Regionsspezifische Immunreaktionen werden maßgeblich durch Stromazellen des Lymphknotens beeinflusst

Abstract

Das Immunsystem ist ein hochkomplexes und sensibles Netzwerk, das den Körper gegen fremde Substanzen und Keime schützt aber auch Toleranz gegenüber harmlosen Stoffen induziert. Lymphknoten (LN) spielen dabei eine wichtige Rolle, da sie als zentrale Kontrollstationen Infektionen erkennen und eindämmen oder Toleranz induzieren. Periphere LN (pLN) drainieren große Gebiete der Haut, wohingegen die Mesenteriallymphknoten (mLN) das Gebiet des Magen-Darm-Traktes drainieren. Das Grundgerüst des LN wird durch Stromazellen gebildet. Zu diesen gehören Blutendothelzellen (BEC) und Lymphendothelzellen (LEC) sowie Retikulumzellen (FRC: Fibroblastische Retikulumzellen, FDC: Follikuläre dendritische Zelle, MRC: marginale Retikulumzellen). Mit Hilfe eines Transplantationsmodells konnten wir zeigen, dass in Tieren mit einem pLN im drainierenden Gebiet des mLN (pLNtx: transplantierter pLN) phänotypische Merkmale des drainierenden Gebietes weiterhin nachweisbar blieben. Mein Ziel war es aufzuklären, inwiefern Stromazellen die Funktionen des LN im Mausmodell beeinflussen, wie sie andere Zellen innerhalb des LN leiten und somit das drainierende Gebiet verändern. Zunächst konnten wir Stromazellen durch Einzelzell-RNA-Sequenzierung genauer identifizieren. Naive Stromazellen des mLN und pLN zeigten Unterschiede in der Zytokinexpression und der Expression von Genen des Lipidmetabolismus. Weiterhin haben wir innerhalb des Transplantationsmodells untersucht, inwiefern Stromazellen an der Regeneration der Lymphknotenfragmente beteiligt sind. Wir konnten zeigen, dass Stromazellen des Cortex und des Paracortex wichtige Zellpopulationen sind, um einen funktionsfähigen LN aufzubauen. Werden alle Stromazellen des LN transplantiert, entwickelt sich ein LN mit ortsspezifischen Expressionsmerkmalen. Die Mikrobiota oder Nahrungsbestandteile wie Fette haben einen Einfluss auf Stromazellen und somit auf die Funktion des LN. Tregs werden zu einem höheren Prozentsatz im mLN im Vergleich zum pLN induziert, und dabei scheint die Mikrobiota eine wichtige Rolle für die Prägung der Stromazellen zu spielen. Weiterhin kommt es aufgrund erhöhter Lipidaufnahme zu Änderungen in der Mikroarchitektur und zur Akkumulation von Lipidtröpfchen in Stromazellen. Diese beeinflussen die immunologische Funktion der mLN. Stromazellen sind somit eine wichtige Komponente sowohl für den Aufbau des LN als auch für die Ausübung regionsspezifischer immunregulatorischer Funktionen.