Kateenkorvan terveys – Heikosti tunnettu elin tehostettuun immuniteettiin ja elinvoimaisuuteen

Tässä artikkelissa tarkastellaan kateenkorvan merkitystä ja tutkitaan näyttöön perustuvia strategioita, joilla sen toimintaa voidaan optimoida immuniteetin ja hyvinvoinnin parantamiseksi.

Johdanto

Kateenkorva on immuunijärjestelmän erottuva primaarinen lymfaattinen elin. Se sijaitsee anteriorisessa ylemmässä välikarsinassa, rintalastan takana ja keuhkojen välissä. Kateenkorva on lohkomainen rauhanen, joka koostuu kahdesta erillisestä, mutta toisiinsa yhteydessä olevasta lohkosta. Kukin lohko on koteloitu ja jakautunut merkittävään määrään pienempiä lohkoja. Lohkoissa on kuori, joka on täynnä kehittyviä T-soluja, ja ydin, jossa on kypsiä T-soluja.(1)

Alkionkehityksessä kateenkorva muodostuu kolmannesta nielupussista. Se lisääntyy murrosikään asti ja alkaa sitten elinaikana surkastua. Tälle involuutiolle on ominaista kateenkorvakudoksen kutistuminen ja korvautuminen rasvakudoksella, minkä vuoksi kateenkorva menettää toimintansa iän myötä.

Kateenkorvan keskeinen tehtävä on T-lymfosyyttien synteesi ja kypsyminen. Kymosyytit, kypsymättömät T-solut, syntyvät luuytimen hematopoieettisista kantasoluista ja siirtyvät kateenkorvaan. Siellä ne joutuvat erittäin ankaran valinnan kohteeksi. Valintaprosessin ansiosta vain pieni osa tymosyyteistä jää eloon, mikä takaa sen, että liikenteeseen vapautuu vain T-soluja, joilla on asianmukainen itse-MHC-rajoitus ja itsesietokyky.(2)

Kuva: Ihmisen kateenkorvasolujen arkkitehtuuri.

Lähde:  Shichkin, V. P., & Antica, M. (2020). Thymus regeneration and future challenges. Stem cell reviews and reports, 16(2), 239-250.

Eläinmalleilla tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että erilaisilla peptidihormoneilla ja muilla kuin peptidihormoneilla on kateenkorvassa monitahoisia tehtäviä, jotka vaikuttavat kateenkorvasolujen kasvuun, kehitykseen, liikkeisiin ja ohjelmoituun solukuolemaan (apoptoosiin) niiden kypsyessä. Esimerkiksi kasvuhormonin ja prolaktiinin kaltaisten hormonien tiedetään lisäävän kateenkorvasolujen kasvua ja liikettä, kun taas glukokortikoidit aiheuttavat näissä soluissa yleensä apoptoosia.(3)

Kateenkorvan hormonit ja niiden vaikutukset elimistöön

Kateenkorva erittää myös useita hormoneja, kuten tymosiinia, tymopoietiinia ja tymuliinia. Nämä hormonit käynnistävät T-solujen erilaistumisen ja kypsymisen. Erityisesti tymosiinin on osoitettu aktivoivan T-solujen muodostumista muissa imukudoselimissä.

Timosiinit

Ryhmä tymosiinihormoneja, erityisesti tymosiini alfa-1, on olennainen T-lymfosyyttien kypsymisessä.(4) Tymosiini alfa-1 parantaa tiettyjen immuunisolujen, kuten dendriittisten ja luonnollisten tappajasolujen toimintaa. Se vaikuttaa myös T-solujen erilaistumiseen ja kattaa laajemman alueen kuin vain kateenkorvan ja sen toiminnan, johon kuuluu T-soluja perifeerisissä kudoksissa ja muissa imukudoselimissä. Tymosiinin mahdollisuuksia terapeuttisena aineena on tutkittu laajasti, erityisesti kroonisten infektioiden hoidossa immuunipuutteisissa tiloissa ja immunostimuloivana aineena syövän hoidossa.(5-6)

Tymopoietiini

Thymopoietiini vaikuttaa T-solujen erilaistumiseen ja T-solujen valintaprosessiin, jolloin kehittyneet T-solut pystyvät vastaamaan asianmukaisesti patogeeneihin hyökkäämättä elimistön kudoksiin. Tymopoietiini auttaa kehittämään keskeistä immuunitoleranssia, joka on yksi autoimmuniteetin ehkäisyn kriittisistä prosesseista. Lisäksi tymopoietiini kontrolloi myös neuromuskulaarista transmissiota.(7-9)

