2.1 Migración e interacciones de las células B en desarrollo
Durante la linfopoyesis, las células B de la médula ósea pasan por una secuencia bien caracterizada de varias etapas de desarrollo. Las células B en desarrollo dependen críticamente de las señales específicas de cada etapa para su supervivencia y diferenciación, que les llegan en varios nichos microambientales definidos por las células estromales. Se cree que las células B migran entre estas áreas de tejido durante su desarrollo. El concepto de nichos microambientales fijos necesarios para albergar células y controlar su destino fue propuesto por primera vez en la década de 1970 por Schofield et al. en el contexto de las células madre. Se cree que las células madre hematopoyéticas (HSC) están rodeadas por un microambiente único que controla su destino con respecto a la división, la supervivencia y la diferenciación. Desde entonces, se ha demostrado que conceptos similares se aplican a varios tipos de células hematopoyéticas y etapas de diferenciación, incluidas las células B en desarrollo e incluso las células plasmáticas de memoria en la médula ósea.
Los precursores de las células B en la médula ósea se generan a partir de HSC multipotentes, que persisten durante toda la vida de un individuo y se caracterizan por su potencial de autorrenovación, una característica que depende de factores intrínsecos y extrínsecos. Hasta hace poco, no estaba claro si las CMH y los progenitores hematopoyéticos restringidos (CPH) residían en nichos microambientales especializados que eran espacialmente distintos entre sí, y en la literatura evolucionó una dicotomía entre nichos osteoblásticos, por un lado, y nichos de células madre vasculares, por otro. Se ha descrito que las CMH se localizan en las proximidades de los osteoblastos, que son células formadoras de hueso que recubren la frontera entre el hueso sólido y la médula. Los osteoblastos tienen una función crucial en la regulación del mantenimiento de la reserva de células madre: un aumento en el número de osteoblastos trabeculares N-cadherina + es concomitante con un número elevado de HSC. Este efecto está mediado por la activación de la vía Notch1, desencadenada por el Jagged1 derivado de los osteoblastos, que conduce a la proliferación de las CEH. Los osteoblastos también secretan otros factores que regulan la homeostasis de las CMH, como la trombopoyetina, la angiopoyetina y la quimiocina C-X-C-motif ligand-12 (CXCL12). Sin embargo, se ha demostrado que las células endoteliales, que a menudo se localizan cerca del endostio, especialmente en los huesos planos, constituyen otro componente crucial del nicho de las CMH. Junto con las células perivasculares receptoras de leptina+, las células endoteliales proporcionan el factor de células madre (SCF, también conocido como ligando del kit) dentro del nicho vascular, y su supresión condicional de estas células da lugar a un agotamiento de las HSC de la médula ósea .
CXCL12, que también se denomina «factor uno alfa derivado de las células estromales» debido a su elevada expresión por parte de los componentes estromales, es una quimiocina crucial para regular la localización y migración de las CMH en la médula ósea a través de su receptor, el receptor 4 del motivo C-X-C (CXCR4) . Se ha demostrado que los progenitores hematopoyéticos multipotentes (MPP) contactan directamente con los procesos de las células del estroma reticular que expresan CXCL12 . Los experimentos en los que se eliminó selectivamente la CXCL12 de varios tipos de células que se sabe que contribuyen al mantenimiento de las CMH y las CPH (es decir, los osteoblastos y las células estromales perivasculares y reticulares) han demostrado que las CMH y los progenitores linfoides ocupan nichos distintos en la médula ósea: El CXCL12 producido por las células endoteliales y perivasculares, así como por las células estromales mesenquimales, favorece la supervivencia de las CEH. Por el contrario, el CXCL12 derivado de los osteoblastos retiene las HPC en la médula ósea y apoya a los progenitores de linaje B.
El CXCL12 también es claramente necesario para el desarrollo de los primeros progenitores de linaje B, que se identifican por la expresión de c-kit, interleucina (IL)7Rα y CD93 (AA4.1). Estas células preprogenitoras B tempranas migran hacia CXCL12 in vitro. Además de actuar como quimioatrayente, CXCL12 promueve su supervivencia y proliferación, actuando de forma sinérgica con SCF e IL-7. La mayoría de las células B preprofesionales B220+ relacionadas con la tirosina quinasa tres/hígado fetal quinasa 2+ (Flt3/Flk2+) entran en contacto con los cuerpos de las células estromales que expresan CXCL12; esta adhesión está mediada por la integrina α4β1 (también conocida como antígeno muy tardío 4, VLA4) de las células B que se une a la molécula de adhesión celular vascular-1 (VCAM-1) en la superficie de las células CXCL12+. Estas células reticulares abundantes en CXCL12 comparten algunas características morfológicas con las células perivasculares productoras de CXCL12 que dan soporte a las HSC, pero actualmente no está claro si representan realmente una población o subconjuntos diferentes y especializados.
