Migración de CD desde la lámina propia a los ganglios linfáticos mesentéricos
Los ganglios linfáticos mesentéricos contienen poblaciones de macrófagos residentes CX3CR1+, así como poblaciones de CD residentes MHCIIint y migratorias MHCIIhi. Se describieron «células veladas» en la linfa del conducto torácico de ratas tras una linfadenectomía mesentérica, que comprendían una población de células que migraban desde el intestino al MLN, donde normalmente quedan atrapadas (Liu y MacPherson, 1991, 1993, 1995; MacPherson, 1989; MacPherson et al., 1995; Pugh et al., 1983). Su origen intestinal estaba indicado por el hecho de que las células del conducto torácico de las ratas no manipuladas contenían muy pocas DC (<0,2%), en comparación con las ratas después de una linfadenectomía (8-10%) (MacPherson et al., 1995). Las DC migratorias tenían una vida media corta en los tejidos (del orden de 2-3 días), similar a la de la mayoría de las demás poblaciones de DC (MacPherson et al., 1995). Estos estudios seminales establecieron el concepto de que las DC inmunoestimuladoras migran de forma constitutiva desde el intestino a los MLN en condiciones estables, y demostraron la capacidad de un producto patógeno para potenciar esta migración. Además, se demostró que las células CD11c+ transportan tanto fragmentos de células epiteliales (Huang et al., 2000) como bacterias comensales (Macpherson y Uhr, 2004) al MLN, y que los ratones que carecen de CCR7 presentan una inducción defectuosa de la tolerancia oral (Worbs et al., 2006), estableciendo la importancia del transporte constitutivo de antígenos a los MLN en la inmunidad y homeostasis de la mucosa.
La población de células CD11c+ que migran a los MLN se ha convertido en un área de investigación y debate activo. Las DCs CD103+ tanto en el LP del intestino delgado como en los MLNs tienen una capacidad superior para impulsar los receptores de homing en las células T (Annacker et al., 2005; Johansson-Lindbom et al., 2005), y para impulsar la inducción de novo de células T reguladoras CD4+ Foxp3+ (Coombes et al., 2007; Sun et al., 2007) y las DCs CD103+ en el MLN son una población celular importante capaz de presentar antígenos orales a las células T CD4 y CD8 (Coombes et al., 2007; Jaensson et al., 2008; Schulz et al., 2009; Sun et al., 2007). Además, los ratones deficientes en CCR7 carecían de DCs CD103+ en el MLN (Johansson-Lindbom et al., 2005) y los experimentos de marcaje con BrdU demostraron un retraso en el marcaje de DCs CD103+ en el MLN (Jaensson et al., 2008), argumentando que las células CD103+ migran desde el LP intestinal al MLN. Posteriormente, los elegantes estudios de Pabst y sus colegas demostraron, mediante la visualización directa de las células en los vasos linfáticos mesentéricos y la citometría de flujo de las células de la linfa intestinal de ratón, que las DCs CD103+, pero no las células que expresan CX3CR1, migran a los LNs mesentéricos de drenaje del intestino en estado estacionario y tras la administración del agonista del TLR 7/8 R848, que aumentó drásticamente la migración de las DCs CD103+ desde el LP del intestino delgado a la linfa (Schulz et al., 2009). Se descubrió que las células CX3CR1+ eran estacionarias y estaban asociadas a los vasos linfáticos, lo que sugiere una función de patrulla. Otros estudios demostraron que CCR7 se expresa de forma constitutiva predominantemente por las CD CD103+CD11b+ y no por los macrófagos CD103-CD11b+ en el LP del intestino delgado, que los ratones deficientes en CCR7 carecen selectivamente de DC CD103+CD11b+ en el MLN, y que las DC CD103+CD11b+ son las poblaciones principales, aunque no exclusivas, que albergan S. typhimurium en el MLN tras una infección oral (Bogunovic et al., 2009). Estos estudios demuestran el tráfico primario de la población de DC CD103+CD11b+ y la relativa falta de migración de células CX3CR1+ a los MLN en estado estable o tras la infección con S. typhimurium.
Sin embargo, estudios recientes han indicado que otras células distintas de las poblaciones de DC CD103+CD11b+ pueden migrar a los MLN en estado estable (Cerovic et al., 2013). En el intestino delgado, están presentes CD103+CD11b- (que son todas CD8+), así como CD103-CD11b+ y CD103-CD11b- F4/80- DCs, y las células CD103- constituyen el 15% de las DCs, y todas expresan cantidades similares de ARNm de CCR7 y Flt3 y se expanden en presencia de Flt3L exógena (Cerovic et al., 2014; Persson et al., 2013). Solo las células CD103-CD11b- estaban ausentes en el intestino delgado de los ratones deficientes en RORγt que también carecen de tejidos linfoides organizados, lo que indica que tres poblaciones de DCs potencialmente migratorias están presentes en el LP, mientras que una está presente dentro de los folículos linfoides (Cerovic et al., 2013). Las cuatro poblaciones de DC también se encontraron en la linfa del conducto torácico de los ratones adenectomizados de la linfa mesentérica, argumentando una migración activa desde el LP y los folículos linfoides (Cerovic et al., 2013). Las DCs CD103+CD11b+, CD103+CD1lb- (CD8α+) y CD103- nacidas en la linfa podían impulsar la proliferación de células T OTII CD4+ y OTI CD8+ cuando se cargaban con la proteína OVA, expresaban la actividad de la aldehído deshidrogenasa y podían impulsar CCR9 en las células T OT I CD8 in vitro, indicando verdaderas características de DC. Curiosamente, sólo las DCs CD103- nacidas en la linfa expresaron IL-12 e IL-23 después de la activación, e impulsaron la diferenciación Th1 y Th17 in vitro, lo que indica que esta población puede representar una población inmunoestimuladora única (Cerovic et al., 2013).
