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Modificazioni meccaniche e biochimiche strutturali della matrice interstiale polmonare normale e dopo ventilazione meccanica
No full textAlla luce delle emergenti evidenze sperimentali che suggeriscono l’importanza dell’integrità della matrice connettivale nel determinare la funzionalità tissutale, il presente progetto di ricerca si propone di utilizzare un approccio multidisciplinare per valutare quale siano le modificazioni morfologiche, biochimiche, e fisiopatologiche della matrice connettivale nel corso di processi di degenerazione tissutali. In particolare si intende valutare l’implicazione di alcune macromolecole della matrice connettivale, quali collagene, proteoglicani e acido ialuronico nella degenerazione tissutale ed il loro ruolo funzionale nel successivo rimodellamento. L’interazione tra le tre Unità proponenti consentirà un’ampia valutazione sia qualitativa che quantitativa dei fenomeni che accompagnano la degenerazione ed il rimodellamento dei componenti della matrice interstiziale. Inoltre, grazie all’interazione tra i dati ottenuti dallo studio “in vitro” effettuato con approccio sperimentale biochimico e quello effettuato “in vivo” con un approccio sperimentale tipico della fisiologia d’organo, il presente progetto si propone di chiarire quale siano i meccanismi alla base della funzione biochimica, meccanica e fluidodinamica dei componenti macromolecolari della matrice nel tessuto normale e come questi meccanismi vengano modificati durante la degenerazione connettivale che si accompagna alla perdita della funzionalità d’organo.
L’obiettivo generale verrà realizzato attraverso il raggiungimento di obiettivi specifici nell’ambito della collaborazione tra le tre unità di ricerca coinvolte nella presentazione del progetto:
a) caratterizzazione biochimica-strutturale e morfo-funzionale della degradazione del connettivo “in vitro”, in modelli che simulino le matrici connettivali in situazioni di alterata degradazione tissutale. Ci si propone di studiare l’effetto del rimodellamento sulle interazioni matrice/matrice esercitate da proteoglicani, collageni e glicoproteine per arrivare a correlare quadri degradativi a specifiche alterazioni funzionali e quindi a precise patologie. Il modello utilizzato sarà costituito da prodotti di degradazione controllata di collageni fibrillari, da isoforme di proteoglicani e da frammenti ottenuti per proteolisi controllata di proteoglicani e glicoproteine. Questi frammenti verranno studiati per la loro capacità di stabilire interazioni reciproche “in vitro” ; i risultati ottenuti verranno correlati con quelli provenienti dagli studi “in vivo” effettuati sul parenchima polmonare affetto da degenerazione interstiziale indotta da stress meccanico.
b) valutazione e caratterizzazione biochimico-strutturale e morfo-funzionale della degradazione dei componenti macromolecolari della matrice interstiziale polmonare indotta da stress tissutale. Lo studio si propone di valutare l’incidenza dello stress meccanico e ossidativo di varia entità sulla struttura e sulla funzionalità del parenchima polmonare. Infatti, è noto come lo stress meccanico, quali per esempio la ventilazione assistita, sia quasi inevitabilmente accompagnata dallo sviluppo di edema polmonare e rappresenti un grave problema dal punto di vista clinico. A tutt’oggi non è nota quale sia l’azione diretta dello stress meccanico e/o ossidativo sull’architettura tridimensionale della matrice fibrosa in organi, quali appunto il polmone, continuamente sottoposti a stress meccanici di origine ed entità variabile. Il modello sperimentale adottato sarà l’animale anestetizzato (ratto) sottoposto ad una serie di differenti strategie respiratorie. Lo studio si propone di valutare la struttura e la composizione della matrice tissutale polmonare per poter poi individuare quali siano i parametri (volume polmonare, pressione alveolare, pressione di fine espirazione, pressione parziale alveolare di ossigeno) maggiormente responsabili della degenerazione macromolecolare tissutale. L’obiettivo specifico dello studio è quello di definire il ruolo di alcune macromolecole della matrice interstiziale polmonare, quali i proteoglicani e l’acido ialuronico, nel determinare nel contempo le caratteristiche meccaniche e quelle fluidodinamiche della matrice interstiziale sia nel polmone normale che nel polmone soggetto a degenerazione tissutale
Ruolo della matrice interstiziale nella fisiologia del sistema linfatico iniziale
No full textLo studio si proponeva di studiare le caratteristiche meccaniche del sistema linfatico iniziale, tuttora largamente ignote. I risultati ottenuti hanno consentito di :
- effettuare una descrizione accurata delle pressioni intraluminari nella rete diaframmatica linfatica;
- definire le pressioni transmurali vasale linfatica a vari gradi di tensione della parete vasale stessa. Questi risultati permettono di descrivere l’andamento delle tensioni cui è sottoposta la parete dei vasi linfatici durante la contrazione ritmica del diaframma riscontrata nella respirazione normale. Si potrà quindi procedere ad uno studio meccanico vasale (legge di Laplace) applicato ai linfatici diaframmatici. Questo aspetto consente anche di valutare il ruolo effettivo del meccanismo estrinseco, legato al movimento tissutale, nel determinare l’insorgenza delle onde pressorie intralinfatiche responsabili del riassorbimento di liquido interstiziale da parte dei linfatici;
- mappare della rete linfatica diaframmatica: mediante le tecniche di visualizzazione in fluorescenza della rete linfatica diaframmatica mediante marker eccitabili a diversa lunghezza d’onda. L'approccio consente di procedere ad una distinzione tra la rete linfatica proveniente dalle cavità pleurica e peritoneale. Non è ancora chiaro infatti se le reti linfatiche dalle cavità sierose convergano a formare un unico plesso linfatico diaframmatico oppure se le due reti rimangano distinte;
- descrivere la struttura delle valvole unidirezionali frapposte tra unità funzionali linfatiche contigue (lymphangions) e della pressione esistente a cavallo delle valvole stesse. I risultati permetteranno in futuro di approfondire le conoscenze relative al movimento di propulsione della linfa lungo i vasi linfatici di maggiori dimensioni;
- mettere a punto di una nuova tecnica di visualizzazione della rete linfatica nel polmone intatto. La realizzazione di questa tecnica, mai finalizzata prima, sarà il presupposto per lo studio del funzionamento dei linfatici polmonari sia in condizione fisiologica che nel corso di patologie
Interaction between pleural liquid turnover and the systemic and pulmonary microvascular exchanges
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