DC migráció a Lamina Propria-ból a mesenteriális LN-ekbe

A mesenteriális LN-ek rezidens CX3CR1+ makrofág populációkat, valamint rezidens MHCIIint és migráló MHCIIhi DC populációkat tartalmaznak. “Fátyolos sejteket” írtak le patkányok mellkasi nyirokcsomójából mesenterialis lymphadenectomiát követően, amelyek a bélből az MLN-be vándorló sejtek populációjából állnak, ahol normális esetben csapdába esnek (Liu és MacPherson, 1991, 1993, 1995; MacPherson, 1989; MacPherson és mtsai., 1995; Pugh és mtsai., 1983). Bél eredetüket jelezte az a tény, hogy a nem manipulált patkányokból származó mellkasi ductus sejtek nagyon kevés DC-t (<0,2%) tartalmaztak, összehasonlítva a nyirokcsomó eltávolítást követő patkányokkal (8-10%) (MacPherson és mtsai., 1995). A vándorló DC-k rövid felezési idővel rendelkeztek a szövetekben (2-3 napos nagyságrendű), hasonlóan a legtöbb más DC-populációhoz (MacPherson et al., 1995). Ezek a korszakalkotó vizsgálatok megalapozták azt a koncepciót, hogy az immunstimuláló DC-k állandósult körülmények között konstitutívan vándorolnak a bélből az MLN-ekbe, és kimutatták, hogy egy kórokozó termék képes ezt a vándorlást fokozni. Továbbá kimutatták, hogy a CD11c+ sejtek mind a hámsejtek fragmentumait (Huang és mtsai., 2000), mind a kommenzális baktériumokat (Macpherson és Uhr, 2004) az MLN-be szállítják, és a CCR7-et hiányoló egereknél az orális tolerancia indukciója hibás (Worbs és mtsai.., 2006), megállapítva a konstitutív antigénszállítás fontosságát az MLN-ekbe a nyálkahártya immunitásában és homeosztázisában.

Az MLN-ekbe vándorló CD11c+ sejtek populációja aktív kutatás és vita tárgyává vált. A CD103+ DC-k mind a vékonybél LP-ben, mind az MLN-ekben kiválóan képesek a T-sejtek homing receptorainak vezetésére (Annacker et al., 2005; Johansson-Lindbom et al., 2005), valamint a CD4+ Foxp3+ szabályozó T-sejtek de novo indukciójára (Coombes et al., 2007; Sun et al., 2007), és a CD103+ DC-k az MLN-ben olyan fő sejtpopuláció, amely képes orális antigéneket prezentálni a CD4 és CD8 T-sejteknek (Coombes et al., 2007; Jaensson et al., 2008; Schulz et al., 2009; Sun et al., 2007). Továbbá a CCR7-hiányos egerekben hiányoztak a CD103+ DC-k az MLN-ben (Johansson-Lindbom és mtsai., 2005), és a BrdU-jelölési kísérletek a CD103+ DC-k késleltetett jelölését mutatták az MLN-ben (Jaensson és mtsai., 2008), ami amellett szól, hogy a CD103+ sejtek a bél LP-ből vándorolnak az MLN-be. Ezt követően Pabst és munkatársai elegáns vizsgálatai a mesenteriális nyirokerekben lévő sejtek közvetlen vizualizációjával és egér bélnyirokból származó sejtek áramlási citometriás vizsgálatával kimutatták, hogy a CD103+ DC-k, de nem a CX3CR1-et expresszáló sejtek vándorolnak a bélből lefolyó mesenteriális LN-ekbe stabil állapotban és a TLR 7/8 agonista R848 adását követően, ami drámaian megnövelte a CD103+ DC-k migrációját a vékonybél LP-ből a nyirokba (Schulz és mtsi., 2009). A CX3CR1+ sejtek stacionáriusnak bizonyultak és a nyirokerekhez társultak, ami őrjáratozó funkcióra utal. Más vizsgálatok kimutatták, hogy a CCR7-et konstitutívan túlnyomórészt a CD103+CD11b+ DC-k és nem a CD103-CD11b+ makrofágok expresszálják a vékonybél LP-ben, hogy a CCR7-hiányos egerekből szelektíven hiányoznak a CD103+CD11b+ DC-k az MLN-ben, és hogy a CD103+CD11b+ DC-k a fő, de nem kizárólagos S. typhimuriumot hordozó populációk az MLN-ben orális fertőzést követően (Bogunovic és mtsai., 2009). Ezek a vizsgálatok a CD103+CD11b+ DC-populáció elsődleges forgalmát és a CX3CR1+ sejtek MLN-be történő migrációjának relatív hiányát bizonyítják stacionárius állapotban vagy S. typhimuriummal történő fertőzést követően.

