion bleibt erhalten.
- Struktur: Lobuli mit Kortex (dichte unreife Thymozyten) und Medulla (reife Thymozyten, Hassallsche Körperchen, mTECs).
Was im Thymus passiert: T-Zell-Ausbildung
Knochenmark-Vorläufer (ETPs) treten über das Blut ein → differenzieren sich durch Stadien (DN → DP → SP) unter dem Einfluss thymischer Stromazellen:
1. Positive Selektion (Kortex)
- DP-Thymozyten testen ihren TCR gegen selbst-Peptid-MHC auf kortikalen TECs (cTECs).
- Niedrige Affinitätsbindung → Überlebenssignal. „Du kannst Selbst-MHC erkennen.“
- Keine Bindung → Tod durch Vernachlässigung.
- Ergebnis: MHC-Restriktion (CD4⁺ für MHC II, CD8⁺ für MHC I).
2. Negative Selektion (Medulla)
- SP-Thymozyten begegnen selbst-Antigenen, präsentiert von medullären TECs (mTECs) und dendritischen Zellen.
- mTECs exprimieren AIRE (Autoimmune Regulator) → treiben Expression tissue-restrikter Antigene (Insulin, Myelin usw.) an – „immunologischer Selbstschatten“.
- Hohe Affinitätsbindung → Apoptose (klonale Deletion). „Du reagierst zu stark auf Selbst.“
- Einige intermediate-Affinitätszellen → zur Treg-Linie umgeleitet (FoxP3⁺).
3. Output: Naïve T-Zellen treten in die Zirkulation ein
- Sphingosin-1-phosphat (S1P)-Gradient leitet den Austritt.
- Besiedeln periphere lymphatische Organe (Lymphknoten, Milz).
- Vielseitiges Repertoire: ~10⁷–10⁸ einzigartige TCR-Spezifitäten.
Klinische Bedeutung
- DiGeorge-Syndrom (22q11.2-Del): Thymusaplasie/-hypoplasie → tiefe T-Zell-Mangel.
- SCID: Einige Formen (IL-7Rα, JAK3, Artemis) blockieren die thymische Entwicklung.
- Thymom: Tumor von TECs → paraneoplastische Autoimmunität (Myasthenia gravis, reine rote Zellaplasie) – defekte negative Selektion.
- Thymektomie (Herzchirurgie bei Säuglingen): Reduziert naïve T-Zell-Output; langfristige immunologische Wirkung diskutiert.
- HIV: Infiziert Thymozyten; thymale Involution beschleunigt.
- Checkpoint-Inhibitor-Kolitis: Thymus-ähnliche Strukturen im Darm können autoreaktive T-Zellen generieren.
Warum es wichtig ist
Der Thymus ist der Qualitätskontrollpunkt für die zelluläre Immunität. Ohne ihn hätten wir keine selbstduldenden, MHC-restriktierten T-Zellen – keine adaptive Immunität, wie wir sie kennen. Seine kurze Periode höchster Aktivität schreibt das „Selbst/Fremd“-Wörterbuch des Immunsystems fürs Leben.
