Migrace DC z Lamina Propria do mezenterických LN

Mezenterické LN obsahují rezidentní populace CX3CR1+ makrofágů a také rezidentní MHCIIint a migrující MHCIIhi populace DC. V lymfě hrudního kanálu potkanů po mezenterické lymfadenektomii byly popsány „veiled cells“, které tvořily populace buněk migrujících ze střeva do MLN, kde jsou normálně zachyceny (Liu a MacPherson, 1991, 1993, 1995; MacPherson, 1989; MacPherson et al., 1995; Pugh et al., 1983). Na jejich střevní původ ukazuje skutečnost, že buňky hrudního kanálu nemanipulovaných potkanů obsahovaly velmi málo DC (<0,2 %) ve srovnání s potkany po lymfadenektomii (8-10 %) (MacPherson et al., 1995). Migrující DC měly krátký poločas rozpadu ve tkáních (řádově 2-3 dny) podobně jako většina ostatních populací DC (MacPherson et al., 1995). Tyto zásadní studie zavedly koncept, že imunostimulační DC konstitutivně migrují ze střeva do MLN za ustálených podmínek, a prokázaly schopnost patogenního produktu tuto migraci zvýšit. Dále bylo prokázáno, že CD11c+ buňky přenášejí do MLN jak fragmenty epiteliálních buněk (Huang et al., 2000), tak komenzální bakterie (Macpherson a Uhr, 2004), a myši s nedostatkem CCR7 mají defektní indukci orální tolerance (Worbs et al., 2006), což dokládá význam konstitutivního transportu antigenů do MLN ve slizniční imunitě a homeostáze.

Populace CD11c+ buněk, které migrují do MLN, se stala předmětem aktivního výzkumu a diskusí. CD103+ DC v LP tenkého střeva i v MLN mají vynikající schopnost řídit homingové receptory na T buňkách (Annacker et al., 2005; Johansson-Lindbom et al., 2005) a řídit de novo indukci CD4+ Foxp3+ regulačních T buněk (Coombes et al., 2007; Sun et al., 2007) a CD103+ DC v MLN jsou hlavní buněčnou populací, která je schopna prezentovat orální antigeny CD4 a CD8 T buňkám (Coombes et al., 2007; Jaensson et al., 2008; Schulz et al., 2009; Sun et al., 2007). Kromě toho CD103+ DC v MLN chyběly u myší s deficitem CCR7 (Johansson-Lindbom et al., 2005) a experimenty se značením BrdU prokázaly opožděné značení CD103+ DC v MLN (Jaensson et al., 2008), což svědčí o tom, že CD103+ buňky migrují ze střevní LP do MLN. Následně elegantní studie Pabsta a kolegů prokázaly přímou vizualizací buněk v mezenterických lymfatických cévách a průtokovou cytometrií buněk z myší střevní lymfy, že CD103+ DC, ale ne buňky exprimující CX3CR1, migrují do střevních drenáží mezenterických LN za ustáleného stavu a po podání agonisty TLR 7/8 R848, který dramaticky zvýšil migraci CD103+ DC z LP tenkého střeva do lymfy (Schulz et al., 2009). Bylo zjištěno, že CX3CR1+ buňky jsou stacionární a asociované s lymfatickými cévami, což naznačuje hlídkovou funkci. Další studie ukázaly, že CCR7 je konstitutivně exprimován převážně CD103+CD11b+ DC a nikoli CD103-CD11b+ makrofágy v LP tenkého střeva, že CCR7-deficientní myši selektivně postrádají CD103+CD11b+ DC v MLN a že CD103+CD11b+ DC jsou hlavní, nikoli však výlučnou populací, která po orální infekci přechovává S. typhimurium v MLN (Bogunovic et al., 2009). Tyto studie ukazují primární přenos CD103+CD11b+ DC populací a relativní nedostatek migrace CX3CR1+ buněk do MLN v ustáleném stavu nebo po infekci S. typhimurium.

Novější studie však naznačily, že do MLN mohou v ustáleném stavu migrovat i jiné buňky než CD103+ CD11b+ DC populace (Cerovic et al., 2013). V tenkém střevě jsou přítomny CD103+CD11b- (které jsou všechny CD8+), stejně jako CD103-CD11b+ a CD103-CD11b- F4/80- DC, přičemž CD103- buňky tvoří 15 % DC a všechny exprimují podobné množství mRNA CCR7 a Flt3 a expandují v přítomnosti exogenního Flt3L (Cerovic et al., 2014; Persson et al., 2013). V tenkém střevě myší s deficitem RORγt, které rovněž postrádají organizované lymfoidní tkáně, chyběly pouze buňky CD103-CD11b-, což naznačuje, že v LP jsou přítomny tři populace potenciálně migrujících DC, zatímco jedna je přítomna v lyfoidních folikulech (Cerovic et al., 2013). Všechny čtyři populace DC byly nalezeny také v lymfě hrudního kanálu adenektomovaných myší s mezenterickou lymfou, což svědčí pro aktivní migraci z LP a lymfoidních folikulů (Cerovic et al., 2013). Lymfatické CD103+CD11b+, CD103+CD1lb- (CD8α+) a CD103- DC mohly řídit proliferaci OTII CD4+ a OTI CD8+ T buněk při zatížení proteinem OVA, exprimovaly aktivitu aldehyddehydrogenázy a mohly řídit CCR9 na OT I CD8 T buňkách in vitro, což svědčí o pravých vlastnostech DC. Zajímavé je, že pouze CD103- DC narozené v lymfě po aktivaci exprimovaly IL-12 a IL-23 a řídily diferenciaci Th1 a Th17 in vitro, což naznačuje, že tato populace může představovat jedinečnou imunostimulační populaci (Cerovic et al., 2013).

