Migrația CD din Lamina Propria către LN mezenterici

Nodulii limfatici mezenterici conțin populații de macrofage CX3CR1+ rezidente, precum și populații de CD rezidente MHCIIint și migratoare MHCIIhi. „Celulele voalate” au fost descrise în limfa ductului toracic de la șobolani în urma limfadenectomiei mezenterice, care cuprindeau o populație de celule care migrează din intestin către LNM, unde sunt în mod normal prinse (Liu și MacPherson, 1991, 1993, 1995; MacPherson, 1989; MacPherson et al., 1995; Pugh et al., 1983). Originea lor intestinală a fost indicată de faptul că celulele ductului toracic de la șobolani nemanipulați conțineau foarte puține DC (<0,2%), în comparație cu șobolanii care au suferit o limfadenectomie (8-10%) (MacPherson și colab., 1995). DC migratoare au avut un timp de înjumătățire scurt în țesuturi (de ordinul a 2-3 zile), similar cu majoritatea celorlalte populații de DC (MacPherson et al., 1995). Aceste studii fundamentale au stabilit conceptul că DCs imunostimulatoare migrează în mod constitutiv din intestin către MLN în condiții de echilibru și au demonstrat capacitatea unui produs patogen de a spori această migrație. Mai mult, s-a demonstrat că celulele CD11c+ transportă atât fragmente de celule epiteliale (Huang et al., 2000), cât și bacterii comensale (Macpherson și Uhr, 2004) către MLN, iar șoarecii lipsiți de CCR7 prezintă o inducție defectuoasă a toleranței orale (Worbs et al., 2006), stabilind importanța transportului constitutiv de antigen către MLN în imunitatea și homeostazia mucoaselor.

Populația de celule CD11c+ care migrează către MLN a devenit un domeniu de cercetare și dezbatere activă. CD103+ DCs atât în LP din intestinul subțire cât și în MLNs au o capacitate superioară de a conduce receptorii de homing pe celulele T (Annacker et al., 2005; Johansson-Lindbom et al., 2005), și de a conduce inducerea de novo a celulelor T reglatoare CD4+ Foxp3+ (Coombes et al., 2007; Sun et al., 2007), iar DC CD103+ din MLN reprezintă o populație celulară majoră care este capabilă să prezinte antigene orale celulelor T CD4 și CD8 (Coombes et al., 2007; Jaensson et al., 2008; Schulz et al., 2009; Sun et al., 2007). Mai mult, DC CD103+ din MLN au lipsit la șoarecii cu deficit de CCR7 (Johansson-Lindbom et al., 2005), iar experimentele de marcare cu BrdU au demonstrat o marcare întârziată a DC CD103+ în MLN (Jaensson et al., 2008), argumentând că celulele CD103+ migrează din LP intestinal către MLN. Ulterior, studiile elegante ale lui Pabst și ale colegilor au demonstrat, prin vizualizarea directă a celulelor din vasele limfatice mezenterice și prin citometria în flux a celulelor din limfa intestinală de șoarece, că CD103+ DC, dar nu și celulele care exprimă CX3CR1, migrează în LN mezenterice de drenaj intestinal în stare stabilă și în urma administrării agonistului TLR 7/8 R848, care a crescut dramatic migrarea CD103+ DC din LP intestinală mică în limfă (Schulz et al., 2009). S-a constatat că celulele CX3CR1+ erau staționare și asociate cu vasele limfatice, sugerând o funcție de patrulare. Alte studii au arătat că CCR7 este exprimat în mod constitutiv predominant de către CD103+CD11b+ DCs și nu de către macrofagele CD103-CD11b+ în LP din intestinul subțire, că șoarecii cu deficit de CCR7 nu au CD103+CD11b+ DCs în MLN și că CD103+CD11b+ DCs sunt populațiile principale, dar nu exclusive, care adăpostesc S. typhimurium în MLN în urma infecției orale (Bogunovic et al., 2009). Aceste studii demonstrează traficul primar al populației CD CD103+CD11b+ DC și lipsa relativă a migrării celulelor CX3CR1+ către MLN în stare stabilă sau în urma infecției cu S. typhimurium.

Studii recente au indicat, totuși, că alte celule decât populațiile CD103+ CD11b+ DC pot migra către MLN în stare stabilă (Cerovic et al., 2013). În intestinul subțire, sunt prezente CD103+CD11b- (care sunt toate CD8+), precum și CD103-CD11b+ și CD103-CD11b- F4/80- DCs, celulele CD103- constituind 15 % din DCs, și toate au exprimat cantități similare de ARNm CCR7 și Flt3 și s-au extins în prezența Flt3L exogen (Cerovic et al., 2014; Persson et al., 2013). Doar celulele CD103-CD11b- au fost absente în intestinul subțire al șoarecilor cu deficit de RORγt care, de asemenea, nu au țesuturi limfoide organizate, ceea ce indică faptul că trei populații de CD potențial migratoare sunt prezente în LP, în timp ce una este prezentă în foliculii limfoizi (Cerovic et al., 2013). Toate cele patru populații de DC au fost, de asemenea, găsite în limfa ductului toracic al șoarecilor adenectomizați cu limfă mezenterică, ceea ce argumentează migrația activă din LP și foliculii limfoizi (Cerovic et al., 2013). CD-urile CD103+CD11b+, CD103+CD1lb- (CD8α+) și CD103- DC născute în limfă au putut conduce proliferarea celulelor T OTII CD4+ și OTI CD8+ atunci când au fost încărcate cu proteină OVA, au exprimat activitate de aldehidă dehidrogenază și au putut conduce CCR9 pe celulele T OT I CD8 in vitro, ceea ce indică adevărate caracteristici DC. În mod interesant, numai CD103- DCs CD103- născute în limfă au exprimat IL-12 și IL-23 după activare și au determinat diferențierea Th1 și Th17 in vitro, ceea ce indică faptul că această populație poate reprezenta o populație imunostimulatoare unică (Cerovic et al., 2013).

