התמונות התלת-ממדיות הראשונות של תימוס אנושי שלם נוצרו באמצעות טכניקת רנטגן מיוחדת על ידי חוקרים מ-UCL וממכון פרנסיס קריק.
התמונות המורכבות הללו הראו שמבנים הנקראים הגופים של האסל תופסים חלק גדול מהמדולה התימית, מה שמרמז שהם עשויים למלא תפקיד בוויסות המיקרו-סביבה והחסינות התימית.
במחקר שפורסם ב רפואת תקשורתהצוות השתמש בטומוגרפיה ממוחשבת של ניגודיות פאזה (PC-CT) כדי לצלם תמונות תלת מימד מפורטות של תימי מעוברים מתפתחים או תינוקות בני פחות משנה. התמונות נוצרו במתקן קרינת סינכרוטרון האירופי החדיש (ESRF) בגרנובל, צרפת.
התימוס אחראי על תכנות מערכת החיסון להגיב לאיומים חיצוניים, כגון וירוסים וחיידקים. הוא מתחיל לייצר תאי T, סוג של תא חיסון, 12-13 שבועות לתוך ההריון, ולאחר מכן ממשיכים להתיישב באזורים אחרים בגוף.
אך נותרו שאלות רבות ללא מענה לגבי המבנה והתפקוד של התימוס, הן בבריאות והן במחלות, שהדמיה מפורטת יותר עשויה לסייע במתן מענה.
התמונות החדשות חושפות את המבנה הפנימי של התימוס ושופכות אור על הגודל וההתפתחות של אזורים הנקראים הגופים של הסאל, שנוצרים בסביבות 15 שבועות להריון. עד לאחרונה הם נחשבו למבנים דמויי בצל שהוגדרו כ'בית הקברות של התימוציטים'.
פרופסור פאולה בונפנטי, מחברת המחקר ממכון UCL לחסינות והשתלות וממכון פרנסיס קריק, אמרה: "התימוס מוזנח לעתים קרובות במחקר, אבל זה יכול לספר לנו הרבה על איך המערכת החיסונית שלנו פועלת. המפתח לכך הוא כיצד האיבר משתנה במהלך השנים הראשונות לחייו ולאורך הבגרות.
"שיטות חדשות כמו PC-CT יכולות להתחיל לפענח את תפקודי התימוס על ידי שמירה על השלמות הכוללת של מבנה האיבר מבלי לחתוך אותו, מה שיכול לעזור לנו להבין מה קורה במהלך מחלה שבה ארכיטקטורת האיברים נפגעת."
שיטת ההדמיה, המנצלת את העובדה שמסלולי רנטגן מתכופפים מעט כשהם עוברים דרך סוגים שונים של רקמות, הצליחה להראות כיצד יחס התאים בתימוס – המכונה קליפת המוח והמדולה – משתנה עם הגיל.
החוקרים הראו כי מבנים הנקראים הגופים של האסל מופיעים בשלב מוקדם במהלך התפתחות האיברים ותופסים כרבע מהמדולה בתימוס בילדים כאשר התימוס פעיל ביותר, מה שמצביע על כך שהם ממלאים תפקיד בוויסות החיסון.
בהתחשב בעובדה שהגישה למתקני סינכרוטרון מוגבלת ויקרה, הצוות חקר אם ניתן להשתמש בגרסה בקנה מידה קטן יותר של טכניקת הרנטגן במעבדה סטנדרטית.
השיטה, הנקראת 'תאורת קצה', מנצלת את אותו עקרון 'כיפוף מסלול' בחלל מעבדה סטנדרטי, תוך שמירה על איכות דומה לתמונות הסינכרוטרון.
הצוות אישר שגם הסינכרוטרון וגם מערכת הארת הקצוות הצליחו להבחין בין קליפת המוח למדולה, כמו גם להראות את גופו של הסאל, בתמונות של תימוס בן 19 ימים.
מערכת הרנטגן מבוססת המעבדה מספקת דרך נגישה יותר לחקור את האיפור התלת-ממדי של איברים ללא צורך לשבש או להרוס רקמות. זה גם ימנע את הצורך להשתמש בחלק קטן של דגימה כדי לייצג את האיבר כולו, שיכול להיות מוטה. בהבאת הסינכרוטרון למעבדה, אנו מקווים שהטכניקה תוכל לשמש חוקרים נוספים וליישם אתגרים חדשים".
פרופסור סנדרו אוליבו, מחבר המחקר מ-UCL פיזיקה רפואית והנדסה ביו-רפואית
המדענים מאמינים שניתן להשתמש בשיטה כדי לחקור כיצד התימוס משתנה במצבים רפואיים, כמו נוכחות של גידולים, או כיצד הוא מתכווץ עם הגיל.
