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A principal função do timo é a maturação dos linfócitos T.
Os linfócitos imaturos são produzidos na médula óssea e migram até o timo, onde amadurecem e transformam-se em linfócitos T. Do timo, eles entram na corrente sanguínea e chegam aos tecidos linfoides.
O timo só libera os linfócitos T após reconhecer que estes não irão reagir contra proteínas ou antígenos naturais do organismo. Assim, ele realiza uma seleção dos linfócitos T a serem liberados na corrente sanguínea.
Essa função do timo garante o correto funcionamento do sistema imunológico. Quando existem poucos linfócitos T no organismo aumentam as chances de se adquirir doenças.
O timo também é responsável pela produção do hormônio timosina, que estimula a maturação dos linfócitos T.