Ο θύμος αδένας είναι ένα γκριζωπό ροζ, δίλοβο όργανο που βρίσκεται στο στήθος πίσω από το θώρακα και μπροστά από την καρδιά. Συμμετέχοντας στο ανοσοποιητικό σύστημα, η κύρια λειτουργία του θύμου αδένα είναι να παράγει εξειδικευμένα λευκά αιμοσφαίρια που ονομάζονται Τ-λεμφοκύτταρα. Τα Τ-λεμφοκύτταρα είναι σε μεγάλο βαθμό υπεύθυνα για την καταπολέμηση ιών, όγκων και ξένων υλικών στο σώμα. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, ο θύμος αδένας μετατρέπει τα βλαστοκύτταρα που προέρχονται από το μυελό των οστών σε θυμοκύτταρα, ανώριμα Τ-λεμφοκύτταρα και τα προγραμματίζει για κεντρική ανοχή. Κεντρική ανοχή σημαίνει ότι τα κύτταρα του ανοσοποιητικού δεν θα αντιδράσουν στα άλλα κύτταρα και ιστούς του σώματος, ένας κρίσιμος παράγοντας στην πρόληψη της αυτοπροκληθείσας ανοσολογικής βλάβης ή της αυτοανοσίας.
Κλινικές μελέτες αποκαλύπτουν ότι τα ζώα χωρίς ιστό θύμου αδένος αντιδρούν ανοσολογικά με πολύ διαφορετικό τρόπο από τα ζώα με φυσιολογικό ιστό θύμου αδένα. Εάν ο θύμος αδένας εξαχθεί πριν από τη γέννηση, τα ζώα έχουν εντυπωσιακά μικρή ικανότητα να αυξήσουν τις ανοσολογικές αντιδράσεις. Είναι πιο ευάλωτα από τα κανονικά ζώα σε κάθε είδους μόλυνση. Αυτά τα ζώα θα ανέχονται μεταμοσχεύσεις ξένου ιστού χωρίς κανένα σημάδι απόρριψης, σημάδι ότι δεν έχουν την ικανότητα να εντοπίζουν ξένο ιστό. Τα ζώα χωρίς ιστό θύμου αδένα αναπτύσσουν επίσης καρκίνο πιο εύκολα από τα κανονικά τους αντίστοιχα.
Ο θύμος αδένας ζυγίζει περίπου 15 γραμμάρια (0.033 λίβρες) κατά τη γέννηση. Συνεχίζει να αναπτύσσεται σε όλη την πρώιμη παιδική ηλικία, ξεπερνώντας περίπου τα 35 γραμμάρια (0.077 λίβρες) στην εφηβεία. Στη συνέχεια, ο ιστός του θύμου αρχίζει να συρρικνώνεται, σε μεγάλο βαθμό αντικαθίσταται με λιπώδη ιστό με την πάροδο του χρόνου. Μέχρι την ηλικία των 75 ετών, ο ιστός του θύμου ζυγίζει μόνο περίπου έξι γραμμάρια (0.013 λίβρες). Η ατροφία του θύμου αδένα με την ηλικία εξηγεί εν μέρει την εξασθενημένη ανοσολογική λειτουργία και τον αυξημένο κίνδυνο καρκίνου στους ηλικιωμένους.
Η έγκαιρη αφαίρεση του θύμου αδένα, μια τεχνική που ονομάζεται θυμεκτομή, έχει ως αποτέλεσμα την πρόωρη γήρανση. Οι καρδιοαγγειακοί χειρουργοί πραγματοποιούν θυμεκτομή προκειμένου να αποκτήσουν πρόσβαση στην καρδιά για καρδιοχειρουργικές επεμβάσεις. Ο καρκίνος του θύμου ή η μυασθένεια μπορεί επίσης να απαιτήσει αυτήν τη διαδικασία. Κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης, ο θύμος αδένας παράγει επαρκή αριθμό Τ-κυττάρων, οπότε η θυμεκτομή μετά τη γέννηση δεν δημιουργεί υπερβολική ανεπάρκεια Τ-κυττάρων.
Τα αυτοάνοσα νοσήματα εμφανίζονται όταν τα ανοσοκύτταρα του σώματος αντιδρούν ενάντια στους φυσιολογικούς ιστούς του σώματος. Αυτές οι ασθένειες κατατάσσονται στις δέκα πιο συχνές αιτίες θανάτου στους ηλικιωμένους. Η αυτοανοσία προκαλεί περίπου 80 διαφορετικές καταστάσεις. Σε μερικές από αυτές τις ασθένειες, όπως η μυασθένεια, ο θύμος αδένας είναι πρησμένος και υπερκινητικός. Η συχνότητα των αυτοάνοσων νοσημάτων αυξάνεται με την ηλικία.
Η ανοσολογική ανεπάρκεια είναι μια κατάσταση κατά την οποία η ικανότητα του σώματος να καταπολεμήσει τη μόλυνση είναι περιορισμένη ή ανύπαρκτη. Οι παιδίατροι αντιμετωπίζουν περισσότερες από 80 διαφορετικές πρωτογενείς διαταραχές ανοσοανεπάρκειας, πολλές από τις οποίες προκαλούν ανωμαλία στη λειτουργία των λεμφοκυττάρων Τ. Η θεραπεία για ανοσοανεπάρκεια μπορεί να περιλαμβάνει μακροχρόνια αντιβιοτικά, εγχύσεις αντισωμάτων ή μεταμοσχεύσεις μυελού των οστών. Ο ιός της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV) είναι ένας ιός που προσβάλλει άμεσα τα κυκλοφορούντα λεμφοκύτταρα Τ και τα θυμοκύτταρα του θύμου αδένα.