Tymuliini

Tymuliini on kateenkorvan epiteelisolujen erittämä nonapeptidihormoni (oligopeptidi, joka koostuu yhdeksästä aminohappojäännöksestä). Se on aktiivinen vain sitoutuneena sinkkiin: tymuliini vaikuttaa T-solujen ja muiden immuunisolutyyppien kehitykseen ja aktiivisuuteen. Tymuliinin toiminta on olennaista immuunivasteen säätelyssä, erityisesti eri immuunisolutyyppien välisen tasapainon ylläpitämisessä. Lisäksi tymuliinin määrä vähenee vanhuudessa, mikä korreloi ikään liittyvien immuunijärjestelmän muutosten kanssa - sitä voidaan siksi käyttää terapeuttisena aineena immuunijärjestelmän häiriöissä.(10-11)

Kuva: Taiteellinen näkemys kateenkorvan peptideistä.

Kateenkorvan toiminnan parantaminen

Kateenkorvan toiminnan parantaminen erityisesti iäkkäillä on ratkaisevan tärkeää, koska kateenkorva on keskeinen elin immuunijärjestelmän säätelyssä. Mitään erityisiä menetelmiä ei ole yleisesti hyväksytty kateenkorvan toiminnan parantamiseksi, mutta useista lähestymistavoista voi olla apua. 

Ravintolisät ja ruokavalio

Joidenkin ravintoaineiden ja ravintolisien on ehdotettu edistävän kateenkorvan terveyttä. Esimerkiksi sinkki ja D-vitamiini ovat elintärkeitä immuunijärjestelmälle ja tukevat kateenkorvan toimintaa.(12) Monosyyteissä, makrofageissa ja kateenkorvan kudoksessa on lukuisia D-vitamiinireseptoreita (VDR), mikä merkitsee D-vitamiinin ja sen aineenvaihduntatuotteiden erityistä roolia immuunijärjestelmässä.(13)

Liikunta

Säännöllinen liikunta on yhdistetty terveeseen immuunijärjestelmään. Kohtuullinen ja intensiivinen liikunta tukee kateenkorvan kuntoa vähentämällä stressiä ja parantamalla koko kehoa.(14) Liian korkeatehoinen ja jatkuva liikunta on kuitenkin yhteydessä biomarkkereihin, jotka liittyvät immuunijärjestelmän ikääntymiseen ja jotka osittain vähenevät fysiologisen ikääntymisen myötä.(15)

Stressin vähentäminen

Krooninen stressi voi vahingoittaa immuunijärjestelmää, myös kateenkorvaa.(16) Glukokortikoidien (esim. kortisolin) kohonneet pitoisuudet voivat aiheuttaa kymosyyttien apoptoosia.(17) Stressin vähentämismenetelmät, mukaan lukien meditaatio, jooga, mindfulness ja monet muut, joita käsitellään mm. The Resilient Being -kirjassa, voivat epäsuorasti auttaa kateenkorvaa toimimaan paremmin.

Hormonaaliset hoidot

Joissakin tutkimuksissa on tarkasteltu mahdollisuuksia käyttää kasvuhormoneja, sukupuolisteroideja ja kateenkorvan hormoneja kateenkorvan toiminnan palauttamiseksi, erityisesti vanhuksilla tai henkilöillä, joilla on heikentynyt immuunijärjestelmä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että kasvuhormoni (GH), greliini (GRL) ja insuliinin kaltainen kasvutekijä 1 (IGF-1) voivat stimuloida kateenkorvan uudistumista. Joissakin eläinmalleissa GH:n tai IGF-1:n antaminen johti kateenkorvan massan lisääntymiseen ja T-solujen tuotannon tehostumiseen. Ihmisillä tehdyt kliiniset kokeet ovat osoittaneet lupaavia tuloksia GH:n käytöstä kateenkorvan uudistamiseen.(18-20)

Haitallisten aineiden välttäminen

Tupakointi ja liiallinen alkoholinkäyttö voivat pahentaa immuunivastetta ja siten olla haitallisia kateenkorvalle. Krooninen altistuminen torjunta-aineille, raskasmetalleille, kuten lyijylle ja elohopealle, bentseenille ja muille teollisuuskemikaaleille, immunosuppressiivisten lääkkeiden tai kortikosteroidien pitkäaikainen käyttö, ilman epäpuhtaudet, kuten pienhiukkaset (PM2,5), ja päihteet voivat kaikki heikentää kateenkorvan toimintaa.(21-23) 

