Situato appena sotto lo sterno o lo sterno e sopra il cuore, la ghiandola del timo a forma di H è un organo linfatico attivo nel sistema immunitario del corpo. È più grande durante l'infanzia e la pubertà, diventando più piccolo con l'età, finché nella vecchiaia, è in gran parte sostituito da tessuto adiposo. Le cellule T iniziano come globuli bianchi indifferenziati chiamati linfociti nel midollo osseo. Attraversano il sistema sanguigno verso il timo, dove maturano in cellule T che difendono contro virus, batteri, funghi e altre malattie.
Arrivo al timo
I linfociti si muovono nella corteccia del timo. Qui le cellule reticolari epiteliali, chiamate anche cellule infermieristiche timiche, circondano i linfociti. Le cellule infermiere selezionano e trasformano i linfociti in cellule T, che rappresentano cellule derivate dal timo. La funzione delle cellule T all'interno del timo è sottoporsi al processo di selezione e maturazione che le trasforma in componenti del sistema immunitario. Il processo di trasformazione è complesso e richiede circa un mese. Il timo è come una scuola di addestramento per linfociti, e solo circa il 95% dei linfociti entrati riesce a farlo.
Selezione potenziale delle cellule T
Dopo essere entrati nella corteccia del timo, una barriera di isolamento di diversi tipi di cellule del timo circondano le potenziali cellule T. La barriera impedisce l'esposizione alle cellule del corpo in modo che i linfociti indifferenziati non diventino sensibilizzati a loro. Dopo la formazione di barriera, le cellule infermieristiche testano le cellule T in via di sviluppo esponendole a antigeni estranei e antigeni. I linfociti che non sono in grado di riconoscere gli antigeni estranei o che riconoscono gli auto-antigeni sono negativamente selezionati e vengono uccisi dai macrofagi, un altro tipo di globuli bianchi. I linfociti che riconoscono gli antigeni stranieri sopravvivono e subiscono un ulteriore addestramento.
Ulteriore specializzazione
Una volta selezionate come possibili cellule T, i linfociti si sviluppano ulteriormente mediante l'esposizione a molti tipi di molecole secrete da gruppi di cellule epiteliali all'interno delle aree midollari del timo. Mediante ripetute segnalazioni chimiche tra cellule infermieristiche e linfociti, i linfociti si sviluppano progressivamente in tre tipi fondamentali di cellule T specializzate del sistema immunitario. A differenza dei globuli bianchi generalizzati - come i macrofagi, che attaccano una vasta gamma di agenti patogeni dell'antigene - le cellule T rispondono solo a un singolo antigene, come un tipo specifico di virus o un determinato ceppo di batteri. Poiché ci sono così tanti possibili agenti infettivi, si stima che un timo produca da 25 milioni a un miliardo di cellule T diverse.
Moduli finali
Dopo che le cellule T hanno risposto alla selezione e alla formazione all'interno del timo, ne derivano tre tipi fondamentali: citotossici, helper e cellule T regolatorie. Le cellule T citotossiche, o cellule T killer, hanno una disposizione lock-and-key con un antigene specifico legato a un normale componente di cellule noto come complesso maggiore di istocompatibilità. Si bloccano sull'antigene per cui sono programmati e uccidono la cellula infetta. Le cellule T helper non attaccano o uccidono gli invasori, ma fungono da coordinatori tra altri componenti del sistema immunitario. Le cellule T regolatorie derivano dalla modificazione delle strutture arrotondate del timo chiamate i corpuscoli di Hassall. I corpuscoli identificano cellule T respinte che sono state trovate per attaccare i tessuti del corpo, ma in qualche modo non sono state uccise, e le trasformano in cellule di poliziotti che distruggono altre cellule non autorizzate e che altrimenti causerebbero problemi autoimmuni. Una volta che le cellule T maturano, entrano nel flusso sanguigno e nei linfonodi per svolgere il loro lavoro.