Macromolecole del derma
Una panoramica delle principali macromolecole del derma: caratteristiche e funzioni.
Poichè questo è un articolo di approfondimento, si consiglia di leggere prima l’articolo “struttura del derma“.
Collagene
Il collagene è una proteina strutturale della matrice extracellulare formato dalla ripetizione di glicina, prolina ed idrossiprolina (principalmente). Le sequenze amminoacidiche sono organizzate in catene dette catene alfa che si uniscono a gruppi di 3 (tripla elica) e si superavvolgono le une sulle altre (supereliche). Ogni catena contiene circa 1000 amminoacidi. Le supereliche, che sono compatte e possiamo immaginare come dei bastoncini, si dispongono in modo sfalsato, tenute insieme da legami crociati, e formano la fibrilla. Le fibrille di collagene a loro volta si uniscono in fibre.
Ad oggi sono stati identificati 29 tipi di collagene, che differiscono per sequenza amminoacidica delle catene alfa e struttura sopramolecolare. Strutture diverse portano a collagene con funzioni diverse. Nella cute il tipo più abbondante è il collagene di tipo I (80-90% del totale), seguono il collagene di tipo III (8-12%) ed il collagene di tipo V (<5%).
La struttura e l’organizzazione del collagene conferiscono a questa molecola stabilità e robustezza, per questo il collagene è il principale responsabile della resistenza meccanica della cute, alla quale fornisce anche una rete di supporto per le strutture cellulari che ospita, una sorta di “impalcatura”.
Elastina
L’elastina è una proteina presente in diversi tessuti di tipo connettivo e nel derma rappresenta circa il 2% del totale delle proteine. E’ una proteina ricca di amminoacidi come glicina, prolina, alanina, leucina e valina organizzati in catene corte (3-9 unità) ripetute che formano una struttura flessibile e dinamica.
E’ sintetizzata da fibroblasti e cheratinociti ma è presente maggiormente nel derma, in particolare nel derma papillare. Per essere più precisi i fibroblasti sintetizzano un precursore dell’elastina, che viene secreto nello spazio extracellulare dove avviene un processo complesso di modifiche e legami che porta alla formazione dell’elastina.
L’elastina è organizzata in filamenti dello spessore di circa 5 nm avvolti uno sull’altro come una corda. La caratteristica che contraddistingue l’elastina, come si può facilmente intuire dal nome, è la sua capacità di deformarsi e tornare alla posizione iniziale, conferendo al tessuto elasticità.
Proteoglicani e glicosaminoglicani
I proteoglicani sono molecole che presentano un asse proteico (detto anche core proteico) al quale sono legati covalentemente uno o più glicosaminoglicani.
I glicosaminoglicani sono polisaccaridi formati dalla ripetizione di unità disaccaridiche (esempi: acido ialuronico, condroitin solfato, dermatan solfato) che riescono a trattenere grandi quantità di acqua.
I proteoglicani sono fondamentali per il corretto sviluppo della struttura cutanea, per la sua organizzazione, per la sua idratazione e per le sue proprietà funzionali. Inoltre danno supporto e contribuiscono alla viscoelasticità cutanea ed alla protezione verso gli urti.
Acido ialuronico
L’acido ialuronico è un glicosaminoglicano (GAG) non solforato che consiste in una catena polisaccaridica non ramificata formata dall’unione tantissime unità di acido D-glucuronico e di N-acetil-D-glucosamina (può arrivare a pesare milioni di Dalton).
E’ presente in quantità maggiore nel derma papillare rispetto a quello reticolare. Viene prodotto dai fibroblasti grazie agli enzimi acido ialuronico sintetasi (HAS) e degradato dalle ialuronidasi, enzimi che idrolizzano il legame tra N-acetil-D-glucosamina e acido D-glucuronico.
Ha diverse funzioni:
– idratante: trattiene molta acqua a livello del derma ed è importantissimo per il corretti mantenimento dell’idratazione cutanea.
– dà struttura: può formare una “rete” strutturale importante per l’organizzazione della matrice ed il posizionamento di altre macromolecole.
– fa da setaccio: si posiziona nella matrice formando delle maglie lasciano passare solo alcune sostanze.
– molecola segnale: può agire come segnale pro- o anti-infiammatorio oppure come segnale per la differenziazione cellulare.
– molecola protettiva: in acqua forma un gel viscoso che può assorbire i colpi meccanici e ridurre le frizioni
– molecola di riparazione: interviene nei processi di riparazioni delle lesioni e nella guarigione delle ferite.
Riferimenti:
– acido ialuronico caratteristiche chimiche
– acido ialuronico, ruolo nella pelle
– struttura del derma
– Mithieux SM, Weiss AS. Elastin. Adv Protein Chem. 2005;70:437-61. doi: 10.1016/S0065-3233(05)70013-9. PMID: 15837523. https://doi.org/10.1016/s0065-3233(05)70013-9
– Weihermann AC, Lorencini M, Brohem CA, de Carvalho CM. Elastin structure and its involvement in skin photoageing. Int J Cosmet Sci. 2017 Jun;39(3):241-247. doi: 10.1111/ics.12372. Epub 2016 Nov 11. PMID: 27731897. https://doi.org/10.1111/ics.12372
– Smith MM, Melrose J. Proteoglycans in Normal and Healing Skin. Adv Wound Care (New Rochelle). 2015;4(3):152-173. doi:10.1089/wound.2013.0464 https://dx.doi.org/10.1089%2Fwound.2013.0464
– Couchman JR, Pataki CA. An introduction to proteoglycans and their localization. J Histochem Cytochem. 2012 Dec;60(12):885-97. doi: 10.1369/0022155412464638. Epub 2012 Sep 26. PMID: 23019015; PMCID: PMC3527888. https://doi.org/10.1369/0022155412464638
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