Cartello per le cellule di guardia

Il sistema linfatico è il tubo pneumatico della nostra difesa immunitaria, i linfonodi sono i suoi centri di controllo. In questi centri maturano anticorpi e cellule killer, in grado di combattere gli agenti patogeni presenti nel nostro corpo. Le informazioni su tali agenti patogeni arrivano a questi centri attraverso i vasi linfatici. Un'armata di cellule di guardia decentrate, chiamate cellule dendritiche, stazionate nel tessuto, attacca gli agenti patogeni. Queste cellule raggiungono il linfonodo successivo attraverso i vasi linfatici.

Nei vasi linfatici più grandi del corpo, le cellule dendritiche sono trasportate dal liquido linfatico. Ciò non avviene nei rami più sottili e capillari dei vasi linfatici che penetrano nei tessuti, dove le cellule dendritiche iniziano la loro migrazione e dove il flusso linfatico è troppo debole. Gli immunologi dell'ETH di Zurigo hanno ora scoperto come le cellule riescano comunque ad avanzare in questi punti. Il flusso linfatico è coinvolto anche nel trasporto delle cellule nei capillari, ma solo indirettamente.

Alcuni anni fa, Cornelia Halin, professoressa presso l'Istituto di scienze farmaceutiche, e i suoi colleghi hanno osservato al microscopio che le cellule dendritiche nei capillari linfatici si muovono in un percorso contorto a zig-zag in direzione di un linfonodo (vedi Articolo dell'ETH Life dal 09/08/2012). Si tratta di un movimento attivo, anche se inefficiente, in avanti. Halin parla di pattugliamento.

Sostanza messaggera con gradiente di densità

Ma come fanno le cellule dendritiche a trovare la direzione del linfonodo più vicino? Come ha dimostrato Erica Russo, dottoranda del gruppo di Halin, nei topi le cellule dei capillari si orientano grazie a una sostanza messaggera chiamata CCL21. "L'interno della parete dei capillari è rivestito di molecole CCL21 e la loro densità aumenta verso i linfonodi", spiega Russo. Poiché le cellule dendritiche hanno un recettore per CCL21, cioè possono "annusare" la sostanza messaggera, sono in grado di trovare la direzione.

Utilizzando esperimenti su colture cellulari, tra l'altro, gli scienziati sono riusciti anche a capire perché la concentrazione delle molecole di segnalazione CCL21 aumenta in direzione dei linfonodi. "Il flusso linfatico estremamente debole nei capillari sottili non è sufficiente a trascinare le cellule. Ma è sufficiente per spostare le molecole di segnalazione, che interagiscono solo debolmente con la parete del vaso, verso i linfonodi", spiega Russo.

Attualmente non è chiaro perché le cellule dendritiche non striscino in modo mirato attraverso i vasi capillari, ma seguano invece un percorso irregolare a zig-zag. Un'ipotesi che Halin vorrebbe indagare in un ulteriore lavoro di ricerca: forse le cellule scambiano informazioni con le pareti dei vasi o con altre cellule, importanti per la loro funzione di cellule di guardia del sistema immunitario.