Immunoterapia

Sytokiinien tai kateenkorvapeptidien kaltaisia kehittyneitä hoitomuotoja tutkitaan kateenkorvan toiminnan parantamiseksi erityisesti HIV:n/aidsin ja joidenkin syöpien kaltaisissa sairauksissa. Esimerkkejä näistä hoidoista ovat keratinosyyttikasvutekijä (KGF), interleukiini-22, RANKL, epiderminen kasvutekijä (EGF), BMP4 ja IL-7.(24)

Unen laatu

Uni on elintärkeää terveen immuunijärjestelmän ylläpitämisessä; sen laatu vaikuttaa suoraan kateenkorvan toimintaan. Kateenkorva vastaa adaptiivisen immuniteetin kannalta ratkaisevien T-solujen tuottamisesta, ja sen toiminta on tiiviisti sidoksissa elimistön vuorokausirytmiin. Huono unen laatu, epäsäännölliset unirytmit tai riittämätön uni voivat häiritä näitä rytmejä, mikä johtaa T-solujen tuotannon vähenemiseen ja immuunivasteiden heikkenemiseen.(25)

Syvän unen aikana elimistö käy läpi palauttavia prosesseja, kuten kasvuhormonien vapautumista ja tulehdusmerkkien säätelyä, mikä tukee kateenkorvan terveyttä. Krooninen univaje voi sitä vastoin nostaa kortisolitasoja, mikä tukahduttaa kateenkorvan toimintaa ja kiihdyttää sen uusiutumista.(26)

Peptidit ja kateenkorva: Tulevaisuuden potentiaali immuunijärjestelmän terveydelle?

Erityisesti kateenkorvan peptideihin on kiinnitetty paljon huomiota, koska ne voivat auttaa kateenkorvaa ja immuunijärjestelmää toimimaan hyvin. Peptidit ovat joko luonnossa esiintyviä tai synteettisiä biologisia aineita, joita käytetään kateenkorvan toiminnan muokkaamiseen. Eniten tutkittuja synteettisiä kateenkorvapeptidejä ovat seuraavat:

Tymosiini alfa-1

Tutkituin kateenkorvapeptidi. Tymosiini alfa-1:n (Tα1) on todettu parantavan T-solujen toimintaa, ja sitä on käytetty useissa kliinisissä tilanteissa, kuten kroonisten virusinfektioiden, joidenkin syöpien ja immuunipuutosten hoidossa. Siihen liittyy immuunivasteen muuttaminen, T-solujen kypsymisen parantaminen ja sytokiinituotannon stimulointi.(27-28) Yleensä Tα1 voi sitoutua TLR3/4/9:ään ja aktivoida IRF3- ja NF-κB-signaalireittejä, mikä edistää kohde-immuunisolujen lisääntymistä ja aktivoitumista. Lisäksi TLR2 ja TLR7 (tollin kaltaiset reseptorit 2 ja 7) liittyvät myös Tα1:een, mikä tehostaa synnynnäisiä ja adaptiivisia immuunivasteet.(29)

Tymosiini beeta-4 (TB-500)

Tymosiini Beta-4 (Tβ4) tai TB-500 on synteettinen peptidi, jota käytetään nykyään, koska sillä on ratkaiseva merkitys kudosten paranemisessa, uudistumisessa ja solujen korjautumisessa. Sitä on tutkittu sen vuoksi, että se kykenee nopeuttamaan haavan paranemisprosessia, vähentämään tulehdusta ja tarjoamaan sydän- ja verisuonisuojaa erityisesti sydäninfarktin jälkeen.(30)

Tβ4:llä on erilaisia biologisia vaikutuksia, kuten tulehduksen ja apoptoosin estäminen sekä proliferaation ja angiogeneesin edistäminen. Lisäksi eläinkokeissa ja kliinisissä tutkimuksissa on raportoitu, että Tβ4:llä on terapeuttisia vaikutuksia useisiin sairauksiin tai vammoihin, kuten sydäninfarktiin ja iskemia-reperfuusiovaurioon, maksa- ja munuaisfibroosiin, haavaiseen paksusuolen tulehdukseen, paksusuolensyöpään ja ihovammaan.(31)

Sen käyttö ihmisillä on kuitenkin kokeellista eikä sitä ole hyväksytty FDA:ssa, ja useimmat tutkimukset on tehty eläimillä.

Kuva: Taiteellinen tulkinta TB-500:sta.