La posibilidad de que múltiples poblaciones de DC puedan migrar al MLN en estado estacionario también se demostró en estudios de poblaciones de células MHCIIhi CD11c+ del MLN que representan células residentes o migratorias, estas últimas distinguidas por una mayor expresión relativa de MHCII y una menor expresión de CD11c. Tal y como se ha definido, la población «migratoria» incluye las cuatro poblaciones de DCs descritas anteriormente con más del 80% de las células siendo CD103+ con porcentajes iguales de células CD103+CD11b+ y CD103+CD11b-, y con CD103-CD11b+ constituyendo todas las células restantes excepto un pequeño porcentaje (Persson et al., 2013). Por lo tanto, aunque las células CD103+CD11b+ ciertamente representan una población importante de células en el intestino delgado que claramente migran al MLN, y son capaces de transportar Salmonella, parece poco probable que esta población sea responsable de todas las funciones demostradas de las células CD103+, en particular, la inducción de las células T reguladoras FoxP3, y los receptores de homing α4β7 y CCR9 en las células T. Además, estos estudios recientes indican que las DCs CD103+CD11b- y CD103- son poblaciones migratorias que merecen un estudio más profundo en ratones no manipulados con MLNs intactos.
Los datos recientes también han indicado que las células CX3CR1+ del LP intestinal pueden efectivamente migrar al MLN bajo ciertas condiciones. Durante la colitis inducida por el sulfato sódico de dextrano (DSS) o la transferencia de células T en huéspedes con deficiencia de RAG, las células proinflamatorias derivadas de monocitos se acumulan en el colon y expresan niveles intermedios de F4/80 y CX3CR1 (Bain et al., 2013; Rivollier et al., 2012; Waddell et al., 2011; Weber et al., 2011; Zigmond et al., 2012). Tras la colitis DSS, las células inflamatorias CX3CR1int derivadas de monocitos que eran Ly6Chi se diferenciaron aún más en células CX3CR1int Ly6Clo que expresaban altos niveles de CCR7 de superficie con la capacidad de migrar a los linfáticos de drenaje (Zigmond et al., 2012). Estas células también indujeron la proliferación de células OTII tras la administración oral de OVA, lo que indica que, en condiciones de inflamación aguda, los monocitos pueden dar lugar a células CX3CR1int inmunoestimuladoras con capacidad para migrar al MLN (Zigmond et al., 2012). Además, en estudios separados, tras el tratamiento de ratones con antibióticos de amplio espectro, las células CD11c+CX3CR1+ transportaron S. typhimurium no invasivo y no patógeno al MLN a través de la linfa intestinal, un proceso que dependía de CCR7, y que dio lugar a una mayor respuesta Th1 e IgA en el MLN (Diehl et al, 2013).
Por lo tanto, en condiciones de estado estacionario en ratones no tratados, y después de ciertas condiciones inflamatorias e infecciosas (exposición a R848 e infección por S. typhimurium), la gran mayoría de las células CX3CR1+ derivadas de monocitos, que son macrófagos residentes CX3CR1hi, parecen estar restringidas en su capacidad de migrar al MLN. Este estado sedentario puede ser el resultado de los factores condicionantes que inducen a las bacterias comensales, que cuando se alteran por la inflamación aguda o después de la disbiosis inducida por antibióticos conduce a la diferenciación de los monocitos reclutados en células CX3CR1int que tienen la capacidad de migrar al MLN, o en células CX3CR1hi que difieren de los macrófagos residentes en su capacidad de migrar al MLN. Además, la disbiosis bacteriana inducida por antibióticos, y posiblemente otras condiciones, puede influir en la diferenciación de los monocitos en macrófagos CX3CR1hi migratorios, o puede alterar los macrófagos residentes CX3CR1hi directamente en células con capacidad de migrar al MLN tras la inducción de CCR7 por señales bacterianas.
En contraste con las células migratorias, el MLNs contiene una gran proporción de DCs CD103+ CD11b- residentes y monocitos/macrófagos CD103- CX3CR1+ CD11b+. Las funciones de estas células residentes frente a las células migratorias del intestino no están claras.