Analisi strutturale e funzionale del sistema linfatico del tritone

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 6902 (2023) Citare questo articolo

907 accessi

9 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

I vertebrati competenti nella rigenerazione come tritoni e salamandre possiedono un sistema immunitario adattativo indebolito caratterizzato da molteplici connessioni tra il sistema linfatico e il sistema vascolare sanguigno chiamati cuori linfatici. Il ruolo del sistema vascolare linfatico e di queste connessioni linfatico-venose nella rigenerazione è sconosciuto. Abbiamo utilizzato la linfangiografia in vivo nel vicino infrarosso, l'ecografia ad altissima frequenza, la linfangiografia micro-CT e la ricostruzione computerizzata tridimensionale di sezioni istologiche seriali per valutare i territori linfatici di Cynops pyrrhogaster. Abbiamo utilizzato il nostro modello e la supermicrochirurgia per dimostrare che i cuori linfatici non sono essenziali per la circolazione linfatica e la rigenerazione degli arti. Invece, i tritoni possiedono una nuova rete intraossea di vasi linfatici all'interno dell'osso che esprimono VEGFR-3, LYVE-1 e CD-31. Tuttavia, non siamo stati in grado di mostrare l'espressione di Prox-1 da parte di questi vasi. Abbiamo dimostrato che il midollo osseo del tritone adulto funziona sia come organo di drenaggio linfatico che come serbatoio di grasso. Questo studio rivela le differenze anatomiche fondamentali tra il sistema immunitario degli urodeli e dei mammiferi e fornisce un modello per studiare i vasi linfatici e la rigenerazione.

Il sistema linfatico è costituito da una rete di vasi linfatici, tessuto linfoide e organi linfoidi che costituiscono una parte importante del sistema immunitario nei vertebrati. I vasi linfatici iniziano come vasi a fondo cieco nei tessuti e formano una vasta rete in tutto il corpo, ma non sono stati ancora identificati nell'epidermide, nella cartilagine o nelle ossa sane. Tutti i vasi linfatici alla fine drenano nella circolazione sanguigna attraverso connessioni dirette linfatico-venose (linfatico-venose).

Il sistema linfatico funziona regolando l'ambiente circostante delle cellule all'interno dei tessuti controllando la disponibilità di liquidi, macromolecole e globuli bianchi, formando un importante ponte tra le cellule, la matrice extracellulare e il sistema vascolare del sangue. Oltre al ruolo tradizionalmente riconosciuto nel trasporto dei fluidi extracellulari, studi recenti hanno dimostrato che i vasi linfatici svolgono anche un ruolo essenziale nella guarigione delle ferite, nell'immunità, nel metabolismo dei grassi, nelle metastasi del cancro e nelle malattie cardiovascolari e metaboliche1,2,3,4,5,6. La mancata rigenerazione del sistema vascolare linfatico in seguito a un infortunio provoca il linfedema, una malattia deturpante caratterizzata da gonfiore progressivo degli arti, deposizione di grasso e ripetute infezioni da cellulite che colpisce oltre 200 milioni di persone in tutto il mondo e non ha una cura conosciuta7.

Nonostante la crescente letteratura sull’importanza dei vasi linfatici nella guarigione delle ferite e nelle malattie, il ruolo del sistema linfatico nella rigenerazione rimane poco studiato. Una delle ragioni principali di ciò è la mancanza di conoscenza del sistema linfatico negli anfibi urodeli (tritoni e salamandre) ampiamente considerati i migliori modelli per la rigenerazione dei vertebrati grazie alla loro impareggiabile capacità rigenerativa8. Gran parte delle conoscenze attuali sui vasi linfatici degli urodeli si basa su studi condotti oltre un secolo fa e su ipotesi formulate dalla ricerca sugli anuri (rane e rospi)9,10,11.

Il sistema linfatico dell'urodele è caratterizzato dalla presenza di da 8 a 23 paia di cuori linfatici (LH) situati sulle connessioni linfatico-venose lungo il corpo che hanno la funzione di pompare la linfa nelle vene e impedire il riflusso del sangue nei vasi linfatici8,10,12. Gli LH non sono esclusivi dei tritoni. Gli anuri hanno da 2 a 5 paia, mentre i rettili e gli uccelli ne possiedono una che scompare nella maggior parte degli uccelli nel primo periodo post embrionale10. I mammiferi invece non possiedono LH, invece il plesso veno-linfatico iniziale che si forma durante lo sviluppo del sacco linfatico giugulare è stato descritto come l'omologo rudimentale dell'LH13,14. Pertanto, i mammiferi post embrionali hanno solo 1 paio di connessioni linfatico-venose comuni a tutti i tetrapodi situate attorno alla giunzione dei dotti toracici e delle vene succlavie. Queste significative differenze anatomiche nella circolazione linfatica dei vertebrati hanno implicazioni altrettanto significative sulla funzione del sistema linfatico.