Die koordinierte Rezirkulation von Immunzellen durch die sekundären lymphatischen Organe (SLOs) und peripheren Gewebe ist essenziell für die Aufrechterhaltung der immunologischen Homöostase sowie die rasche Initiierung von Immunantworten während akuter Entzündungsreaktionen. Chemokinrezeptoren und Adhäsionsmoleküle sind für die Rekrutierung von Immunzellen in ihre Zielgewebe dabei von besonderer Bedeutung. Der Chemokinrezeptor CXCR5 zählt zu den maßgeblichen Faktoren in der Genese der SLOs. CXCR5 KO (knock-out) Mäuse zeigen entsprechend Architekturstörungen der SLOs, welche auch das mukosale Immunsystem des Darmes betreffen. Die Rekrutierung von Lymphozyten ins Peritoneum, ist ebenfalls CXCR5-abhängig. Unter Induktion einer akuten DSS-Kolitis zeigen CXCR5 KO-Mäuse eine stärkere intestinale Entzündung, einhergehend mit einer Reduktion intraepithelialer γδ T-Zellen, einer Subpopulation von T-Lymphozyten, welche für ihre regenerativen Kapazitäten bei der Heilung verletzter Gewebe bekannt ist. Um auszuschließen, dass ein genereller Entwicklungsdefekt des lymphatischen Gewebes ursächlich für diese Beobachtungen war, wurde in einem Modell knochenmarkschimärer Mäuse das Migrationsverhalten von Wildtyp (Wt) und CXCR5 KO Zellen in einem Wt Organismus untersucht. In Kenntnis der proinflammatorischen Wirkungsweisen des Chemokinrezeptors CXCR3 beim Ablaufen intestinaler Immunantworten, wurde dieser in die Betrachtungen mit einbezogen. Unter homöostatischen wie inflammatorischen Konditionen zeigte sich eine verminderte intraepitheliale Anreicherung von CXCR5 KO sowie CXCR5 CXCR3 DKO (double knock-out) γδ T-Zellen. Dies konnte tendenziell auch bezüglich der intraperitonealen Anreicherung von CXCR5 KO sowie CXCR5 CXCR3 DKO γδ T-Zellen unter inflammatorischen wie homöostatischen Bedingungen gezeigt werden. Zur Überprüfung der funktionellen Kapazität von CXCR5 KO γδ T-Zellen im Vergleich zum Wt während einer akuten Kolitis, wurden Wt sowie CXCR5 KO γδ T-Zellen in γδ KO-Mäuse transferiert. Mäuse, welche KO γδ T-Zellen erhalten hatten, zeigten eine leicht verzögerte Regeneration im Vergleich zum Wt. In allen untersuchten Kompartimenten (Milz, Peritoneum, Kolon) ließen sich zudem weniger CXCR5 KO als Wt γδ T-Zellen nachweisen. In Kenntnis der Bedeutung von CXCR5 für den Eintritt in das Peritoneum und das Stattfinden einer intraperitonealen phänotypischen Prägung von Lymphozyten, wurden die Expressionslevel intestinaler Homingmoleküle auf γδ T-Zellen der Milz und des Peritoneums untersucht. Es zeigten sich hohe peritoneale Expressionslevel von CD44, LFA-1 sowie CD29. Das α4β7-Integrin war peritoneal runterreguliert. Intraperitonealer Transfer von Wt Splenozyten zeigte eine Prägung des Adhäsionsmolekülbesatzes hin zu dem primär peritonealer γδ T-Zellen. Diese Arbeit zeigt, dass CXCR5 an der Rekrutierung von γδ T-Zellen in das entzündete Kolon beteiligt ist. Eine transperitoneale Passage der γδ T-Zellen, mit Prägung hin zu einem zur Migration in das Kolon prädisponierenden Phänotyps, kann hierbei vermutet werden.
Coordinated recirculation of immune cells through secondary lymphoid organs (SLOs) and peripheral tissues is essential for the maintenance of immunological homeostasis as well as rapid induction of immune responses towards acute inflammatory patterns. Chemokine receptors as well as adhesion molecules play a pivotal role for the recruitment of immune cells towards target tissues. The chemokine receptor CXCR5 is considered a main component in the development of SLOs. CXCR5 KO (knock-out) leads to alterations in SLOs architecture, which also involves the mucosa-associated lymphatic tissues. The recruitment of lymphocytes to the peritoneum is CXCR5-dependent as well. Induction of an acute DSS-colitis in CXCR5 KO mice leads to an aggravated intestinal inflammation, accompanied by a reduction of intraepithelial γδ t cells, a cell population known for their capacities in tissue healing. To exclude that a general developmental defect of lymphoid organs is fundamental for these observations a model of mixed bone marrow chimeric mice was generated to investigate the migratory behavior of wildtype (wt) versus CXCR5 KO cells in a wt background. The chemokine receptor CXCR3 was included in further studies due to its proinflammatory functions in intestinal inflammations. An impaired intraepithelial recruitment of CXCR5 KO and CXCR5 CXCR3 KO γδ t cells was seen under homeostatic and inflammatory conditions. The same tendency was observed concerning the intraperitoneal enrichment of CXCR5 KO and CXCR5 CXCR3 DKO (double knock-out) γδ t cells compared to wt cells under inflammatory and homeostatic conditions. To determine the functional capacities of CXCR5 KO and wt γδ t cells during an acute colitis, CXCR5 KO as well as wt γδ t cells were transferred into γδ KO mice. Animals, receiving KO γδ t cells, displayed a slightly delayed recovery compared to wt cells. All investigated compartments (spleen, peritoneum, colon) showed less CXCR5 KO than wt γδ t cells. Given the role of CXCR5 in regulating peripheral lymphocyte homing and tissue-priming, expression levels of intestinal homing molecules were examined on splenic as well as on peritoneal γδ t cells. High levels were obtained for CD44, LFA-1 and CD29. α4β7-Integrin showed a peritoneal downregulation. Intraperitoneal transfer of splenocytes into wt mice converted the adhesion molecule expression towards γδ t cells originated from the peritoneum. Taken together these data display an impact of CXCR5 in recruiting γδ t cells to the inflamed colon. Transperitoneal passage of γδ t cells, leading to a gut-entering predisposing phenotype, might be of importance.
