Migracja DC z Lamina Propria do węzłów chłonnych krezkowych
Węzły chłonne krezkowe zawierają populacje makrofagów CX3CR1+, jak również populacje DC MHCIIint i migrujące MHCIIhi. „Veiled cells” zostały opisane w limfie przewodu piersiowego od szczurów po limfadenektomii krezkowej, które obejmowały populację komórek migrujących z jelita do MLN, gdzie są normalnie uwięzione (Liu i MacPherson, 1991, 1993, 1995; MacPherson, 1989; MacPherson i in., 1995; Pugh i in., 1983). Na ich jelitowe pochodzenie wskazuje fakt, że komórki przewodu piersiowego szczurów niemanipulowanych zawierały bardzo mało DCs (<0,2%), w porównaniu ze szczurami po limfadenektomii (8-10%) (MacPherson i in., 1995). Migrujące DC miały krótki okres półtrwania w tkankach (rzędu 2-3 dni), podobny do większości innych populacji DC (MacPherson i in., 1995). Te przełomowe badania ugruntowały koncepcję, że immunostymulujące DC konstytutywnie migrują z jelita do MLN w warunkach stanu ustalonego i wykazały zdolność produktu patogenu do wzmocnienia tej migracji. Ponadto wykazano, że komórki CD11c+ przenoszą zarówno fragmenty komórek nabłonka (Huang i in., 2000), jak i bakterie komensalne (Macpherson i Uhr, 2004) do MLN, a myszy pozbawione CCR7 mają wadliwą indukcję tolerancji doustnej (Worbs i in., 2006), co potwierdza znaczenie konstytutywnego transportu antygenów do MLN w odporności i homeostazie błony śluzowej.
Populacja komórek CD11c+ , które migrują do MLNs stała się obszarem aktywnych badań i debat. CD103+ DCs zarówno w LP jelita cienkiego, jak i w MLNs mają przewagę w zdolności do napędzania receptorów homingowych na limfocytach T (Annacker i in., 2005; Johansson-Lindbom i in., 2005), a także do napędzania indukcji de novo limfocytów T regulatorowych CD4+ Foxp3+ (Coombes i in., 2007; Sun et al., 2007), a CD103+ DCs w MLN są główną populacją komórek, która jest zdolna do prezentowania antygenów jamy ustnej limfocytom T CD4 i CD8 (Coombes et al., 2007; Jaensson et al., 2008; Schulz et al., 2009; Sun et al., 2007). Co więcej, u myszy z niedoborem CCR7 brak było CD103+ DC w MLN (Johansson-Lindbom i in., 2005), a eksperymenty ze znakowaniem BrdU wykazały opóźnione znakowanie CD103+ DC w MLN (Jaensson i in., 2008), co przemawia za tym, że komórki CD103+ migrują z jelitowej LP do MLN. Następnie Pabst i współpracownicy wykazali poprzez bezpośrednią wizualizację komórek w krezkowych naczyniach chłonnych i cytometrię przepływową komórek z limfy jelitowej myszy, że CD103+ DCs, ale nie komórki wykazujące ekspresję CX3CR1, migrują do jelitowych drenujących krezkowych LN w stanie ustalonym i po podaniu agonisty TLR 7/8 R848, który dramatycznie zwiększył migrację CD103+ DCs z LP jelita cienkiego do limfy (Schulz i in., 2009). Stwierdzono, że komórki CX3CR1+ są stacjonarne i związane z naczyniami limfatycznymi, co sugeruje ich funkcję patrolową. Inne badania wykazały, że CCR7 ulega konstytutywnej ekspresji głównie przez CD103+CD11b+ DCs, a nie przez CD103-CD11b+ makrofagi w LP jelita cienkiego, że u myszy pozbawionych CCR7 selektywnie brakuje CD103+CD11b+ DCs w MLN, oraz że CD103+CD11b+ DCs są główną, ale nie jedyną populacją, która jest siedliskiem S. typhimurium w MLN po zakażeniu doustnym (Bogunovic i in., 2009). Badania te wskazują na pierwotną wędrówkę populacji CD103+CD11b+ DC i względny brak migracji komórek CX3CR1+ do MLN w stanie ustalonym lub po zakażeniu S. typhimurium.
Ostatnie badania wskazują jednak, że komórki inne niż populacje CD103+ CD11b+ DC mogą migrować do MLN w stanie ustalonym (Cerovic i wsp., 2013). W jelicie cienkim obecne są zarówno CD103+CD11b- (które wszystkie są CD8+), jak i CD103-CD11b+ oraz CD103-CD11b- F4/80- DCs, przy czym komórki CD103- stanowią 15% DCs, a wszystkie wykazywały podobną ilość mRNA CCR7 i Flt3 oraz ulegały ekspansji w obecności egzogennego Flt3L (Cerovic i wsp., 2014; Persson i wsp., 2013). Jedynie komórki CD103-CD11b- były nieobecne w jelicie cienkim myszy z niedoborem RORγt, u których również brakuje zorganizowanych tkanek limfoidalnych, co wskazuje, że trzy populacje potencjalnie migrujących DC są obecne w LP, podczas gdy jedna jest obecna w obrębie pęcherzyków limfoidalnych (Cerovic i wsp., 2013). Wszystkie cztery populacje DC występowały również w limfie przewodu piersiowego myszy poddanych adenektomii limfy krezkowej, co przemawia za aktywną migracją z LP i pęcherzyków limfoidalnych (Cerovic i in., 2013). Pochodzące z limfy CD103+CD11b+, CD103+CD1lb- (CD8α+) i CD103- DC mogły napędzać proliferację komórek T OTII CD4+ i OTI CD8+ po obciążeniu białkiem OVA, wykazywały aktywność dehydrogenazy aldehydowej i mogły pobudzać CCR9 na komórkach T OT I CD8 in vitro, wskazując na prawdziwe cechy DC. Co ciekawe, tylko urodzone w limfie CD103- DC wyrażały IL-12 i IL-23 po aktywacji oraz napędzały różnicowanie Th1 i Th17 in vitro, wskazując, że ta populacja może reprezentować unikalną populację immunostymulującą (Cerovic i in., 2013).