Možnost, že do MLN může v ustáleném stavu migrovat více populací DC, ukázaly také studie populací MHCIIhi CD11c+ buněk z MLN, které představují buď rezidentní, nebo migrující buňky, přičemž ty druhé se vyznačují vyšší relativní expresí MHCII a nižší expresí CD11c. Takto definovaná „migrující“ populace zahrnuje čtyři výše popsané populace DC, přičemž více než 80 % buněk je CD103+ se stejným procentem CD103+CD11b+ a CD103+CD11b- buněk a CD103-CD11b+ tvoří všechny zbývající buňky kromě několika procent (Persson et al., 2013). Ačkoli tedy CD103+CD11b+ buňky jistě představují hlavní populaci buněk v tenkém střevě, které zjevně migrují do MLN a jsou schopny přenášet salmonely, zdá se nepravděpodobné, že by tato populace byla zodpovědná za všechny prokázané funkce CD103+ buněk, zejména za indukci regulačních T buněk FoxP3 a naváděcích receptorů α4β7 a CCR9 na T buňkách. Kromě toho tyto nedávné studie naznačují, že CD103+CD11b- a CD103- DC jsou migrující populace, které si zaslouží další studium u nemanipulovaných myší s intaktními MLN.

Nedávné údaje také naznačují, že CX3CR1+ buňky ze střevní LP mohou za určitých podmínek skutečně migrovat do MLN. Během kolitidy vyvolané dextran-sulfátem sodným (DSS) nebo přenosem T buněk do hostitelů s deficitem RAG se v tlustém střevě hromadí prozánětlivé buňky odvozené od monocytů a exprimují střední hladiny F4/80 a CX3CR1 (Bain et al., 2013; Rivollier et al., 2012; Waddell et al., 2011; Weber et al., 2011; Zigmond et al., 2012). Po DSS kolitidě se zánětlivé buňky odvozené od monocytů CX3CR1int, které byly Ly6Chi, dále diferencovaly na CX3CR1int Ly6Clo buňky exprimující vysoké hladiny povrchové CCR7 se schopností migrovat do drenážních lymfatik (Zigmond et al., 2012). Tyto buňky také indukovaly proliferaci buněk OTII po perorálním podání OVA, což naznačuje, že za podmínek akutního zánětu mohou monocyty dávat vznik imunostimulačním CX3CR1int buňkám se schopností migrovat do MLN (Zigmond et al., 2012). Kromě toho v samostatných studiích po léčbě myší širokospektrými antibiotiky přenášely CD11c+CX3CR1+ buňky neinvazivní nepatogenní S. typhimurium do MLN prostřednictvím střevní lymfy, přičemž tento proces závisel na CCR7 a vedl ke zvýšení Th1 a IgA odpovědí v MLN (Diehl et al., 2013).

Zdá se tedy, že za ustálených podmínek u neléčených myší a po určitých zánětlivých a infekčních stavech (expozice R848 a infekce S. typhimurium) je naprostá většina CX3CR1+ buněk odvozených od monocytů, což jsou CX3CR1hi rezidentní makrofágy, omezena ve své schopnosti migrovat do MLN. Tento sedentární stav může být důsledkem podmiňujících faktorů vyvolávajících komenzální bakterie, které při změně akutním zánětem nebo po dysbióze vyvolané antibiotiky vedou k diferenciaci rekrutovaných monocytů na CX3CR1int buňky, které mají schopnost migrovat do MLN, nebo na CX3CR1hi buňky, které se od rezidentních makrofágů liší svou schopností migrovat do MLN. Bakteriální dysbióza vyvolaná antibiotiky a možná i dalšími podmínkami může navíc ovlivnit diferenciaci monocytů na migrující CX3CR1hi makrofágy nebo může změnit CX3CR1hi rezidentní makrofágy přímo na buňky se schopností migrovat do MLN po indukci CCR7 bakteriálními signály.

Na rozdíl od migrujících buněk obsahuje MLN velký podíl rezidentních CD103+ CD11b- DC a CD103- CX3CR1+ CD11b+ monocytů/makrofágů. Funkce těchto rezidentních buněk vůči migrujícím buňkám ze střeva nejsou jasné

.