2.1 Migrația și interacțiunile celulelor B în curs de dezvoltare

În timpul limfopoiezei, celulele B din măduva osoasă trec printr-o secvență bine caracterizată de diferite stadii de dezvoltare. Celulele B în curs de dezvoltare depind în mod critic de semnalele specifice fiecărui stadiu pentru supraviețuirea și diferențierea lor, care le sunt transmise în diverse nișe de micro-mediu definite de celulele stromale. Se crede că celulele B migrează între aceste zone tisulare în timpul dezvoltării lor. Conceptul de nișe fixe de micro-mediu care sunt necesare pentru a găzdui celulele și a le controla soarta a fost propus pentru prima dată în anii 1970 de Schofield et al. în contextul celulelor stem. Se crede că celulele stem hematopoietice (HSC) sunt înconjurate de un micro-mediu unic care le controlează soarta în ceea ce privește diviziunea, supraviețuirea și diferențierea. De atunci, s-a dovedit că concepte similare se aplică mai multor tipuri de celule hematopoietice și stadii de diferențiere, inclusiv celulelor B în curs de dezvoltare și chiar plasmocitelor de memorie din măduva osoasă.

Precursorii celulelor B din măduva osoasă sunt generați din CSH multipotente, care persistă pe toată durata de viață a unui individ și se caracterizează prin potențialul lor de auto-reînnoire, o caracteristică care depinde de factori intrinseci și extrinseci. Până de curând, nu era clar dacă HSC și progenitorii hematopoietici restrânși (HPC) rezidă în nișe specializate de micro-mediu care sunt distincte din punct de vedere spațial unele de altele, iar în literatura de specialitate a evoluat o dihotomie între nișele osteoblastice, pe de o parte, și nișele de celule stem vasculare, pe de altă parte. A fost descrisă localizarea celulelor HSC în vecinătatea osteoblastelor, care sunt celule formatoare de os care căptușesc granița dintre osul solid și măduvă. Osteoblastele au o funcție crucială în reglarea menținerii rezervei de celule stem – o creștere a numărului de osteoblaste trabeculare N-cadherină + este concomitent cu un număr ridicat de CSH . Acest efect este mediat de activarea căii Notch1, declanșată de Jagged1 derivat din osteoblaste, ceea ce duce la proliferarea HSC . Osteoblastele secretă, de asemenea, alți factori care reglează homeostazia CSH, cum ar fi trombopoietina, angiopoietina și chemokina C-X-C-motif ligand-12 (CXCL12) . Cu toate acestea, s-a demonstrat că celulele endoteliale, care se localizează adesea în apropierea endosteului, în special în cazul oaselor plate , constituie o altă componentă crucială a nișei HSC . Împreună cu celulele perivasculare cu receptori Leptin+, celulele endoteliale furnizează factorul celulelor stem (SCF, cunoscut și sub numele de kit ligand) în cadrul nișei vasculare, iar eliminarea condiționată a acestuia din aceste celule duce la o epuizare a CSH din măduva osoasă .

CXCL12, care este denumit și „stromal cell derived factor one alpha” din cauza expresiei sale ridicate de către componentele stromale, este o chemokină crucială pentru reglarea localizării și migrării HSC în măduva osoasă prin intermediul receptorului său, C-X-C-motif receptor-4 (CXCR4) . S-a demonstrat că progenitorii hematopoietici multipotenți (MPP) intră în contact direct cu procesele celulelor stromale reticulare care exprimă CXCL12 . Experimentele în care CXCL12 a fost eliminat în mod selectiv din diferite tipuri de celule despre care se știe că contribuie la menținerea HSC și HPC (de exemplu, osteoblaste, celule stromale perivasculare și reticulare) au demonstrat că HSC și progenitorii limfoizi ocupă nișe distincte în măduva osoasă: CXCL12 produsă de celulele stromale endoteliale și perivasculare, precum și de celulele stromale mezenchimale, susține supraviețuirea HSC-urilor. În schimb, CXCL12 derivat de osteoblaste reține HPC în măduva osoasă și susține progenitorii limfoizi din linia B.

CXCL12 este, de asemenea, în mod clar necesar pentru dezvoltarea celor mai timpurii progenitori din linia B, care sunt identificați prin exprimarea c-kit, interleukinei (IL)7Rα și CD93 (AA4.1). Aceste celule pre-pro B timpurii migrează spre CXCL12 in vitro. Pe lângă faptul că acționează ca un chemoattractant, CXCL12 promovează supraviețuirea și proliferarea acestora, acționând sinergic cu SCF și IL-7. Majoritatea celulelor B pre-pro B220+ Fms-related tyrosine kinase three/Fetal liver kinase 2+ (Flt3/Flk2+) intră în contact cu corpurile celulelor stromale care exprimă CXCL12; această adeziune este mediată prin intermediul integrinei α4β1 (cunoscută și sub numele de very late antigen 4, VLA4) de pe celulele B care se leagă de molecula de adeziune a celulelor vasculare-1 (VCAM-1) de pe suprafața celulelor CXCL12+ . Aceste celule reticulare abundente în CXCL12 împărtășesc unele trăsături morfologice cu celulele perivasculare producătoare de CXCL12 care susțin HSC, dar în prezent nu este clar dacă ele reprezintă de fapt o singură populație sau subseturi diferite, specializate.

