Atene, Ga. – Un team che include ricercatori dell’Università della Georgia ha documentato per la prima volta la ricrescita di percorsi rimossi chirurgicamente nel sistema linfatico, una rete di vasi progettati per pompare via i fluidi infiammatori e difendere il corpo dalle infezioni.

Pubblicati su Nature Biomedical Engineering, i risultati gettano le basi per una nuova classe di opzioni di trattamento per i disturbi linfatici, come le complicanze croniche delle ferite, e potrebbero persino aiutare a prevenire la diffusione del cancro.

La disfunzione linfatica è collegata a una varietà di malattie, tra cui sia le malattie cardiovascolari che il cancro. Ad esempio, le cellule del cancro al seno si staccano dal tumore primario e viaggiano attraverso il sistema linfatico. Se lasciati soli, possono diffondersi in tutto il corpo. I vasi linfatici-che operano in modo simile al sistema cardiovascolare-sono talvolta traumatizzati dal trattamento del cancro o dalla rimozione dei linfonodi, che possono portare al linfedema o al gonfiore cronico di una gamba o di un braccio.

” In questo momento, non abbiamo un modo per ricostruire o ricostruire il sistema linfatico. Non capiamo nemmeno come funziona”, ha detto il dottor John Peroni, professore e chirurgo di grandi animali nel College of Veterinary Medicine di UGA. “Questo studio è stato uno dei primi ad affrontare fondamentalmente una domanda scientifica di base che è stata lasciata senza risposta: se i linfatici sono feriti, possono rimodellare o guarire?”

Lavorando con un modello di pecora, i collaboratori di Georgia Tech e del Regenerative Bioscience Center presso il College of Agricultural and Environmental Sciences di UGA, hanno rimosso uno dei due vasi linfatici che corrono paralleli tra loro nella gamba. Questi sono cruciali per il flusso linfatico come il cuore è per il flusso sanguigno, secondo i ricercatori. In queste condizioni, sono stati in grado di mostrare l’inizio di un ciclo di pompa linfatica e l’inizio delle fasi di rimodellamento e riparazione.

Come risultato del rimodellamento, il team ha concluso che i cambiamenti molecolari nelle cellule muscolari linfatiche hanno migliorato lo stress ossidativo, che in genere si verifica quando il sistema immunitario sta creando infiammazione per combattere i batteri. Dopo un periodo di sei settimane, il team ha scoperto che il vaso linfatico rimanente stava lavorando due volte più duramente per compensare lo stress ossidativo.

“Ci si aspetterebbe che quando si rimuove il vaso linfatico principale, nella parte più bassa dell’ostruzione, si gonfiasse. Con nostra sorpresa, lo ha fatto solo in minima parte”, ha detto Peroni. “Si scopre che c’è una notevole quantità di circolazione linfatica collaterale che non ci aspettavamo. A livello microscopico, ci sono abbastanza meccanismi con cui il corpo può ancora ricircolare e drenare i liquidi dalla gamba, anche se la principale ‘autostrada’ viene rimossa.”

I risultati seguono il precedente lavoro degli stessi ricercatori che ha mostrato risultati simili nell’utilizzo della coda di roditore, uno dei sistemi modello più antichi e più utilizzati per la ricerca linfatica.

“Forse la caratteristica più importante dell’utilizzo di un modello più grande come le pecore, rispetto al punto di riferimento storico della coda di un roditore, sono i benefici gravitazionali”, ha detto Peroni. “La gravità rende più difficile il trasporto della linfa dalle gambe e dalla metà inferiore del corpo, e le pecore forniscono un modello gravitazionale migliore rispetto alla posizione costantemente piatta della coda di un roditore. È quasi identico ai problemi di guarigione delle ferite negli esseri umani.”

Peroni ha lavorato a stretto contatto con Brandon Dixon, autore principale e professore associato di ingegneria meccanica e biomedica presso Georgia Tech, che dirige il Laboratorio di biologia linfatica e bioingegneria.

“Ciò che distingue questo studio dagli altri è che si è concentrato sul rimodellamento della nave che non è stata inizialmente danneggiata durante l’intervento chirurgico, in quanto tenta di compensare il segmento che è stato rimosso”, ha affermato Dixon. “Questo è importante per comprendere il linfedema secondario nei sopravvissuti al cancro al seno, poiché la maggior parte dell’insorgenza del linfedema si verifica molti mesi dopo l’intervento chirurgico per il cancro al seno, e il restante sistema linfatico intatto non può più tenere il passo con le richieste poste su di esso.”

Questi risultati sono pre-clinici e sono necessari ulteriori studi per confermare i test sugli esseri umani, ma forniscono prove scientifiche per il rimodellamento linfatico che fino ad ora è stato scarso.

“Siamo entusiasti perché ora c’è un modello animale che possiamo usare per mettere la nave sotto questo stato di stress prolungato che non era il risultato della lesione iniziale, ma un risultato dell’adattamento della nave alla chirurgia”, ha detto Dixon. “È un buon modello per ciò che accade a un essere umano.”

Questo studio è stato finanziato dal Regenerative Engineering and Medicine (REM) seed grant program. Il Regenerative Bioscience Center è un’unità dell’Ufficio di ricerca UGA, con il generoso sostegno del College of Agriculture and Environmental Sciences e del suo Dipartimento di Scienze animali e lattiero-casearie.

Collegamento alla pubblicazione: https://doi.org/10.1038/s41551-019-0493-1