Újabb vizsgálatok azonban azt jelezték, hogy a CD103+ CD11b+ DC-populációtól eltérő sejtek is migrálhatnak az MLN-be stacionárius állapotban (Cerovic és mtsai., 2013). A vékonybélben CD103+CD11b- (amelyek mind CD8+), valamint CD103-CD11b+ és CD103-CD11b- F4/80- DC-k vannak jelen, a CD103- sejtek a DC-k 15%-át teszik ki, és mindegyik hasonló mennyiségű CCR7 és Flt3 mRNS-t expresszált, és exogén Flt3L jelenlétében exogén Flt3L jelenlétében terjeszkedtek (Cerovic et al., 2014; Persson et al., 2013). Csak a CD103-CD11b- sejtek hiányoztak a RORγt-hiányos egerek vékonybelében, amelyekből szintén hiányoznak a szervezett nyirokszövetek, ami azt jelzi, hogy a potenciálisan migráló DC-k három populációja van jelen a LP-ben, míg egy a nyirokcsomó tüszőkben (Cerovic és mtsai., 2013). Mind a négy DC-populáció megtalálható volt a mesenteriális nyirokcsomó-adenektomizált egerek mellkasi nyirokcsomójában is, ami a LP-ből és a nyirokcsomó-tüszőkből történő aktív migráció mellett szól (Cerovic és mtsai., 2013). A nyirokmirigyben született CD103+CD11b+, CD103+CD1lb- (CD8α+) és CD103- DC-k képesek voltak az OTII CD4+ és OTI CD8+ T-sejtek proliferációját hajtani, ha OVA fehérjével terhelték őket, aldehid-dehidrogenáz aktivitást fejeztek ki, és képesek voltak in vitro az OT I CD8 T-sejteken a CCR9-et hajtani, ami valódi DC-jellemzőkre utal. Érdekes módon csak a nyirokban született CD103- DC-k expresszáltak IL-12-t és IL-23-at az aktiválást követően, és in vitro Th1 és Th17 differenciálódásra késztettek, ami arra utal, hogy ez a populáció egy egyedülálló immunstimuláló populációt képviselhet (Cerovic et al., 2013).

Azt a lehetőséget, hogy több DC-populáció is vándorolhat az MLN-be stabil állapotban, az MLN-ből származó MHCIIhi CD11c+ sejtpopulációk vizsgálatai is kimutatták, amelyek vagy rezidens, vagy migráló sejteket képviselnek, ez utóbbiakat az MHCII magasabb relatív expressziója és a CD11c alacsonyabb expressziója különbözteti meg. Az így definiált “vándorló” populáció a fent leírt négy DC-populációt foglalja magában, ahol a sejtek több mint 80%-a CD103+, egyenlő arányban CD103+CD11b+ és CD103+CD11b- sejtekkel, és ahol a CD103-CD11b+ a fennmaradó sejtek néhány százalékát kivéve az összes többi sejtet alkotja (Persson és mtsai., 2013). Ezért, bár a CD103+CD11b+ sejtek minden bizonnyal a vékonybélben a sejtek fő populációját képviselik, amelyek egyértelműen az MLN felé vándorolnak, és képesek a Salmonella hordozására, nem tűnik valószínűnek, hogy ez a populáció felelős a CD103+ sejtek összes kimutatott funkciójáért, különösen a FoxP3 szabályozó T-sejtek indukciójáért, valamint a T-sejtek α4β7 és CCR9 homing receptoraiért. Ezenkívül ezek a közelmúltbeli vizsgálatok azt jelzik, hogy a CD103+CD11b- és CD103- DC-k migráló populációk, amelyek további vizsgálatot érdemelnek intakt MLN-ekkel rendelkező, nem manipulált egerekben.

