INTRODUÇÃO: O timo humano é um órgão complexo e dinâmico, que sofre alterações por estímulos exógenos negativos e involui com a idade. É o sítio de maturação e seleção dos linfócitos T, determinando função crítica no desenvolvimento do sistema imune dependente de linfócitos T. Benda e Strassmann (1965) foram os primeiros a descrever anormalidades no timo de pacientes com síndrome de Down (DS). Essa população apresenta aumento na frequência de neoplasias hematológicas, doenças autoimunes órgão-específicas e quadros infecciosos. Em função das peculiaridades genéticas e hormonais que ocorrem no período da minipuberdade (correspondentes aos 6 primeiros meses de vida) nosso grupo, utilizando técnicas sofisticadas de redes integradas de expressão gênica, confirmaram a participação do timo nesse processo do dimorfismo sexual nessa faixa de idade. A disponibilidade desse valioso material e um grupo de pesquisadores dedicados ao estudo do timo em nossa instituição, nos estimulou a uma revisão mais global das subpopulações tímicas, estabelecendo-se um possível substrato para futuras análises moleculares, e interpretação das peculiaridades do sistema imune nos portadores de síndrome de Down. OBJETIVO: Este trabalho teve como objetivo principal a caracterização morfológica e imunofenotípica das diversas regiões do timo e suas subpopulações identificadas através da técnica imunoistoquímica, comparando espécimes de pacientes portadores de Síndrome de Down e não portadores de cromossomopatias (NDS). CASUÍSTICA E MÉTODOS: Para isso, foram obtidos produtos de timectomia total, durante cirurgias cardíacas realizadas em recém-nascidos e crianças até 5 anos de idade, para correção de diferentes malformações congênitas. As análises foram complementadas com a estratificação por sexo e por faixas etárias, correspondentes a minipuberdade (<7m, MP) e pós-minipuberdade (7m, MP). Os critérios morfométricos avaliados foram: espessura média do córtex; diâmetro médio da região medular; área total do lóbulo; área das regiões medulares; e proporção entre a área medular / área total do lóbulo. Para a avaliação imunofenotípica das subpopulações de células tímicas em regiões de córtex e medula, foram utilizados14 anticorpos (células B: CD20, CD23, PAX-5; células T: CD2, CD5, CD4, CD8, CD56, FoxP3, CD1a; estroma: AE1/AE3, S100, CD68, CD163), sendo as amostras dispostas em uma micromatriz tecidual (TMA). Nessas amostras, no TMA foi realizada avaliação quantitativa das subpopulações tímicas em córtex e medula, através da análise computadorizada de imagens digitalizadas. Para a comparação entre os grupos foi utilizada a técnica de Mann-Whitney sendo os resultados expressos em gráficos de ponto. RESULTADOS / DISCUSSÃO: Os portadores de DS apresentam áreas medulares maiores e espessura do córtex menor do que as mesmas regiões do timo dos não portadores desta síndrome, a despeito das áreas totais dos lóbulos não terem diferença estatística. Esses achados se tornam particularmente evidentes na fase inicial da MP e no sexo feminino. Em relação às linhagens celulares, o grupo DS apresenta distribuição topográfica semelhante nas regiões do córtex e medula, quando comparados aos grupos NDS: células B, células TREG, células NK e células interdigitantes predominam na medula, enquanto linfócitos imaturos CD1a+, macrófagos CD163+, células T citotóxicas e células epiteliais, apresentam maior contingente em córtex. Em relação aos resultados mais expressivos das análises quantitativas: o grupo DS apresenta redução de linfócitos T-CD5+ no córtex em ambos os sexos, e de macrófagos CD163+ em medula precocemente na fase MP e no sexo M; o grupo DS apresenta aumento de linfócitos NK em córtex e medula, mais evidente no período PMP, em ambos os sexos, aumento de células TREG em medula, que se intensifica no PMP, aumento dos macrófagos CD68+ em córtex e medula em ambos os sexos, mais expressivo no período tardio da PMP, e aumento de células interdigitantes em córtex e medula, que se mantêm apenas no sexo feminino. As células epiteliais (cTECs) apresentam aumento menos expressivo em córtex tardiamente (PMP), apenas no sexo feminino. CONCLUSÕES: Os dados, em conjunto, podem fornecer substrato para a maior compreensão do sistema imune na DS e reforça a proposição de que esta população apresenta uma imunodeficiência primária, já a partir das primeiras fases do desenvolvimento tímico durante a fase da MP. Nossos achados confirmam também a participação do timo no processo de dimorfismo sexual

