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Title: Aging-related anatomical and biochemical changes in lymphatic collectors impair lymph transport, fluid homeostasis and pathogen clearance
Other Titles: Cambiamenti anatomici e biochimici associati all’invecchiamento diminuiscono il trasporto della linfa, l’omestasi dei fluidi e la difesa contro patogeni
Authors: Zolla, Valerio
Keywords: Lymphatic collectors;Aging;Lymph;Pathogen;Vasi linfatici;Invecchiamento;Linfa;Patogeni;BIO/11
Issue Date: 8-May-2015
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 27. ciclo
The role of lymphatic vessels is to transport fluid, soluble molecules, and immune cells to the draining lymph nodes. Here we analyze how the aging process affects the functionality of the lymphatic collectors and the dynamics of lymph flow. Ultrastructural, biochemical and proteomic analysis indicates a loss of matrix proteins, and smooth muscle cells in aged collectors resulting in a decrease in contraction frequency, systolic lymph flow velocity and pumping activity, as measured in vivo in lymphatic collectors. Functionally, this impairment also translated into a reduced ability for in vivo bacterial transport as determined by time-lapse microscopy. Ultrastructural and proteomic analysis also indicates a decrease in the thickness of the endothelial cell glycocalyx and loss of gap-junction proteins in aged lymph collectors. Redox proteomic analysis mapped an aging-related increase in the glycation and carboxylation of lymphatic’s endothelial cell and matrix proteins. Functionally, these modifications translate into apparent hyper-permeability of the lymphatics with pathogen escaping from the collectors into the surrounding tissue and a decreased ability to control tissue fluid homeostasis. Altogether, our data provide a mechanistic analysis of how the anatomical and biochemical changes, occurring in aged lymphatic vessels, compromise lymph flow, tissue fluid homeostasis and pathogen transport.

Il ruolo dei vasi linfatici e’ di trasportare fluidi, molecule solubili e cellule immunitarie ai linfonodi. In questo studio si dimostra come l’invecchimaneto diminuisca la funzionalità dei vasi linfatici e il flusso della linfa. Analisi ultrastrutturali, biochimiche e proteomiche indicano una diminuizione della matrice extracellulare, delle cellule dei muscoli lisci nei vasi linfatici di roditori adulti, portando a una diminuizione della frequenza di contrazione, velocita’ di trasporto della linfa, come misurato in vivo. Funzionalmente questo comporta una diminuizione nel trasporto dei batteri, come osservato in vivo tramite microscopia time-lapse. Analisi ultrastrutturali e proteomiche, indicano anche una dimunuizione nell spessore del glicocalice e delle proteine gap-junction nei vasi linfatici di roditori adulti. Analisi proteomiche mostrano un aumento delle modificazioni post-traduzionali, quail glicazione, carbonilazione in cellule endoteliali e nella matrice dei vasi linfatici di rodent adulti.
Funzionalmente questi modificazioni portano iper-permeabilità dei vasi linfatici adulti, con conseguente uscita di patogeni dai vasi nelle aree circostanti. In conclusione, i nostril dati dimostrano come cambiamenti biochimici e anatomici in vasi linfatici di roditori adulti, influenzino l’omeostasi, il trasporto della linfa e dei patogeni.
Dottorato di ricerca in Genetica e biologia cellulare
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