A közelmúltbeli adatok azt is jelezték, hogy a bél LP-ből származó CX3CR1+ sejtek bizonyos körülmények között valóban képesek az MLN-be vándorolni. A dextrán-nátrium-szulfáttal (DSS) vagy RAG-hiányos gazdaszervezetekbe történő T-sejt-transzferrel kiváltott vastagbélgyulladás során a proinflammatorikus monocitákból származó sejtek felhalmozódnak a vastagbélben, és intermedier F4/80 és CX3CR1 szintet expresszálnak (Bain et al., 2013; Rivollier et al., 2012; Waddell et al., 2011; Weber et al., 2011; Zigmond et al., 2012). A DSS colitist követően a monocitákból származó CX3CR1int gyulladásos sejtek, amelyek Ly6Chi-ek voltak, tovább differenciálódtak CX3CR1int Ly6Clo sejtekké, amelyek nagy mennyiségű felszíni CCR7-et expresszáltak, és képesek voltak a lefolyó nyirokerekbe vándorolni (Zigmond és mtsai., 2012). Ezek a sejtek orális OVA beadást követően az OTII sejtek proliferációját is indukálták, ami azt jelzi, hogy akut gyulladásos körülmények között a monociták immunstimuláló CX3CR1int sejteket hozhatnak létre, amelyek képesek az MLN-be vándorolni (Zigmond és mtsai., 2012). Továbbá, külön vizsgálatokban, egerek széles spektrumú antibiotikumos kezelését követően CD11c+CX3CR1+ sejtek nem invazív, nem patogén S. typhimuriumot szállítottak az MLN-be a bélnyirokcsomón keresztül, amely folyamat a CCR7-től függött, és amely fokozott Th1 és IgA válaszokat eredményezett az MLN-ben (Diehl et al, 2013).

Ezért kezeletlen egerekben állandósult körülmények között, valamint bizonyos gyulladásos és fertőző állapotokat (R848-expozíció és S. typhimurium-fertőzés) követően úgy tűnik, hogy a monocitákból származó CX3CR1+ sejtek túlnyomó többsége, amelyek CX3CR1hi rezidens makrofágok, korlátozottan képesek az MLN-be vándorolni. Ez az ülő állapot a kondicionáló faktorok által indukált kommenzális baktériumokból eredhet, amelyek akut gyulladás vagy antibiotikum-indukált diszbiózist követően megváltozva a rekrutált monociták differenciálódásához vezetnek CX3CR1int sejtekké, amelyek képesek az MLN-be vándorolni, vagy CX3CR1hi sejtekké, amelyek különböznek a rezidens makrofágoktól az MLN-be vándorlási képességükben. Továbbá az antibiotikumok által kiváltott bakteriális diszbiózis és esetleg más körülmények befolyásolhatják a monociták migráló CX3CR1hi makrofágokká történő differenciálódását, vagy a CCR7 bakteriális jelek általi indukcióját követően a rezidens CX3CR1hi makrofágokat közvetlenül az MLN felé migrálni képes sejtekké változtathatják.

A migráló sejtekkel ellentétben az MLN nagy arányban tartalmaz rezidens CD103+ CD11b- DC-ket és CD103- CX3CR1+ CD11b+ monocita/makrofágokat. Ezeknek a rezidens sejteknek a funkciói a bélből származó migráló sejtekkel szemben nem tisztázottak.