Collagene funzioni ed invecchiamento cutaneo


  • Funzioni del collagene nell'organismo umano
  • Il collagene e l'invecchiamento cutaneo

Funzioni del collagene nell'organismo umano

Il collagene e una delle proteine piu importanti nei vertebrati e rappresenta un terzo delle proteine totali del corpo umano, dove riveste un ruolo fondamentale nella struttura e nella funzionalita di organi e tessuti, quali pelle, cartilagine, tessuto muscolare.
Il collagene occupa sicuramente il ruolo piu importante tra le aminoacidi) che si avvolgono tra loro a tre a tre per formare una struttura a tripla elica molto resistente e compatta. La sequenza di base delle catene e peculiare rispetto alle altre proteine, poiche principalmente costituita da tre aminoacidi che si ripetono, uno dei quali e sempre la glicina, mentre gli altri due sono per lo piu prolina e idrossiprolina, solitamente molto meno rappresentati nelle altre proteine.
Le fibre di collagene sono il principale costituente del legamenti e i derma; il collagene di tipo II, che e elemento essenziale delle cartilagini e svolge un ruolo fondamentale nelle articolazioni e nei dischi intervertebrali; il collagene di tipo III, presente nel derma e nelle pareti dei vasi sanguigni; il collagene di tipo IV, che assume una struttura a reticolo con funzione di sostegno e forma la membrana basale.

Il collagene e l'invecchiamento cutaneo


L'invecchiamento della pelle e un fenomeno complesso che coinvolge numerosi fattori sia esterni, come l'esposizione ai raggi solari (fotoinvecchiamento) o particolari condizioni ambientali (es. inquinanti, fumo ecc.), sia intrinseci, quali il passare del tempo e la predisposizione genetica.
Quando la pelle invecchia perde le sue caratteristiche di tono ed elasticita, e si assiste ad una riduzione dello spessore della matrice del derma. Questa e costituita per la maggior parte da collagene di tipo I e, in proporzione minore, da collagene di tipo III, i quali formano fibre che disponendosi parallelamente alla superficie cutanea le conferiscono forza e resistenza. Inoltre, e presente il collagene di tipo IV, che e parte integrante della membrana basale, una struttura di sostegno posta tra il tessuto connettivo e quello epiteliale a cui si ancorano le cellule e che grazie alle sue proprieta meccaniche fornisce supporto ai tessuti.
Il collagene viene degradato da elastina, laminine, proteoglicani). Le MMPs maggiormente coinvolte con i processi di invecchiamento cutaneo sono la MMP1, che inizia la degradazione del collagene di tipo I e III; la MMP9, che opera un'ulteriore frammentazione in peptidi piu piccoli; mentre la MMP2 attacca il collagene di tipo IV, contribuendo alla formazione delle rughe.
Nella pelle giovane e non esposta ai raggi solari, la sintesi di collagene da parte dei fibroblasti e la sua degradazione da parte delle MMPs sono in costante equilibrio, in modo da garantire il fisiologico ricambio delle macromolecole strutturali, mantenendone invariato il contenuto e la funzionalita, e conservando l'integrita della pelle. Con l'aumento dell'eta si verifica un progressivo sbilanciamento di tale equilibrio e si assiste ad una graduale riduzione della sintesi dei peptidi precursori del collagene, associata ad un aumento della degradazione del collagene maturo. La conseguenza di tale fenomeno degenerativo e una generale disorganizzazione delle fibre di collagene, che perdono in parte il loro ruolo di sostegno provocando una parziale atrofizzazione della matrice extracellulare, la quale diventa molle e priva di tono.
Oltre al trascorrere del tempo, esistono fattori esterni che accelerano i processi di invecchiamento cutaneo, tra cui ha un ruolo determinante lo stress ossidativo. I radicali liberi, infatti, sono in grado di alterare l'omeostasi dei processi intracellulari ed extracellulari, provocando danni alle biomolecole (acidi nucleici, proteine, lipidi) che modificano la funzionalita delle cellule e l'interazione con la matrice in cui si trovano. Inoltre, lo stress ossidativo stimola la sintesi e l'attivazione delle MMPs, alterando il normale metabolismo del collagene, che viene distrutto piu rapidamente. I sistemi antiossidanti giocano quindi un ruolo importante nel ridurre gli effetti dell'invecchiamento a livello cutaneo, in quanto proteggono le fibre strutturali del collagene da una degradazione non controllata e contribuiscono a mantenere gli equilibri a livello della matrice extracellulare.