Mis on tümotsüüdid?

Tümotsüüdid on rakud, mis elavad tüümuses, mis on immuunsüsteemi organ. Bioloogid liigitavad need rakud hematopoeetilisteks eellasrakkudeks, mis tähendab, et nad on võimelised diferentseeruma teisteks vererakkudeks. Harknääres sisenevad tümotsüüdid selektsiooni- ja küpsemisprotsessi, mida nimetatakse tümopoeesiks ja neist saavad T-lümfotsüüdid või T-rakud, mis on immuunsüsteemi jaoks olulised rakud. Tümopoeesi kolme etapi jooksul filtreeritakse välja ja elimineeritakse defektsed või organismile kahjulikud rakud. Kui tümotsüüt läbib kõik kolm etappi, siseneb see küpse T-rakuna keha normaalsesse vereringesse.

Luuüdis olevad vereloome eellasrakud, mis liiguvad läbi vere ja jõuavad loomulikult tüümuseni, muutuvad automaatselt tümotsüütideks. Tümopoeesi esimeses etapis, beeta-selektsiooniprotsessis, püüab varajane tümotsüt luua T-raku retseptorit, lõigates DNA ja sidudes selle erinevad geenifragmendid. Nii on igal T-rakul erinev T-raku retseptor, mis suudab ära tunda ja kaitsta laiemat valikut baktereid ja viirusi. Keha elimineerib kõik tümotsüüdid, mis ei suuda oma rakupinnal oma T-raku retseptoreid edukalt näidata.

Tümopoeesi teises etapis, positiivses selektsiooniprotsessis, peab tümotsüt tõestama, et tema T-raku retseptor suudab seostuda peamise histokompatibiliseerimiskompleksi (MHC) molekuliga. Kui nende molekulide rakupinnal on valgud, peab T-rakk nendega seonduma, et teha kindlaks, kas valk on organismile ohutu või ohtlik. Kõik T-raku retseptoritega tümotsüüdid, mis ei suuda seonduda MHC molekulidega, läbivad apoptoosi, rakusurma. Mõned apoptoosiriskiga tümotsüüdid võivad end päästa, kujundades selles etapis uusi T-raku retseptoreid.

Tümopoees lõpeb, kui tümotsüüdid läbivad negatiivse selektsiooniprotsessi, mille käigus keha elimineerib kõik tümotsüüdid, mis on võimelised seonduma omavalkudega. Omavalgud on organismi poolt toodetud kahjutud valgud ja omavalkudega seonduvad T-rakud võivad kogemata käivitada immunoloogilise vastuse. Pärast tümopoeesi edukat läbimist sisenevad rakud küpsete T-rakkudena vereringesse ja osalevad immuunsüsteemi liikmetena. Mõned T-rakud võivad läbida negatiivse selektsiooniprotsessi, kuigi nad võivad seostuda isevalkudega, kuid regulaatorrakud suruvad need rakud tavaliselt alla või elimineerivad neid. Kui need reguleerivad rakud ebaõnnestuvad, võib inimesel tekkida autoimmuunhaigus, mille puhul rakud ründavad keha.