Alla 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.

Modificazioni meccaniche e biochimiche strutturali della matrice interstiale polmonare normale e dopo ventilazione meccanica

NEGRINI, DANIELA
2003-01-01

Abstract

Alla 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.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11383/1714986
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