Hintergrund: Ursprünglich wurde das Zentrale Nervensystem als ein mit Immunprivilegien ausgestattetes Organ angesehen. Die Blut Hirn Schranke und das Fehlen klassischer drainierender Lymphgefäße galten als Hürden für eine organtypische stetige immunologische Überwachung durch Immunzellen. Doch konnte bisher die Einwanderung von aus dem Blut stammenden Monozyten über die Blut Hirn Schranke in das ZNS nachgewiesen werden. Dort wandeln sie sich an Stellen axonaler Degeneration in ramifizierte, Mikroglia-ähnliche Zellen um. Bis dato blieb unklar, ob die Zellen anschließend dort residieren, der Apoptose unterlaufen oder das ZNS verlassen um Antigene zu präsentieren. Methodik: In der vorliegenden Studie wurde speziell die Abwanderung von peripheren Blutmonozyten aus dem ZNS untersucht. Die Monozyten wurden in hoher Reinheit und Vitalität aus dem Blut mit Hilfe von magnetischer Zell-Selektion isoliert und per Durchflusszytometrie und Histologie charakterisiert. Mit dem Modell der entorhinalen Kortexläsion wurde eine axonale Läsion gesetzt und grün-fluoreszierende Monozyten in die Läsionsstelle injiziert. Die Zellen wurden über histologische Schnitte des entkalzifizierten Schädels, der zervikalen und inguinalen Lymphknoten sowie der Milz auf ihrem Migrationsweg verfolgt. Zur Erstellung eines zeitlichen Schemas ihres Auftretens in der Peripherie wurden die entnommenen Organe nach 12 Stunden, 24 Stunden, 48 Stunden, 7 Tagen, 14 Tagen und 21 Tagen histologisch auf die grün- fluoreszierenden Monozyten hin untersucht. Ergebnisse: Mit den durchgeführten Experimenten konnte die Migration von peripheren Blutmonozyten aus der Läsionsstelle im ZNS hinab in die tiefen zervikalen Lymphknoten verfolgt werden. Anhand der histologischen Untersuchung der gesamten Lymphknoten der Maus zu den verschiedenen Zeitpunkten, zeigte sich am 7. Tag post injectionem eine Höchstanzahl der Zellen. In der Milz, in den zervikal-superfizialen und den inguinalen Lymphknoten konnten keine Zellen bis 21 Tage nach Injektion aufgefunden werden. In den histologischen Schnitten von ganzen Schädeln wurden die Zellen 48 Stunden nach der Injektion entlang der Riechnerven in der Lamina cribrosa aufgefunden. Das bedeutet, periphere Blutmonozyten verlassen das lädierte ZNS zu den tiefen zervikalen Lymphknoten und benutzen die Siebbeinplatte als afferenten Pfad der Lymphdrainage. Fazit: Periphere Blutmonozyten verlassen postläsional das ZNS und gelangen in die tiefen zervikalen Lymphknoten mit der höchsten Quantität 7 Tage nach Läsion. Die damit entdeckte afferente Lymphdrainage des ZNS verdeutlicht das ursprünglich verkannte fließende Zusammenspiel zwischen dem ZNS und dem Immunsystem des Gesamtorganismus. Die Abwanderung in die zervikalen Lymphknoten lässt vermuten, dass zentral phagozytierte Antigene dort in der Peripherie an immunkompetente Zellen präsentiert werden und eine Immunreaktion auslösen. Die nach 7 Tagen gefundene Höchstzahl weist auf eine aktive Migration hin. In Zukunft können die postläsional aus dem ZNS gen Peripherie migrierenden Monozyten einen neuen und vor allem extrazerebral liegenden therapeutischen Angriffspunkt bei Autoimmunkrankheiten des ZNS, darstellen.
The lack of classical lymphvessels within brain tissue complicates immunesurveillance of the CNS,and therefore,cellular emigration out of the CNS parenchyma requires alternate pathways. Whereas invasion of blood-derived mononuclear cells and their transformation into ramified, microglia-like cells in are as of axonal degeneration across an intact BBB have been demonstrated, it still remained unclear whether these cells reside permanently, undergo apoptosis, or leave the brain to present antigen in lymphoid organs. With the use of ECL of mice and injection of GFP-expressing monocytes, we followed the appearance of injected cells in spleen and LNs and the migratory pathways in whole-head histological sections. Monocytes migrated from the lesion site to deep CLNs, peaking in number at Day7, but they were virtually absent in spleen and in superficial CLNs and inguinal LNs until Day21 after lesion/injection. In whole-headsections, GFP monocytes were found attached to the olfactory nerves and located within the nasal mucosa at 48hpi. Thus,monocytes are capable of migrating from lesioned brain areas to deep CLNs and use the cribriform plate as an exit route.