Synteettiset tymuliinianalogit

Tymuliinin synteettisiä analogeja on tutkittu sen vakauden ja biologisen aktiivisuuden parantamiseksi. Nämä analogit on luotu jäljittelemään luonnollisen tymuliinin immuunijärjestelmää muokkaavaa vaikutusta, lähinnä T-lymfosyyttien toimintaa ja tulehdusta ehkäisevää vaikutusta.(32)

Päätelmät

Kateenkorva on tärkeässä asemassa immuunijärjestelmän säätelyssä, pääasiassa T-solujen kehityksen ja kypsymisen kautta. Se kutistuu luonnostaan ja muuttuu vähemmän aktiiviseksi iän myötä, mutta on olemassa käytännöllisiä keinoja pitää se toimintakykyisenä parhaalla mahdollisella tavalla. Tulehdusta ehkäisevä ruokavalio, säännöllinen liikunta, laadukas uni ja stressin vähentäminen ovat yksinkertaisia, jokapäiväisiä toimia, joilla tuetaan kateenkorvan terveyttä. Kateenkorvapeptidit, hormonihoidot ja immunoterapia tarjoavat kiehtovia mahdollisuuksia kateenkorvan uudistumisen ja immuniteetin tehostamiseen. Huolehtimalla kateenkorvasta voit edistää parempaa yleistä terveyttä ja vastustuskykyä.

Tieteelliset viitteet:

