Lymphatic endothelial cells regulate traffic in lymph nodes

Abstract

Afferent lymphatic vessels transport leukocytes and soluble molecules from the periphery to lymph nodes. These vessels are lined with lymphatic endothelial cells (LEC), which are also present in lymph node sinuses. Lymph nodes are centers for the initiation of immune reactions, where antigen presenting cells present foreign antigens to naïve lymphocytes. Lymph-borne antigens are sorted based on their size in the subcapsular sinus (SCS) of the lymph node and only small antigens get direct access to the lymph node parenchyma. Lymphocytes migrate constantly into lymph nodes in search of foreign antigens. After searching for their cognate antigens, lymphocytes leave the nodes by egressing at the lymph node medullary sinus and the efferent lymphatics.

LECs are known to regulate cell entry into lymph nodes as well as lymphocyte egress at the medullary sinus. The differences between the two populations of lymph node LECs, namely the afferent and efferent lymphatics, have not been thoroughly investigated. My doctoral studies describe two new molecules expressed in the afferent and efferent lymphatics (Msr1 and Robo4) and their role in lymphocyte migration. We also investigated how large antigens and antibodies get access into the lymph node parenchyma. Msr1 and Robo4 regulate lymphocyte migration and turnover in peripheral lymph nodes and Peyer’s patches. Moreover, we discovered that LECs transcytose large antigens and antibodies instantly into the lymph node parenchyma. These studies broaden the current view of LECs as regulators of cell and molecular trafficking at the lymph node sinuses. Our results also suggest that the effective delivery of lymph-borne antibodies into lymph nodes may be therapeutically harnessed.

Lymfaattiset endoteelisolut säätelevät imusolmukkeen liikennettä

Imusuonet kuljettavat valkosoluja sekä liukoisia molekyylejä perifeerisistä kudoksista imusolmukkeisiin. Lymfaattiset endoteelisolut verhoavat sekä suonien että imusolmukkeen onteloiden sisäpintoja. Imusolmukkeet ovat tärkeitä keskuksia, joissa elimistön immuunireaktiot saavat alkunsa. Antigeenejä esittelevät valkosolut esittelevät vieraat molekyylit lymfosyyteille, mikä saa aikaan niiden aktivoitumisen. Imunesteessä olevat antigeenit lajitellaan koon mukaan imusolmukkeen subkapsulaarisinuksessa ja vain pienillä molekyyleillä on pääsy imusolmukkeen sisäosiin. Lymfosyytit kiertävät jatkuvasti imusolmukkeissa etsien vieraita antigeenejä ja poistuvat imusolmukkeesta medullaarisinuksen vieviä imusuonia pitkin.

Lymfaattiset endoteelisolut säätelevät valkosolujen pääsyä imusolmukkeeseen sekä niiden pois lähtöä medullaarisinuksessa. Imusolmukkeessa olevien tuovien ja vievien endoteelisolujen eroja ei ole aikaisemmin kuvattu. Väitöskirjassani tutkin kahden uuden lymfaattisissa endoteelisoluissa ilmennettävän molekyylin (Msr1, Robo4) merkitystä valkosoluliikenteen säätelyssä. Selvitimme myös, miten suuret antigeenit sekä vasta-aineet pääsevät imusolmukkeen sisäosiin. Sekä Msr1 että Robo4 säätelevät lymfosyyttien kulkua niin perifeerisissä kuin suoliston pinnan imusolmukkeissa. Lymfaattiset endoteelisolut myös kuljettavat aktiivisesti suuria antigeenejä sekä vasta-aineita imusolmukkeen sisäosiin. Väitöskirjani tulokset laajentavat käsitystämme lymfaattisten endoteelisolujen merkityksestä imusolmukkeen liikenteen säätelijöinä. Tutkimukseni tuloksia vasta-aineiden kulkemisesta imuteitä pitkin imusolmukkeisiin voidaan myös hyödyntää terapeuttisesti.