Collagene: Funzioni e Invecchiamento Cutaneo

Ambrosia Lab

Funzioni del collagene

Il collagene è una delle proteine più importanti nei vertebrati e rappresenta un terzo delle proteine totali del corpo umano, dove riveste un ruolo fondamentale nella struttura e nella funzionalità di organi e tessuti, quali pelle, cartilagine, tessuto muscolare.
Il collagene occupa sicuramente il ruolo più importante tra le proteine strutturali del nostro corpo.
Esso è costituito da lunghe catene proteiche (oltre 1400 aminoacidi) che si avvolgono tra loro a tre a tre per formare una struttura a tripla elica molto resistente e compatta. Struttura del collageneLa sequenza di base delle catene è peculiare rispetto alle altre proteine, poiché principalmente costituita da tre aminoacidi che si ripetono, uno dei quali è sempre la glicina, mentre gli altri due sono per lo più prolina e idrossiprolina, solitamente molto meno rappresentati nelle altre proteine.
Le fibre di collagene sono il principale costituente del tessuto connettivo, che svolge un ruolo strutturale di protezione e sostegno dei tessuti molli e comprende gran parte della struttura della pelle, i legamenti e i tendini, le cartilagini.
In base alla sequenza di aminoacidi che costituiscono le catene polipeptidiche e alla struttura delle catene stesse, sono stati identificati 28 tipi di collagene, tra cui i più importanti sono il collagene di tipo I, che costituisce la maggior parte del collagene presente nel nostro organismo (90%) e si trova, oltre che nei tendini e nelle ossa, soprattutto nella pelle, dove rappresenta il principale componente strutturale della matrice extracellulare del derma; il collagene di tipo II, che è 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.

Collagene e Invecchiamento Cutaneo

L'invecchiamento della pelle è 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 elasticità, e si assiste ad una riduzione dello spessore della matrice del derma. Questa è 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, è presente il collagene di tipo IV, che è 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 proprietà meccaniche fornisce supporto ai tessuti.
Il collagene viene degradato da enzimi ad azione proteolitica, denominati metalloproteinasi di matrice (MMPs), in grado di rompere in modo specifico le lunghe catene proteiche che costituiscono il collagene, formando frammenti più corti e privi di proprietà meccaniche. Le MMPs sono una famiglia di molecole simili tra loro per struttura chimica, con specificità differenti per un ampia varietà di substrati, in grado di degradare tutti i componenti della matrice extracellulare (collagene, 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 più 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 funzionalità, e conservando l'integrità della pelle. Con l'aumento dell'età 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 è 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.


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Ruolo di Radicali Liberi e Antiossidanti

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 funzionalità 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 più 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.


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Ultima modifica dell'articolo: 17/06/2016