Dalam sistem imun kita, timus merupakan salah satu pemain kunci. Sebagai organ limfoid utama, timus memandu perkembangan dan pematangan sel T. Dua sel khusus dalam timus, sel epitel timus kortikal (cTEC) dan sel epitel timus meduler (mTEC), berperan dalam proses ini. Peran yang tak tergantikan.
Sel epitel timus sangat anatomis, fenotip, dan heterogen secara fungsional dan tersebar di lapisan luar stroma timus.
Lingkungan mikro timus dibentuk oleh jaringan TEC, yang diisi dengan timosit, prekursor sel darah pada berbagai tahap perkembangan. Sel-sel epitel dan timosit ini merupakan komponen terpenting dari timus dan sangat penting untuk produksi limfosit T yang matang secara fungsional dan toleransi diri.
Struktur timus mencapai posisi anatomis terakhirnya pada 6 minggu perkembangan janin. TEC berasal dari sel-sel nonhematopoietik, yang merupakan CD45-negatif dan EpCAM-positif pada permukaannya. TEC selanjutnya dibagi menjadi dua kategori, yaitu sel epitel timus kortikal (cTEC) dan sel epitel timus meduler (mTEC), yang memiliki perbedaan yang jelas dalam lokasi, ekspresi sitokeratin, dan penanda permukaan.
cTEC ditemukan di daerah kortikal timus luar, sedangkan mTEC ditemukan di medula di dalam timus.
Peran utama cTEC adalah seleksi positif, sementara mTEC bertanggung jawab untuk menghilangkan timosit yang reaktif terhadap dirinya sendiri. Kedua jenis sel tersebut memengaruhi perkembangan timosit dengan mengeluarkan sitokin, kemokin, dan molekul kostimulatori untuk membentuk toleransi sentral dan perifer.
Proses pematangan mTEC melibatkan ekspresi molekul MHC II tingkat tinggi, CD80, pengatur autoimun Aire, dan antigen terbatas jaringan (TRA). Selama proses ini, mTEC dewasa kehilangan faktor pematangan spesifik selama tahap diferensiasi terminal dan mulai mengekspresikan involukrin sebagai penanda epitel yang berdiferensiasi secara terminal.
Proses pematangan cTEC juga disertai dengan ekspresi tinggi molekul MHC II, dikombinasikan dengan aksi beberapa protease, seperti β5t dan Cathepsin L. Faktor-faktor ini terlibat dalam seleksi positif sel T.
Penanda permukaan spesifik seperti Ly51 dan CD205 sangat penting untuk identifikasi dan karakterisasi cTEC.
cTEC dini juga memerlukan ekspresi tinggi beberapa faktor transkripsi seperti Pax 1/9, Six1/4, dll. Faktor-faktor transkripsi ini memainkan peran inti dalam regulasi gen untuk pengembangan TEC. Selain itu, pengembangan mTEC bergantung pada regulasi Relb dan NFκJalur pensinyalan B, sementara Foxn1 tidak lagi diperlukan.
Sel T negatif ganda (DN) berkembang biak dan berdiferensiasi di bawah ekspresi penanda CD44 dan CD25, berubah menjadi limfosit T positif ganda (DP). Sel-sel ini mulai mengekspresikan TCR rekombinan sepenuhnya dan membentuk kompleks dengan MHC dari cTEC. Pengujian pengenalan antigen diri dan non-diri dilakukan pada objek. Hanya timosit yang berinteraksi dengan baik dengan kompleks MHC yang dapat bertahan hidup dan selanjutnya berdiferensiasi menjadi limfosit T positif tunggal (SP) CD4+ atau CD8+.
Dalam proses seleksi negatif, mTEC memainkan peran kunci dengan mengeliminasi sel-sel T embrionik dengan afinitas tinggi terhadap antigen diri dengan mengekspresikan keragaman antigen diri secara luas. Dalam proses ini, mTEC tidak hanya bertanggung jawab untuk mencapai toleransi diri, tetapi juga mendukung pengembangan sel-sel T regulator CD4+CD25+Foxp3, yang penting untuk mengendalikan respons imun.
Karena peran penting TEC dalam perkembangan sel T dan toleransi diri, disfungsi mereka dapat menyebabkan berbagai penyakit autoimun dan defisiensi imun. Misalnya, mutasi pada gen regulator autoimun Aire menyebabkan penyakit autoimun sistemik APECED, yang ditandai dengan kelainan tiroid dan hipofungsi payudara. Selain APECED, penyakit seperti artritis reumatoid, multiple sclerosis, dan diabetes tipe 1 sangat erat kaitannya dengan peran TEC.
Disfungsi sel epitel timus dapat menyebabkan terjadinya penyakit autoimun dan tumor, dengan konsekuensi yang meluas dan berjangkauan jauh.
Singkatnya, lingkungan mikro timus dan fungsi cTEC dan mTEC tidak hanya memengaruhi nasib sel T, tetapi juga memainkan peran penting dalam kesehatan sistem imun. Seiring dengan semakin banyaknya informasi yang kita peroleh tentang sel-sel ini, dapatkah kita menemukan cara baru untuk memulihkan fungsi timus dan meningkatkan pertahanan sistem imun?