Pe măsură ce dezvoltarea celulelor B progresează odată cu rearanjarea regiunilor variabile ale genei lanțului greu al imunoglobulinelor (Ig), celulele pro-B (B220+c-kit+) nu se mai găsesc în contact direct cu celulele CXCL12+. În schimb, în acest stadiu, ele se localizează în vecinătatea celulelor stromale producătoare de IL-7, despre care se crede că reprezintă o populație separată pe baza colorațiilor histologice . Atingerea stadiului de celule pre-B este însoțită de o altă modificare a micro-mediului lor: În acest moment, când produc un lanț Igμ funcțional care se asociază cu lanțul ușor surogat pentru a forma pre-BCR, ele părăsesc celulele stromale IL-7+ și se îndreaptă spre un alt subset stromal care exprimă în mod specific galectina-1 (Gal1), o lectină de tip S, pe suprafața lor . Gal1 stromală acționează ca un ligand pentru pre-BCR. Aceasta este capabilă să inducă formarea de clustere pre-BCR care conțin, de asemenea, VLA4 și antigenul asociat funcției limfocitare-1 (LFA1) la locul de contact cu celula stromală. Acest contact sinaptic este capabil să declanșeze activitatea intracelulară a tirozin kinazei și transducția semnalului pre-BCR, care este esențială pentru proliferarea și diferențierea în stadiul de celule pre-BII . Celulele IL-7+ și Gal-1+ reprezintă populații distincte de celule mezenchimale din măduva osoasă .

Consumate, această ordine bine organizată a evenimentelor în contextul spațial al măduvei osoase a condus la conceptul că există diferite nișe de micro-mediu, definite de subseturi stromale imobile rezidente, care controlează homeostazia celulelor B în curs de dezvoltare. Aceasta implică faptul că celulele B devin cel puțin tranzitoriu mobile pentru a migra între aceste nișe în timpul dezvoltării lor. Nu se știe cum anume este reglată tranziția celulelor între aceste diferite nișe, în special ce alți factori chemotactici sunt necesari pentru a regla fin localizarea lor, deoarece CXCL12 este implicat în mai multe etape ale procesului.

În plus față de parenchim, sinusoidele din măduva osoasă constituie, de asemenea, locuri importante pentru celulele B imature . Sinusoidele sunt vase de sânge venoase care se ramifică prin parenchimul măduvei, convergând într-o venă centrală mare care se conectează la vena nutritivă, care părăsește osul prin cortex . Sinusoidele măduvei osoase sunt căptușite cu un endoteliu cu pereți subțiri și reprezintă interfața în care celulele B intră în circulație după ce își termină maturarea în măduva osoasă. Receptorul de chemokine CXCR4 este parțial responsabil pentru reținerea celulelor B în măduva osoasă . Antagonizarea semnalizării CXCR4 duce la o frecvență crescută a celulelor B mature și imature (IgDlo) în sinusoidele măduvei și, în același timp, reduce numărul acestora în parenchim, ceea ce indică faptul că acest receptor de chemokine mediază translocarea lor în sânge . În plus față de CXCR4, s-a demonstrat că receptorul 1 (S1P1) al sfingosinei-1-fosfat (S1P1) joacă, de asemenea, un rol. S-a indicat că celulele hematopoietice, în special eritrocitele, produc S1P în sânge , ceea ce duce la concentrații mai mari ale acestui sfingolipid în sinusoidele măduvei osoase decât în parenchim, mediind astfel transmigrarea celulelor B în sinusoide . Celulele B deficitare în S1P1 sunt reținute în parenchim și prezintă o ieșire redusă în sinusoide; un efect similar poate fi observat după blocarea semnalizării S1P prin administrarea antagonistului Fingolimod (FTY720).

După ce celulele B au traversat endoteliul și se află în interiorul sinusoidelor, acestea nu părăsesc imediat măduva osoasă cu fluxul sanguin. În schimb, ele rămân atașate și se târăsc de-a lungul părții luminale a endoteliului sinusoidal . Aderarea la endoteliu este mediată de semnalizarea prin intermediul receptorului canabinoid-2 (CB2) de pe celulele B, precum și prin aderarea mediată de VLA4- și VCAM-1. Menținerea prelungită a celulelor B în sinusoide sugerează că sinusoidele constituie o nișă vasculară specială proprie pentru celulele B, în loc să servească doar ca puncte de intrare în circulație. Această noțiune este susținută de șoarecii cu deficit de CB2, care prezintă o modificare a repertoriului BCR . O prezentare schematică a localizării celulelor B în curs de dezvoltare în măduva osoasă este reprezentată în figura 1.

FIGURA 1. Localizarea celulelor B în măduva osoasă în timpul dezvoltării celulelor B.

Progenitorii hematopoietici multipotenți (MPP) intră în contact cu procesele de celule stromale CXCL12+. Se constată că celulele pre-pro B, cei mai timpurii precursori ai celulelor B, se localizează în apropierea corpurilor celulare ale celulelor producătoare de CXCL12. Celulele pro-B mai mature se găsesc în contact cu celulele stromale IL-7+. Celulele pre-B sunt atașate de celulele stromale Galectin-1+ prin intermediul unei sinapse formate de receptorul celulelor pre-B care se leagă de Galectin-1 de pe suprafața celulelor stromale, precum și de interacțiunile mediate de LFA-1/ICAM și VLA4/VCAM. Ieșirea celulelor B în sinusoizii măduvei osoase este mediată de S1P1 de pe celulele B care se leagă de S1P, care este foarte abundent în sânge. După ce au intrat în sinusoide, celulele B aderă și se târăsc de-a lungul părții luminale a endoteliului, mediată de CB2 și VLA4 de pe celulele B, înainte de a fi eliberate în fluxul sanguin.