Posibilitatea ca mai multe populații de DC să poată migra către MLN în stare stabilă a fost demonstrată, de asemenea, în studiile privind populațiile de celule MHCIIhi CD11c+ din MLN care reprezintă fie celule rezidente, fie celule migratoare, acestea din urmă distingându-se printr-o expresie relativă mai mare a MHCII și o expresie mai mică a CD11c. Astfel definită, populația „migratoare” include cele patru populații de DC descrise mai sus, cu mai mult de 80 % din celule fiind CD103+ cu procente egale de celule CD103+CD11b+ și CD103+CD11b- și cu CD103-CD11b+ care reprezintă toate celulele rămase, cu excepția câtorva procente (Persson et al., 2013). Prin urmare, în timp ce celulele CD103+CD11b+ reprezintă cu siguranță o populație majoră de celule din intestinul subțire care migrează în mod clar către MLN și sunt capabile să transporte Salmonella, pare puțin probabil ca această populație să fie responsabilă pentru toate funcțiile demonstrate ale celulelor CD103+, în special pentru inducerea celulelor T de reglementare FoxP3 și a receptorilor de orientare α4β7 și CCR9 pe celulele T. În plus, aceste studii recente indică faptul că CD103+CD11b- și CD103- DCs sunt populații migratoare care merită să fie studiate în continuare la șoareci nemanipulați cu MLN intacte.

Datele recente au indicat, de asemenea, că celulele CX3CR1+ din LP intestinale pot într-adevăr să migreze către MLN în anumite condiții. În timpul colitei induse de sulfat de dextran sodiu (DSS) sau de transferul de celule T în gazde cu deficit de RAG, celulele proinflamatorii derivate din monocite se acumulează în colon și exprimă niveluri intermediare de F4/80 și CX3CR1 (Bain et al., 2013; Rivollier et al., 2012; Waddell et al., 2011; Weber et al., 2011; Zigmond et al., 2012). În urma colitei DSS, celulele inflamatorii CX3CR1int derivate din monocite care erau Ly6Chi s-au diferențiat în continuare în celule CX3CR1int Ly6Clo care exprimă niveluri ridicate de CCR7 de suprafață cu capacitatea de a migra în limfaticele de drenaj (Zigmond et al., 2012). Aceste celule au indus, de asemenea, proliferarea celulelor OTII în urma administrării orale de OVA, ceea ce indică faptul că, în condiții de inflamație acută, monocitele pot da naștere la celule CX3CR1int imunostimulatoare cu capacitatea de a migra în MLN (Zigmond et al., 2012). Mai mult, în cadrul unor studii separate, în urma tratamentului cu antibiotice cu spectru larg al șoarecilor, celulele CD11c+CX3CR1+ au transportat S. typhimurium neinvaziv nepatogen către MLN prin limfa intestinală, un proces care a depins de CCR7 și care a dus la răspunsuri Th1 și IgA sporite în MLN (Diehl et al, 2013).

Prin urmare, în condiții de echilibru la șoarecii netratați și în urma anumitor condiții inflamatorii și infecțioase (expunerea la R848 și infecția cu S. typhimurium), marea majoritate a celulelor CX3CR1+ derivate din monocite, care sunt macrofage rezidente CX3CR1hi, par să fie limitate în ceea ce privește capacitatea lor de a migra către MLN. Această stare sedentară poate rezulta din factorii de condiționare care induc bacterii comensale, care, atunci când sunt alterate de o inflamație acută sau în urma unei disbioze induse de antibiotice, conduc la diferențierea monocitelor recrutate în celule CX3CR1int care au capacitatea de a migra către MLN sau în celule CX3CR1hi care diferă de macrofagele rezidente în ceea ce privește capacitatea lor de a migra către MLN. Mai mult, disbioza bacteriană indusă de antibiotice și, posibil, alte condiții, pot influența diferențierea monocitelor în macrofage CX3CR1hi migratoare sau pot modifica macrofagele rezidente CX3CR1hi direct în celule cu capacitatea de a migra spre MLN în urma inducerii CCR7 prin semnale bacteriene.

În contrast cu celulele migratoare, MLN conține o proporție mare de DC CD103+ CD11b- rezidente și monocite/macrofage CD103- CX3CR1+ CD11b+. Funcțiile acestor celule rezidente față de celulele migratoare din intestin nu sunt clare.