Come migrano le cellule dendritiche

Dall’assegnazione del premio Nobel per la Medicina del 2011, le cellule dendritiche (Dc) (vedi Galileo: Nobel per la Medicina con colpo di scena) sono entrate nell’immaginario collettivo come “le sentinelle” del sistema immunitario. Infatti, in presenza di patogeni esterni potenzialmente dannosi queste cellule maturano e migrano verso gli organi linfoidi periferici (milza e linfonodi) per attivare i linfociti T. Ma come si muovono esattamente le Dc? Uno studio pubblicato su Science ha finalmente risolto l’enigma. Usando tecniche di marcatura e tracking di singole cellule alcuni studiosi austriaci hanno monitorato la migrazione delle Dc dalla sede di origine fino ai vasi linfatici, scoprendo che il loro movimento è guidato da una particolare classe di molecole rilasciate dai tessuti danneggiati, chiamate chemochine, che formano un gradiente di concentrazione che le attrae lungo il percorso.

Era già noto da tempo che le chemochine, una classe di molecole rilasciate da cellule infettate o danneggiate, e in particolare la CCL21, guidano la migrazione di vari tipi cellule immunitarie come ad esempio le Dc e i leucociti in risposta alle infezioni. Ciò che non era chiaro era come questo avvenisse da un punto di vista funzionale e quale fosse il meccanismo molecolare.

Nei loro esperimenti i ricercatori si sono serviti di estratti di un pezzo di tessuto di orecchio di topo, come modello di tessuto danneggiato, cui venivano aggiunte preparazioni di Dc mature. In seguito al contatto con il tessuto epiteliale danneggiato le Dc erano attivate e migravano verso i vasi linfatici afferenti. Usando il single-cell tracking – una tecnica che permette di seguire il comportamento di singole cellule – gli autori hanno osservato che pochi minuti dopo essere venute in contatto con il tessuto esposto, le Dc smettevano di muoversi in modo disordinato e cominciavano a muoversi in modo direzionale verso il vaso linfatico. Ciò che guidava la migrazione “ordinata” delle cellule era la presenza della chemochina CCL21, che formava un gradiente di concentrazione lungo il loro percorso.

In pratica le Dc seguono una specie di “autostrada” fatta da concentrazioni crescenti di CCL21 dal loro punto di origine sulla superficie dell’orecchio fino al vaso linfatico. Dalle misurazioni effettuate infatti è risultato che la concentrazione di CCL21 era massima sulla parete del vaso dove le Dc entrano nel sistema linfatico e diminuiva gradualmente fino a una distanza di circa 90 mm dalla parete del vaso stesso. Le cellule seguivano questo gradiente come guida verso la loro destinazione finale. 

I risultati, spiegano gli scienziati, dimostrano per la prima volta che il fenomeno noto come “aptotassi” – originariamente usato per descrivere la migrazione direzionale di cellule lungo un gradiente di siti di adesione e precedentemente dimostrata solo in provetta – avviene anche nei tessuti in vivo ed è alla base dell’abilità delle Dc di rispondere alle infezioni e stimolare la risposta immunitaria. 

Riferimenti: Science Doi: 10.1126/science.1228456

Credits immagine: Michele Weber and Michael Sixt