Tymozyna to hormon produkowany w grasicy. W stanie wolnym wykazuje cechy amorficzne. Uczestniczy w wiązaniu monomerów aktyny zapobiegając jej samoistnej nukleacji i niekontrolowanemu rozrastaniu się cytoszkieletu aktynowego. W tym celu tymozyna konkuruje z profiliną o wolne podjednostki aktyny. Tymozyna pobudza limfopoezę, przyspiesza dojrzewanie limfocytów T i ma działanie przeciwnowotworowe. Pełni również istotną rolę w zwalczaniu chorób autoimmunologicznych. U ludzi występują trzy izoformy tymozyny: beta-4 (Tb4), beta-10 (Tb10) i beta-15 (Tb15).
1. Synteza tymozyny
Tymozyna syntetyzowana jest w komórkach grasicy. Wydzielana jest przez podtorebkowe komórki nabłonkowe (podtorebkowe TEC). Komórki TEC pochodzą z nabłonkowych komórek progenitorowych (ang. endothelial progenitor cells, EPC) znajdujących się pod torebką grasicy, a ich położenie w przestrzeni determinuje sposób ich dalszego różnicowania. Tymozyna pełni kluczową rolę w funkcjonowaniu grasicy, a jej niedobór powoduje zaburzenia proliferacji komórek prekursorowych. Zanik grasicy prowadzi do zmniejszenia produkcji dziewiczych limfocytów T, co z kolei przekłada się na obniżenie całkowitej różnorodności wszystkich receptorów komórek T, kluczowych dla odpowiedzi immunologicznej. [1,7]
2. Izoformy tymozyny
2.1 Tymozyna beta-4
Tymozyna beta-4 to 43-aminokwasowy peptyd obecny we wszystkich komórkach z wyjątkiem erytrocytów. Promuje migrację komórek, tworzenie naczyń krwionośnych, reguluje pracę cytokin, chemokin i specyficznych proteaz. Bierze udział w rozwoju i przeżyciu komórek oraz różnicowaniu komórek macierzystych. Zmniejsza nasilenie stanu zapalnego w tkankach. Uczestniczy w ekspresji genów oraz w zmniejszaniu poziomu głównego jądrowego czynnika transkrypcyjnego. Wykazuje potencjał ochronny, regeneracyjny i naprawczy wobec tkanek. Wspomaga leczenie bakteryjnego zapalenia rogówki. Trwają badania nad zastosowaniem tymozyny beta-4 w leczeniu chorób ośrodkowego układu nerwowego, zapalenia płuc, sepsy, a także w terapii pacjentów z zawałem mięśnia sercowego. Obecnie wiadomo, że tymozyna beta-4 pomaga w regeneracji naczyń krwionośnych. Użycie tymozyny beta-4 jest zabronione w sporcie. Uważana jest ona bowiem za substancję dopingową [4,5,12]
2.2. Tymozyna beta-10
Tymozyna beta-10 to 43-aminokwasowy peptyd zlokalizowany w cytoplazmie komórek grasicy. Zbudowana jest z dwóch helis, tworzy strukturę alfa-helikalną. Jest białkiem wielofunkcyjnym, zaangażowanym w szereg istotnych procesów biologicznych. Bierze udział w modulacji i organizacji cytoszkieletu, proliferacji komórek, angiogenezie, przeciwdziałaniu apoptozie, wpływa także na morfologię krwi i ruchliwość komórek. Zmiana ekspresji tymozyny beta-10 koreluje z rozwojem niektórych nowotworów i może być swoistym biomarkerem tych chorób. Jej poziom wzrasta w nowotworze trzustki, niedrobnokomórkowym raku płuca, nowotworze anaplastycznym oraz raku wątrobowokomórkowym. Natomiast w raku jajnika i szyjki macicy ekspresja tymozyny beta-10 jest zahamowana. Podczas stanu zapalnego i odpowiedzi immunologicznej na infekcje tymozyna beta-10 nie zostaje aktywowana. Peptyd ten odgrywa również kluczową rolę w procesie rozwoju tkanek. W badaniach na zwierzętach zaobserwowano wzrost poziomu mRNA tymozyny (Tb10 mRNA) podczas implantacji u zarodka. U ludzi jego wysokie stężenie obserwuje się w mózgu płodu, gruczołach ślinowych noworodka i rozwijających się nerkach. [11]
2.3. Tymozyna beta-15
Tymozyna beta-15 to 44-aminokwasowy peptyd zlokalizowany głównie w prostacie u mężczyzn i w gruczołach piersiowych u kobiet. Wykazuje wiele form ekspresji w zależności od tkanki docelowej. Tymozyna beta-15 ma większe powinowactwo wiązania z aktyną niż Tb4. Sprzyja migracji komórek. Odgrywa ważną rolę w utrzymaniu angiogenezy, tworzeniu aksonów i gojeniu ran. Jej poziom wzrasta w przebiegu raka prostaty, dlatego tymozyna beta-15 jest skutecznym biomarkerem tej choroby. Oznacza się ją z moczu. Dożylne podanie tymozyny beta-15 powoduje zwiększenie wydajności grasicy. Nie prowadzi jednak do szybszego dojrzewania i wyższej aktywności limfocytów T. Dodatkowo wysoki poziom tymozyny beta-15 zaburza rozwój zewnątrznaczyniowych przedziałów szpikowych. Natomiast niska ekspresja tymozyny beta-15 poprawia transport limfocytów T do tkanek obwodowych, lecz nie są to w pełni dojrzałe komórki, co prowadzi do osłabienia funkcji odpornościowej grasicy. [6,9,10]
3. Tymozyna alfa-1
Tymozyna alfa-1 (TA1) to syntetyczny polipeptyd wykorzystywany w leczeniu wirusowego zapalenia wątroby typu B i C. Tymozyna alfa-1 podawana jest w połączeniu z interferonem. Trwają badania nad jej zastosowaniem w terapii czerniaka złośliwego, raka wątrobowokomórkowego, gruźlicy lekoopornej i zespole DiGeorge’a. Tymozyna alfa-1 moduluje układ odpornościowy poprzez wzmacnianie funkcji komórek T. Stymuluje tymocyty do różnicowania się oraz bierze udział w ich przekształcaniu w aktywne limfocyty T. Łatwo się wchłania, szybko osiągając maksymalne stężenie w surowicy krwi. Jej okres półtrwania wynosi około 2 godziny. [8]
Suplementację tymozyny wprowadza się głównie u dzieci. Wskazaniem do suplementacji są zaburzenia rozwojowe. Dzieci z zespołem Downa, epilepsją i w spektrum autyzmu mają olbrzymie niedobory tymozyny. Jej niski poziom świadczy o niesprawności układu immunologicznego. [2,3]