O ritmo circadiano consiste em ciclos de claro/escuro com média de 12 horas de duração em cada fase. Essa alternância regula diversos processos fisiológicos, inclusive a migração de leucócitos. Os estímulos de luz captados por estruturas nervosas cerebrais iniciam um processo de transcrição gênica controlado por fatores de transcrição denominados genes circadianos (Bmal1, PAS2, CLOCK, PER, etc.). Essa maquinaria gênica é responsável por controlar uma série de genes dependentes do ritmo circadiano, inclusive alguns envolvidos no processo de migração celular, como Ccr7 e Ccl21. O processo de migração é crucial para a resolução de injúrias ao organismo. Trabalhos prévios descreveram que leucócitos da imunidade inata e da imunidade adaptativa apresentam padrão oscilatório tanto na infiltração no tecido quanto na expressão de genes ligados ao processo de entrada/saída do tecido. Dentre essas células torna-se interessante investigar o padrão de migração das células dendríticas (DCs), principalmente as residentes na pele, visto que são as DCs são principais apresentadoras de antígeno e que a pele é a primeira barreira de defesa do organismo. Holtkamp e colaboradores (2021), da Universidade Ludwig-Maximilians de Munich, caracterizaram, então, as principais influências do ritmo circadiano sob as vias de drenagem das DCs.

Inicialmente, visando observar se havia uma diferença migratória entre os tempos de claro/escuro, foram cultivados explantes da orelha de camundongo wild-type em diferentes horas do ciclo: ZT1 (início do dia luz), ZT7 (no dia), ZT13 (início da noite), e ZT19 (na noite). A quantificação das DCs dentro dos linfáticos da pele por imagem de imunofluorescência, mostrou um aumento da infiltração destas ao longo da fase clara (ZT7) em comparação à noite (ZT13), incluindo em reposta à estímulo inflamatório. De maneira interessante, em um experimento no qual os animais foram mantidos em 24 horas de escuridão, o padrão migratório se manteve, levando à conclusão de que a migração diurna das DCs do tecido para os vasos linfáticos é mais prevalente do que a noturna e que a oscilação de infiltração observada é claramente de natureza circadiana, não necessitando do estímulo luminoso externo.

A seguir, a influência dos ritmos circadianos na biologia da DCs foi avaliada por meio de DCs obtidas a partir da medula óssea (BMDCs) e fusionadas com a proteína circadiana PER2 e luciferase (PER2-Luc). Estas células foram sincronizadas para serem ativadas em fase escura (CT24) ou em fase clara (CT36) e colocadas em cultura com explantes de orelha. Novamente por imunofluorescência observou-se que BMDCs CT36 migraram mais para os linfáticos dos explantes de pele do que a BMDCs CT24. Esses ensaios mostraram também que as BMDCs sincronizadas na fase clara (CT36) cultivadas juntamente com explante coletado no ZT7 (fase clara) induzem maior infiltração do que o BMDCs CT36 cultivadas com explante coletado no ZT13 (fase escura), significando que o microambiente do tecido da orelha apresenta “alguma coisa” que favorece a migração das BMDCs independente do ciclo delas. Investigando então o microambiente, eles olharam se havia uma oscilação dos fatores pró-migratórios (LYVE-1, CD99, JAM-A) associado às células endoteliais linfáticas (LEC). Esses fatores estão envolvidos na sinalização para migração de células na pele, pulmão e intestino, mas também em linfonodos. Também observaram-se oscilações circadianas destas moléculas e um ritmo análogo de expressão de LYVE-1 e JAM-A em biópsias de pele humana foi detectado na fase clara, sugerindo que as LECs nos órgãos têm uma maior capacidade de recrutar os leucócitos neste momento.

Ainda investigando moléculas ligadas à migração celular, os autores encontraram maior expressão de CCR7 em DCs no ZT7 e maior quantidade de mRNA de CCL21 (ligante de CCR7) em LECs durante a fase escura. Isso indica uma preparação da célula endotelial para o aumento dos eventos migratórios que ocorrerão durante o dia. Para comprovar a importância dessa via de sinalização na migração de DCs foi realizado o bloqueio dos fatores LYVE-1, CD99, JAM-A e CCL21 por anticorpos e verificou-se a diminuição da migração de DCs para vasos linfáticos em ZT7 em comparação com os controles. Porém, a inibição completa da infiltração de DCs se deu somente com o bloqueio de CCL21, levando à conclusão de que a migração de DCs é controlada por interações sucessivas de fatores migratórios, com maior importância da sinalização do eixo CCR7- CCL21.

Finalmente, os autores analisaram o papel do gene do relógio circadiano, BMAL1 em LECs e DCs. A ausência desse fator de transcrição leva a uma perda do ritmo da migração. A imunofluorescência quantitativa de animais nocautes para BMAL1 revelou diminuição na expressão de fatores pró- migratórios e também na expressão de CCR7, levando ao prejuízo no contato entre DCs e LECs e na entrada de células dendríticas em vasos linfáticos.

Com esses achados, o trabalho de Holtkamp e colaboradores evidencia que a migração de CDs nos linfáticos da pele é um processo rítmico. Nesse processo, CCL21, CCR7 e LYVE-1 estão sob o controle do gene do relógio circadiano BMAL1, implicando o relógio como um regulador da migração das DC. Esses achados, com análogos humanos, são vias interessantes para se pensar nos tratamentos gênicos de patologias pelos remédios que exigem um tempo ideal para sua administração para promover a migração das DC.