A medida que el desarrollo de las células B progresa con el reordenamiento de las regiones variables del gen de la cadena pesada de la inmunoglobulina (Ig), las células pro-B (B220+c-kit+) ya no se encuentran en contacto directo con las células CXCL12+. En cambio, en esta fase se localizan en las proximidades de las células estromales productoras de IL-7, que se consideran una población separada según las tinciones histológicas. Alcanzar el estadio de células pre-B va acompañado de otro cambio en su microentorno: En este punto, cuando producen una cadena de Igμ funcional que se asocia con la cadena ligera sustitutiva para formar el pre-BCR, abandonan las células estromales IL-7+ y se dirigen hacia otro subconjunto estromal que expresa específicamente la galectina-1 (Gal1), una lectina de tipo S, en su superficie . La Gal1 estromal actúa como un ligando para el pre-BCR. Es capaz de inducir la formación de grupos de pre-BCR que también contienen VLA4 y el antígeno-1 asociado a la función de los linfocitos (LFA1) en el lugar de contacto con la célula estromal. Este contacto sináptico es capaz de desencadenar la actividad tirosina quinasa intracelular y la transducción de señales del pre-BCR, que es esencial para la proliferación y la diferenciación en el estadio de célula pre-BII . Las células IL-7+ y Gal-1+ representan poblaciones distintas de células mesenquimales en la médula ósea.
Tomado en conjunto, este orden bien organizado de eventos dentro del contexto espacial de la médula ósea ha llevado al concepto de que existen diferentes nichos microambientales, definidos por subconjuntos estromales inmóviles residentes, que controlan la homeostasis de las células B en desarrollo. Esto implica que las células B se vuelven móviles, al menos transitoriamente, para migrar entre estos nichos durante su desarrollo. Se desconoce cómo se regula exactamente la transición de las células entre esos diversos nichos, en particular qué otros factores quimiotácticos se requieren para afinar su localización, porque CXCL12 participa en múltiples etapas del proceso.
Además del parénquima, los sinusoides de la médula ósea también constituyen lugares importantes para las células B inmaduras . Los sinusoides son vasos sanguíneos venosos que se ramifican a través del parénquima de la médula, convergiendo en una gran vena central que conecta con la vena nutricia, que sale del hueso a través de la corteza . Los sinusoides de la médula ósea están revestidos de un endotelio de paredes finas y representan la interfaz por la que las células B entran en la circulación después de terminar su maduración en la médula ósea. El receptor de quimioquinas CXCR4 es parcialmente responsable de la retención de las células B en la médula ósea. Al antagonizar la señalización de CXCR4 se produce un aumento de la frecuencia de células B maduras e inmaduras (IgDlo) en los sinusoides de la médula y, al mismo tiempo, se reduce su número en el parénquima, lo que indica que este receptor de quimioquinas media en su translocación a la sangre . Además del CXCR4, también se ha demostrado que el receptor 1 de la esfingosina-1-fosfato (S1P1) desempeña un papel importante. Se ha indicado que las células hematopoyéticas, especialmente los eritrocitos, producen S1P en la sangre , lo que lleva a concentraciones más altas de este esfingolípido en los sinusoides de la médula ósea que en el parénquima, mediando así la transmigración de las células B a los sinusoides . Las células B deficientes en S1P1 quedan retenidas en el parénquima y muestran una salida reducida hacia los sinusoides; puede observarse un efecto similar tras bloquear la señalización de S1P mediante la administración del antagonista Fingolimod (FTY720).
Una vez que las células B han atravesado el endotelio y se encuentran en el interior de los sinusoides, no abandonan inmediatamente la médula ósea con el torrente sanguíneo. En su lugar, permanecen adheridas y se arrastran a lo largo del lado luminal del endotelio sinusoidal . La adhesión al endotelio está mediada por la señalización a través del receptor cannabinoide 2 (CB2) en las células B, así como por la adhesión mediada por VLA4 y VCAM-1. La retención prolongada de las células B en los sinusoides sugiere que los sinusoides constituyen un nicho vascular especial propio para las células B en lugar de servir simplemente como sitios de entrada en la circulación. Esta noción está respaldada por los ratones deficientes en CB2, que muestran un cambio en el repertorio de BCR. En la Figura 1 se muestra un esquema de la localización de las células B en desarrollo en la médula ósea.
FIGURA 1. Localización de las células B en la médula ósea durante el desarrollo de las células B.
Los progenitores hematopoyéticos multipotentes (MPP) están en contacto con los procesos de las células estromales CXCL12+. Las células prepro B, los primeros precursores de las células B, se localizan cerca de los cuerpos celulares de las células productoras de CXCL12. Las células pro-B más maduras se encuentran en contacto con las células estromales IL-7+. Las células pre-B se unen a las células estromales Galectin-1+ a través de una sinapsis formada por la unión del receptor de las células pre-B a Galectin-1 en la superficie de las células estromales, así como por las interacciones mediadas por LFA-1/ICAM y VLA4/VCAM. La salida de las células B hacia los sinusoides de la médula ósea está mediada por la unión de S1P1 en las células B, que es muy abundante en la sangre. Una vez que han entrado en los sinusoides, las células B se adhieren y se arrastran a lo largo del lado luminal del endotelio, mediado por CB2 y VLA4 en las células B, antes de ser liberadas en el torrente sanguíneo.