Botryllus schlosseri è un’ascidia coloniale cosmopolita appartenente al subphylum Tunicata, utilizzata come organismo modello per lo studio di molteplici aspetti biologici, quali immunità innata e rigenerazione. Le colonie, che vengono allevate e studiate presso il Dipartimento di Biologia dell’Università di Padova da più di 60 anni, sono composte da individui geneticamente identici e sincronizzati nello sviluppo chiamati zoidi, i quali rappresentano la generazione principale delle tre coesistenti all’interno della colonia. Tali zoidi periodicamente, nel giro di una settimana a 19°C, vanno incontro a morte per apoptosi e vengono rimpiazzati dalla successiva generazione di individui nel ciclo coloniale blastogenetico. Durante questo cambio generazionale, la linea fagocitica dell’emolinfa assume un ruolo fondamentale: i fagociti lasciano la circolazione, s’infiltrano in massa nei tessuti in senescenza degli zoidi ed eliminano le cellule apoptotiche con un processo definito efferocitosi. Molti fagociti a loro volta vanno incontro ad apoptosi e vengono internalizzati da altri fagociti cosicché diventano sempre più grandi e producono radicali liberi dell’ossigeno nel burst respiratorio all’interno dei loro fagosomi. Al termine della loro attività essi vanno a localizzarsi all’interno di nicchie particolari degli zoidi della nuova generazione, chiamate isole ventrali, che si trovano nel seno del mantello ai due lati dell’endostilo e da qui vengono progressivamente eliminati nel flusso di acqua che va al sifone esalante. In questa tesi sono state analizzate le variazioni morfologiche e dimensionali delle isole ventrali durante le diverse fasi del ciclo blastogenetico coloniale, considerando anche le modalità e i tempi con cui i fagociti vengono espulsi. Per fare ciò, a partire da video in time-lapse, immagini in toto ottenute allo stereomicroscopio e fotografie al microscopio ottico di sezioni, i dati sui percorsi compiuti dai fagociti che si staccano dalle isole, sui tempi di espulsione dei fagociti, sull’andamento delle aree delle isole sono stati valutati statisticamente in relazione al ciclo coloniale. I risultati rivelano che esiste una correlazione tra l’andamento dimensionale delle isole e il ciclo coloniale: la dimensione massima viene raggiunta all’inizio della metà del ciclo, e quella minima poco prima della regressione degli zoidi. I fagociti inizialmente aderiscono all’epitelio bagnato dal seno laterale e quindi si aggregano sempre più numerosi fino a metà del ciclo, dopodiché inizia uno smantellamento dell’isola fino alla regressione dell’individuo. I fagociti che si staccano dalle isole hanno un percorso all’interno del seno attorno all’isola di provenienza, ma in alcuni casi possono compiere percorsi più lunghi andando nell’area del seno occupata da una nicchia adiacente prima della loro espulsione.

Analisi del comportamento della linea fagocitica dell'emolinfa durante il ciclo vitale dell'ascidia coloniale Botryllus schlosseri

GIORDANO, ALESSIA
2022/2023

Abstract

Botryllus schlosseri è un’ascidia coloniale cosmopolita appartenente al subphylum Tunicata, utilizzata come organismo modello per lo studio di molteplici aspetti biologici, quali immunità innata e rigenerazione. Le colonie, che vengono allevate e studiate presso il Dipartimento di Biologia dell’Università di Padova da più di 60 anni, sono composte da individui geneticamente identici e sincronizzati nello sviluppo chiamati zoidi, i quali rappresentano la generazione principale delle tre coesistenti all’interno della colonia. Tali zoidi periodicamente, nel giro di una settimana a 19°C, vanno incontro a morte per apoptosi e vengono rimpiazzati dalla successiva generazione di individui nel ciclo coloniale blastogenetico. Durante questo cambio generazionale, la linea fagocitica dell’emolinfa assume un ruolo fondamentale: i fagociti lasciano la circolazione, s’infiltrano in massa nei tessuti in senescenza degli zoidi ed eliminano le cellule apoptotiche con un processo definito efferocitosi. Molti fagociti a loro volta vanno incontro ad apoptosi e vengono internalizzati da altri fagociti cosicché diventano sempre più grandi e producono radicali liberi dell’ossigeno nel burst respiratorio all’interno dei loro fagosomi. Al termine della loro attività essi vanno a localizzarsi all’interno di nicchie particolari degli zoidi della nuova generazione, chiamate isole ventrali, che si trovano nel seno del mantello ai due lati dell’endostilo e da qui vengono progressivamente eliminati nel flusso di acqua che va al sifone esalante. In questa tesi sono state analizzate le variazioni morfologiche e dimensionali delle isole ventrali durante le diverse fasi del ciclo blastogenetico coloniale, considerando anche le modalità e i tempi con cui i fagociti vengono espulsi. Per fare ciò, a partire da video in time-lapse, immagini in toto ottenute allo stereomicroscopio e fotografie al microscopio ottico di sezioni, i dati sui percorsi compiuti dai fagociti che si staccano dalle isole, sui tempi di espulsione dei fagociti, sull’andamento delle aree delle isole sono stati valutati statisticamente in relazione al ciclo coloniale. I risultati rivelano che esiste una correlazione tra l’andamento dimensionale delle isole e il ciclo coloniale: la dimensione massima viene raggiunta all’inizio della metà del ciclo, e quella minima poco prima della regressione degli zoidi. I fagociti inizialmente aderiscono all’epitelio bagnato dal seno laterale e quindi si aggregano sempre più numerosi fino a metà del ciclo, dopodiché inizia uno smantellamento dell’isola fino alla regressione dell’individuo. I fagociti che si staccano dalle isole hanno un percorso all’interno del seno attorno all’isola di provenienza, ma in alcuni casi possono compiere percorsi più lunghi andando nell’area del seno occupata da una nicchia adiacente prima della loro espulsione.
2022
Analysis of the behaviour of the haemolymph phagocytic line during the life cycle of the colonial ascidian Botryllus schlosseri
fagociti
Botryllus schlosseri
ascidie
sistema immunitario
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/60358