Adrenergic nerves regulate B cell responses to large antigens through modulation of lymph node permeability

Resumen Técnico: Los nervios adrenérgicos regulan las respuestas de las células B a antígenos grandes mediante la permeabilidad del ganglio linfático

Planteamiento del problema
Los nervios adrenérgicos inervan todos los órganos linfoides secundarios, aunque su papel específico en las respuestas inmunitarias adaptativas sigue sin estar claro. Si bien se sabe que la depleción sistémica de estos nervios compromete la formación de centros germinales (CG) tras una infección o vacunación, no se han definido los mecanismos locales mediante los cuales influyen en las respuestas de las células B. Existe una brecha crítica de conocimiento sobre si el sistema de conductos del ganglio linfático (GL)—una red de fibras de reticulina típicamente restringida a moléculas menores de 70 kDa—gestiona antígenos drenados de alto peso molecular (HMW) durante una respuesta inmunitaria y si la señalización adrenérgica impulsa este proceso. Esto es clínicamente relevante, ya que los pacientes con lesiones de los nervios periféricos presentan susceptibilidad a infecciones recurrentes, lo que sugiere un defecto en la memoria inmunitaria.

Metodología
El estudio empleó una combinación de modelos de depleción nerviosa local y sistémica en ratones C57Bl/6 para aislar los efectos de los nervios adrenérgicos en la fisiología del GL.

• Depleción nerviosa: Se utilizaron dos enfoques: (1) simpatectomía química sistémica mediante 6-hidroxidopamina (6OHDA) y (2) depleción local utilizando un modelo de ratón TH-Cre iDTR tratado con toxina diftérica (DT) en un pie específico. Este método local permitió la ablación de las fibras adrenérgicas + tirosina hidroxilasa (TH)+ en el ganglio poplíteo que drena, preservando los ganglios no drenados y la fisiología sistémica.
• Modelos de antígenos: Los ratones fueron vacunados con antígenos pequeños (NP-Ovalbúmina, ~45 kDa) o grandes (NP-Hemocianina de limpet de Keyhole, ~450 kDa; Staphylococcus aureus ~100 gigadaltons).
• Ensayos de permeabilidad: Para evaluar la permeabilidad del sistema de conductos, se inyectaron dextranos fluorescentes de diversos tamaños (2 kDa FITC y 70 kDa TRITC) en el pie 7 días después de la vacunación o infección.
• Análisis estructural: Se realizaron cortes seriados de los GL teñidos con una variante de la tinción de reticulina de Gomori para visualizar las fibras de reticulina y las trabéculas. Se cuantificó el diámetro de las fibras y la conformación de la red.
• Lecturas inmunológicas: La formación de centros germinales se evaluó mediante citometría de flujo (GL-7, Bcl-6, CXCR5, PD-1) e inmunofluorescencia. Los títulos de anticuerpos (anti-NP IgG) se midieron mediante ELISA, y la generación de células plasmáticas se cuantificó mediante ELISPOT. La acumulación de antígeno en los CG se visualizó utilizando FITC-Ova y perlas conjugadas con Crimson (Red-KLH).

Contribuciones clave y resultados

1. Remodelación del sistema de conductos inducida por la vacunación:
   El estudio demostró que la vacunación o la infección inducen una remodelación estructural de la red de fibras de reticulina del GL. En los GL con nervios intactos, esta remodelación crea una conformación de trabéculas "suelta, tipo red" con un diámetro promedio de 2.2–2.6 µm (en comparación con ~1.4 µm en los controles con PBS). Esta expansión permite que las moléculas de alto peso molecular (dextrano de 70 kDa, NP-KLH) penetren desde el seno subcapsular (SCS) hacia los folículos de células B y el sistema de conductos. Por el contrario, las moléculas de bajo peso molecular (dextrano de 2 kDa, NP-Ova) acceden al sistema de conductos independientemente de esta remodelación.

2. Los nervios adrenérgicos son necesarios para la remodelación y la permeabilidad a HMW:
   La depleción local de los nervios adrenérgicos impidió la expansión de las trabéculas. En los GL con depleción nerviosa, la red de reticulina permaneció en una conformación compacta y "cerrada" (~1.5 µm de diámetro). En consecuencia, el dextrano de 70 kDa y los antígenos grandes quedaron restringidos al SCS y no pudieron acceder a la corteza o a los folículos de células B, mientras que el acceso del dextrano de 2 kDa no se vio afectado. Esto indica que la señalización adrenérgica local es necesaria para hacer que el sistema de conductos sea permeable a los antígenos grandes drenados.

3. Impacto diferencial en las respuestas de las células B:
   La incapacidad de los antígenos grandes para acceder a la corteza del GL en ausencia de nervios condujo a defectos específicos en la inmunidad de las células B:

• Antígenos grandes (NP-KLH): La depleción local de nervios afectó significativamente la formación de centros germinales, redujo las células T foliculares helper (Tfh) y disminuyó la acumulación de antígenos grandes dentro de los CG en desarrollo. Mientras que los títulos de anticuerpos primarios fueron comparables, la respuesta de anticuerpos secundaria (de memoria) se vio atenuada en los ratones con depleción nerviosa.
• Antígenos pequeños (NP-Ova): La respuesta de centro germinal, el número de células Tfh y los títulos de anticuerpos para antígenos pequeños no se vieron afectados en gran medida por la depleción nerviosa, ya que estos antígenos no requieren remodelación de conductos para su acceso.
• Rescate por dosis de antígeno: El aumento de la dosis de un antígeno grande (Big NP-Ova conjugado a perlas de 2 µm) de 10 µg a 100 µg rescató la formación del centro germinal y la respuesta de anticuerpos de memoria en los ratones con depleción nerviosa, lo que sugiere que el defecto es de disponibilidad/acceso del antígeno y no una incapacidad fundamental de respuesta.

4. Acumulación de antígenos en los centros germinales:
   En ratones con nervios intactos, tanto los antígenos pequeños (FITC-Ova) como los grandes (Red-KLH) se acumularon en los CG. En ratones con depleción nerviosa, mientras que los antígenos pequeños se acumularon normalmente, la acumulación de antígenos grandes (Red-KLH) en los CG fue sustancialmente reducida, correlacionándose con la respuesta de CG afectada.

Significado y afirmaciones
El artículo afirma que los nervios adrenérgicos desempeñan un papel local crítico en la remodelación de la red de fibras de reticulina del ganglio linfático para permitir la entrada de antígenos grandes en los folículos de células B. Esta permeabilidad es esencial para optimizar las respuestas de las células B, incluyendo la formación de centros germinales y la generación de respuestas de memoria robustas.

Los autores postulan que estos hallazgos proporcionan una explicación mecánica de por qué los pacientes con lesiones o disfunción de los nervios periféricos son más susceptibles a infecciones recurrentes: el fallo de la remodelación mediada por nervios impide que los antígenos grandes (y potencialmente patógenos) accedan al sistema de conductos y a los centros germinales, afectando así el cebado de respuestas adecuadas de células B de memoria. El estudio concluye que la expansión física de la red trabecular es un atributo conservado de los ganglios linfáticos en respuesta, impulsado por la señalización adrenérgica, distinto de los efectos sistémicos del estrés o los cambios en la presión arterial.