1. Haynes, B. & Markert, M. & Sempowski, G. & Patel, D. & Hale, L. (2000). Kateenkorvan rooli immuunirekonstituutiossa ikääntymisen, luuydinsiirron ja HIV-1-infektion yhteydessä. Annual Review of Immunology 18 (1): 529–560.
2. Adkins, B. ym. (1987). T-solujen kypsymisen varhaiset tapahtumat. Annual Review of Immunology 5 (1): 325–365.
3. Savino, W. & Mendes-da-Cruz, D. & Lepletier, A. & Dardenne, M. (2016). T-solujen kehityksen hormonaalinen ohjaus terveydessä ja sairaudessa. Nature Reviews Endocrinology 12 (2): 77–89.
4. Goldstein, A. et al. (1977). Thymosin alpha1: immunologisesti aktiivisen kateenkorvan polypeptidin eristäminen ja sekvenssianalyysi. Proceedings of the National Academy of Sciences 74 (2): 725–729.
5. Costantini, C. et al. (2019). Timosiini alfa1:n uudelleenarviointi syövän hoidossa. Frontiers in Oncology 9: 873.
6. Dominari, A. et al. (2020). Timosiini alfa 1: kattava kirjallisuuskatsaus. World Journal of Virology 9 (5): 67–78.
7. Harris, C. et al. (1994). Kolme erilaista ihmisen tymopoietiinia ovat peräisin vaihtoehtoisesti splikoituneista mRNA:ista. Proceedings of the National Academy of Sciences 91 (14): 6283–6287.
8. Hogquist, K. & Baldwin, T. & Jameson, S. (2005). Central tolerance: learning self-control in the thymus. Nature Reviews Immunology 5 (10): 772–782.
9. Audhya, T. & Scheid, M. & Goldstein, G. (1984). Thymopoietiinin ja spleniinin, kahden läheisesti sukua olevan kateenkorvan ja pernan polypeptidituotteen, vastakkaiset biologiset vaikutukset. Proceedings of the National Academy of Sciences 81 (9): 2847–2849.
10. Dardenne, M. & Savino, W. & Berrih, S. & Bach, J. (1985). Sinkki-riippuvainen epitooppi tymuliinin, kateenkorvahormonin, molekyylissä. Proceedings of the National Academy of Sciences 82 (20): 7035–7038.
11. Taub, D. & Longo, D. (2005). Insights into thymic aging and regeneration. Immunological Reviews 205 (1): 72–93
12. Dardenne, M. (2002). Sinkki ja immuunijärjestelmän toiminta. European Journal of Clinical Nutrition 56 (3): S20-S23.
13. Maggini, S. & Wintergerst, E. & Beveridge, S. & Hornig, D. (2007). Valitut vitamiinit ja hivenaineet tukevat immuunitoimintaa vahvistamalla epiteeli-esteitä sekä solu- ja humoraalisia immuunivasteita. British Journal of Nutrition 98 (S1): S29-S35
14. Duggal, N. & Pollock, R. & Lazarus, N. & Harridge, S. & Lord, J. (2018). Immunesenesenssin tärkeimmät piirteet, mukaan lukien vähentynyt kateenkorvan tuotanto, paranevat korkealla fyysisellä aktiivisuudella aikuisuudessa. Aging Cell 17 (2): e12750.
15. Moro-García, M. et al. (2014). Tiheä osallistuminen suurten liikuntamäärien harjoitteluun koko elämän ajan on yhteydessä eriytyneempään adaptiiviseen immuunivasteeseen. Brain, Behavior and Immunity 39: 61–74.
16. Domínguez-Gerpe, L. & Rey-Méndez, M. (1997). Hiiren imukudoksen involuution ajallinen kulku stressialtistuksen aikana ja sen jälkeen. Biotieteet 61 (10): 1019–1027.
17. Jondal, M. & Pazirandeh, A. & Okret, S. (2004). Glukokortikoidien erilaiset roolit kymosyyttien homeostaasissa? TRENDS in Immunology 25 (11): 595–600.
18. Savino, W. & Dardenne, M. (2010). Kasvuhormonin aiheuttama kateenkorvan toimintojen pleiotrooppinen modulointi: fysiologiasta terapiaan. Current Opinion in Pharmacology 10 (4): 434–442.
19. Chu, Y. et al. (2008). Eksogeeninen insuliinin kaltainen kasvutekijä 1 tehostaa kateenkorvan muodostumista pääasiassa kateenkorvan epiteelisolujen laajenemisen kautta. Blood 112 (7): 2836–2846.
20. Taub, D. & Murphy, W. & Longo, D. (2010). Ikääntyvän kateenkorvan nuorentaminen: kasvuhormonin ja greliinin välittämät signaalireitit. Current Opinion in Pharmacology 10 (4): 408–424.
21. Shiels, M. et al. (2014). Tupakointi ja systeemisten immuunijärjestelmän ja tulehduksen merkkiaineiden vaihtelut. Journal of the National Cancer Institute 106 (11): dju294.
22. Han, Y. & Lin, T. L. & Pruett, S. (1993). Etanolin aiheuttama kateenkorvan surkastuminen hiiren humalajuomisen mallissa: endogeenisten glukokortikoidien osallistuminen. Toksikologia ja sovellettu farmakologia 123 (1): 16–25.
23. Ustarroz-Cano, M., López-Ángel, M., López-Valdez, N., García-Peláez, I., & Fortoul, T. I. (2019). Ilmansaasteiden vaikutus kateenkorvaan. In Thymus. IntechOpen.
24. Duah, M. & Li, L. & Shen, J. & Lan, Q. & Pan, B. & Xu, K. (2021). Kateenkorvan rappeutuminen ja uudistuminen. Frontiers in Immunology 12: 706244.
25. Besedovsky, L. & Lange, T. & Haack, M. (2019). The Sleep-Immune Crosstalk in Health and Disease. Physiological Reviews 99 (3): 1325–1380. 
26. Irwin, M. R., Olmstead, R., & Carroll, J. E. (2016). Unihäiriöt, unen kesto ja tulehdus: systemaattinen katsaus ja meta-analyysi kohorttitutkimuksista ja kokeellisesta univajeesta. Biologinen psykiatria, 80(1), 40-52.
27. Romani, L. et al. (2007). Timosiini α1: tulehduksen, immuniteetin ja toleranssin endogeeninen säätelijä. New Yorkin tiedeakatemian vuosikirja 1112 (1): 326–338.
28. Romani, L. et al. (2012). Jack of all trades: tymosiini α1 ja sen pleiotropia. New Yorkin tiedeakatemian vuosikirja 1269 (1): 1-6.
29. Tao, N. et al. (2023). Thymosin α1 ja sen rooli virusperäisissä tartuntataudeissa: Mekanismi ja kliininen soveltaminen. Molecules 28 (8): 3539.
30. Maar, K. et al. (2021). Kehityksen kannalta välttämättömien erittyvien peptidien, kuten tymosiini Beta-4:n, hyödyntäminen aikuisten elinten muistuttamiseksi niiden alkioaikaisesta tilasta - Uudet suunnat ikääntymisen vastaisissa regeneratiivisissa terapioissa. Cells 10 (6): 1343.
31. Xing, Y. & Ye, Y. & Zuo, H. & Li, Y. (2021). Edistyminen tymosiini β4:n toiminnassa ja soveltamisessa. Frontiers in Endocrinology 12: 767785.
32. Lunin, S. & Khrenov, M. & Novoselova, T. & Parfenyuk, S. & Novoselova, E. (2008). Thymuliini, kateenkorvapeptidi, estää tulehdusta edistävien sytokiinien ja lämpösokkiproteiini Hsp70:n ylituotantoa tulehdusta kantavissa hiirissä. Immunologiset tutkimukset 37 (8): 858–870.