INTRODUCTION: The human thymus is a complex and dynamic organ, which undergoes changes by negative exogenous stimuli and involutes with age. It is the site of maturation and selection of T lymphocytes, determining a critical role in the development of the T lymphocyte-dependent immune system. Benda and Strassmann (1965) were the first to describe abnormalities in the thymus of patients with Down Syndrome (DS). This population presents an increase in the frequency of hematological neoplasms, organ-specific autoimmune diseases, and infectious conditions. Due to the genetic and hormonal peculiarities that occur in the minipuberty period (corresponding to the first 6 of life), our group, using sophisticated techniques of integrated gene expression networks, confirmed the participation of the thymus in this process of sexual dimorphism in this ag egroup. The availability of this valuable material and a group of researchers dedicated to the study of the thymus in our institution, stimulated us to a more global review of thymic subpopulations, establishing a possible substrate for future molecular analysis, and interpretation of the peculiarities of the immune system in patients with DS. OBJECTIVE: The main objective of this work was the morphological and immunophenotypic characterization of the different regions of the thymus and its subpopulations identified through the immunohistochemical technique, comparing specimens from patients with DS with a group of patients without chromosomal disorders (NDS). MATERIAL AND METHODS: For this purpose, total thymectomy products were obtained during cardiac surgeries performed in newborns and children up to 5 years of age, for the correction of variable congenital malformations. The analyzes were complemented with the stratification by sex and age groups, corresponding to minipuberty (<7m, MP) and post-minipuberty (7m, PMP). The morphometric criteria evaluated were: average thickness of the cortex, average diameter of the medullary region; total lobe area; area of medullary regions; and ratio of medullary area / total lobe area. For the immunophenotypic evaluation of subpopulations of thymic cells in the regions of cortex and medulla, 14 antibodies were used (B cells:CD20, CD23, PAX-5; T cells: CD2, CD5, CD4, CD8, CD56, FoxP3, CD1a; stroma: AE1/AE3, S100, CD68, CD163), and the samples were arranged in a tissuemicroarray (TMA). A quantitative evaluation of the thymic subpopulations in each region was carried out, through methods of digitized images analysis. The Mann-Whitney technique was used to compare the groups, and the results were expressed in graphs of points. RESULTS / DISCUSSION: Patients with Down syndrome have larger medullary areas and smaller cortex thickness than the same thymus regions of those without this syndrome, even though the total areas of the lobes do not have a statistical difference. These findings become particularly evident in the initial phase of PM and in females. Regarding cell lines, the DS group has a similar topographic distribution in the regions of the cortex and medulla, when compared to the NDS groups: B cells, Treg cells, NK cells and integrant cells predominate in the medulla, while CD1a+ immature lymphocytes, CD163+ macrophages, cells cytotoxic T cells and epithelial cells, present greater contingent in cortex. Regarding the most expressive results of the quantitative analyses: the DS group shows a reduction in T-CD5+ lymphocytes in the cortex in both sexes, and in CD163+ macrophages in the marrow early in the MP phase and in the males; the DS group shows an increase in NK lymphocytes in the cortex and medulla, more evident in the PMP period, in both sexes, an increase in TREG cells in the medulla, which is intensified in the PMP, an increase in CD68+ macrophages in the cortex and medulla in both sexes, more expressive in the late period of PMP, and an increase in interdigitating cells in cortex and medulla, which is maintained only in females. Epithelial cells (cTECs) show a less expressive increase in late cortex (PMP), only in females. CONCLUSIONS: The data presented in this study, can provide a substrate for a better understanding of the immune system in DS and reinforce the proposition that this population has a primary immunodeficiency, from the first stages of thymic development during the MP phase. Our findings also confirm the participation of the thymus in the process of sexual dimorphism