Trong hệ thống miễn dịch của chúng ta, tuyến ức là một trong những cơ quan đóng vai trò quan trọng. Là cơ quan bạch huyết chính, nó hướng dẫn sự phát triển và trưởng thành của tế bào T. Hai tế bào đặc biệt trong tuyến ức, tế bào biểu mô tuyến ức vỏ não (cTEC) và tế bào biểu mô tuyến ức (mTEC), đóng một vai trò không thể thay thế được.
Các tế bào biểu mô tuyến ức có đặc điểm giải phẫu, kiểu hình và chức năng không đồng nhất cao và được phân bố ở lớp ngoài của mô đệm tuyến ức.
Môi trường vi mô của tuyến ức được thiết lập bởi mạng lưới TEC, nơi chứa đầy các tế bào tuyến ức, tiền thân của các tế bào máu ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Các tế bào biểu mô và tế bào tuyến ức này là thành phần quan trọng nhất của tuyến ức và rất quan trọng trong việc sản xuất tế bào lympho T trưởng thành về chức năng và khả năng tự chịu đựng.
Cấu trúc của tuyến ức đạt đến vị trí giải phẫu cuối cùng khi thai nhi được 6 tuần phát triển. TEC có nguồn gốc từ các tế bào không tạo máu, âm tính với CD45 và EpCAM dương tính trên bề mặt của chúng. TEC được chia thành hai loại, đó là tế bào biểu mô tuyến ức vỏ não (cTEC) và tế bào biểu mô tuyến ức tủy (mTEC), có sự khác biệt rõ ràng về vị trí, biểu hiện cytokeratin và các dấu hiệu bề mặt.
cTEC được tìm thấy ở vùng vỏ não của tuyến ức bên ngoài, trong khi mTEC được tìm thấy ở vùng tủy bên trong tuyến ức.
Vai trò chính của cTEC là chọn lọc tích cực, trong khi mTEC chịu trách nhiệm loại bỏ các tế bào tuyến ức tự phản ứng. Cả hai loại tế bào đều ảnh hưởng đến sự phát triển của tuyến ức bằng cách tiết ra các cytokine, chemokine và các phân tử có giá trị để hình thành khả năng dung nạp trung tâm và ngoại biên.
Quá trình trưởng thành của mTEC liên quan đến sự biểu hiện ở mức độ cao các phân tử MHC II, CD80, chất điều hòa tự miễn dịch Aire và các kháng nguyên hạn chế mô (TRA). Trong quá trình này, các mTEC trưởng thành mất đi các yếu tố trưởng thành cụ thể trong giai đoạn biệt hóa giai đoạn cuối và bắt đầu biểu hiện sự liên quan như một dấu hiệu của biểu mô biệt hóa giai đoạn cuối.
Quá trình trưởng thành của cTEC còn đi kèm với sự biểu hiện cao của các phân tử MHC II, kết hợp với hoạt động của nhiều protease, chẳng hạn như β5t và Cathepsin L. Những yếu tố này liên quan đến việc chọn lọc tích cực của tế bào T.
Các chất đánh dấu bề mặt cụ thể như Ly51 và CD205 rất quan trọng để xác định và mô tả đặc tính của cTEC.
CTEC giai đoạn đầu cũng đòi hỏi sự biểu hiện cao của một số yếu tố phiên mã như Pax 1/9, Six1/4, v.v. Các yếu tố phiên mã này đóng vai trò cốt lõi trong việc điều hòa gen cho sự phát triển của TEC. Ngoài ra, việc phát triển mTEC còn phụ thuộc vào sự điều chỉnh đường dẫn tín hiệu Relb và NFκB, trong khi Foxn1 không còn cần thiết nữa.
Các tế bào T âm tính kép (DN) tăng sinh và biệt hóa dưới sự biểu hiện của các dấu hiệu CD44 và CD25, biến đổi thành tế bào lympho T dương tính kép (DP). Các tế bào này bắt đầu biểu hiện TCR tái tổ hợp hoàn toàn và phức hợp với MHC của cTEC. Thử nghiệm nhận biết các kháng nguyên tự thân và không tự thân được thực hiện trên đối tượng. Chỉ các tế bào tuyến ức tương tác thích hợp với phức hợp MHC mới có thể tồn tại và biệt hóa hơn nữa thành tế bào lympho T CD4+ hoặc CD8+ dương tính đơn (SP).
Trong quá trình chọn lọc tiêu cực, mTEC đóng vai trò then chốt trong việc loại bỏ những tế bào T phôi thai có ái lực cao với tự kháng nguyên bằng cách thể hiện rộng rãi tính đa dạng của tự kháng nguyên. Trong quá trình này, mTEC không chỉ chịu trách nhiệm đạt được khả năng tự dung nạp mà còn hỗ trợ sự phát triển của các tế bào điều hòa CD4+CD25+Foxp3 T, những tế bào này rất quan trọng để kiểm soát các phản ứng miễn dịch.
Do vai trò quan trọng của TEC trong sự phát triển và khả năng tự dung nạp của tế bào T, nên rối loạn chức năng của chúng có thể dẫn đến nhiều loại bệnh tự miễn và suy giảm miễn dịch. Ví dụ, đột biến ở gen Aire điều hòa tự miễn dịch gây ra bệnh tự miễn hệ thống APECED, được đặc trưng bởi các bất thường về tuyến giáp và suy giảm chức năng vú. Ngoài APECED, các bệnh như viêm khớp dạng thấp, bệnh đa xơ cứng và tiểu đường tuýp 1 đều có liên quan chặt chẽ đến vai trò của TEC.
Rối loạn chức năng của tế bào biểu mô tuyến ức có thể dẫn đến sự xuất hiện của các bệnh tự miễn và khối u, với những hậu quả lan rộng và sâu rộng.
Tóm lại, môi trường vi mô của tuyến ức và chức năng của cTEC, mTEC không chỉ ảnh hưởng đến số phận của tế bào T mà còn đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe của hệ miễn dịch. Khi tìm hiểu thêm về các tế bào này, liệu chúng ta có thể tìm ra những cách mới để khôi phục chức năng tuyến ức và cải thiện khả năng phòng vệ của hệ miễn dịch không?