Możliwość, że wiele populacji DC może migrować do MLN w stanie ustalonym, została również wykazana w badaniach populacji komórek MHCIIhi CD11c+ z MLN, które reprezentują albo komórki rezydentne, albo migrujące, te ostatnie wyróżnione przez wyższą względną ekspresję MHCII i niższą ekspresję CD11c. Tak zdefiniowana populacja „migrująca” obejmuje cztery opisane powyżej populacje DC, w których ponad 80% komórek to komórki CD103+ z równym odsetkiem komórek CD103+CD11b+ i CD103+CD11b-, a komórki CD103-CD11b+ stanowią wszystkie, z wyjątkiem kilku procent pozostałych komórek (Persson i in., 2013). Dlatego też, chociaż komórki CD103+CD11b+ z pewnością stanowią główną populację komórek w jelicie cienkim, które wyraźnie migrują do MLN i są zdolne do przenoszenia Salmonelli, wydaje się mało prawdopodobne, że ta populacja jest odpowiedzialna za wszystkie wykazane funkcje komórek CD103+, w szczególności za indukcję limfocytów T regulatorowych FoxP3 oraz receptorów naprowadzających α4β7 i CCR9 na komórkach T. Ponadto, te ostatnie badania wskazują, że CD103+CD11b- i CD103- DCs są populacjami migrującymi, które zasługują na dalsze badania u myszy niemanipulowanych z nienaruszoną MLN.
Ostatnio dane wskazują również, że komórki CX3CR1+ z jelitowej LP mogą rzeczywiście migrować do MLN w pewnych warunkach. Podczas zapalenia jelita grubego wywołanego przez siarczan sodowy dekstranu (DSS) lub transfer komórek T do gospodarzy z niedoborem RAG, prozapalne komórki pochodzące z monocytów gromadzą się w okrężnicy i wykazują pośredni poziom F4/80 i CX3CR1 (Bain i in., 2013; Rivollier i in., 2012; Waddell i in., 2011; Weber i in., 2011; Zigmond i in., 2012). W następstwie zapalenia jelita grubego wywołanego przez DSS, pochodzące z monocytów komórki zapalne CX3CR1int, które były Ly6Chi, różnicowały się dalej w komórki CX3CR1int Ly6Clo wyrażające wysoki poziom powierzchni CCR7 ze zdolnością do migracji do drenujących naczyń limfatycznych (Zigmond i in., 2012). Komórki te indukowały również proliferację komórek OTII po doustnym podaniu OVA, co wskazuje, że w warunkach ostrego zapalenia monocyty mogą dawać początek immunostymulującym komórkom CX3CR1int ze zdolnością migracji do MLN (Zigmond i in., 2012). Ponadto, w oddzielnych badaniach, po leczeniu myszy antybiotykami o szerokim spektrum działania, komórki CD11c+CX3CR1+ przenosiły nieinwazyjne, niepatogenne S. typhimurium do MLN przez limfę jelitową, proces, który zależał od CCR7 i który powodował wzmocnienie odpowiedzi Th1 i IgA w MLN (Diehl i in., 2013).
W związku z tym, w warunkach stanu ustalonego u nieleczonych myszy, a także po pewnych warunkach zapalnych i zakaźnych (ekspozycja na R848 i zakażenie S. typhimurium), zdecydowana większość pochodzących z monocytów komórek CX3CR1+, które są makrofagami rezydentami CX3CR1hi, wydaje się być ograniczona w ich zdolności do migracji do MLN. Ten osiadły stan może wynikać z czynników warunkujących rozwój bakterii komensalnych, które zmienione przez ostry stan zapalny lub w następstwie dysbiozy wywołanej antybiotykami prowadzą do różnicowania się rekrutowanych monocytów w komórki CX3CR1int, które mają zdolność migracji do MLN, lub w komórki CX3CR1hi, które różnią się od makrofagów rezydentnych zdolnością migracji do MLN. Ponadto, dysbioza bakteryjna wywołana przez antybiotyki, i prawdopodobnie inne warunki, może wpływać na różnicowanie monocytów w migrujące makrofagi CX3CR1hi lub może zmieniać makrofagi rezydujące CX3CR1hi bezpośrednio w komórki mające zdolność migracji do MLN w następstwie indukcji CCR7 przez sygnały bakteryjne.
W przeciwieństwie do komórek migrujących, MLNs zawiera duży odsetek rezydentnych CD103+ CD11b- DCs i CD103- CX3CR1+ CD11b+ monocytów/makrofagów. Funkcje tych komórek rezydentnych w stosunku do komórek migrujących z jelita nie są jasne.
.