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Matrice extracellulare

21 Ott
La matrice extracellulare: compiti, funzioni e patologie
Dott.Luciano Lozio
È stata evidenziata l’importanza della matrice extracellulare e del suo stato di salute ed efficienza funzionale, nella determinazione dell’espressività genetica della singola cellula. ( Hay 1983).Sulla base delle recenti scoperte della fisica si è giunti a dare una interpretazione dinamica e biocibernetica della salute e della malattia, visto che moltissimi meccanismi sono modulati o resi possibili grazie a variazioni anche minime dell’attività elettrica.Il tono elettrostatico di base reagisce ad ogni cambiamento della matrice extracellulare con deviazioni del potenziale, che a loro volta informano la membrana cellulare tramite una deviazione del potenziale del glicocalice che, se sufficientemente forte, porta ad una reazione cellulare tramite depolarizzazione della membrana stessa.( selezione dell’informazione )Studi di embriologia e di biologia molecolare hanno evidenziato che i processi di maturazione che portano le cellule a differenziarsi per dare origine ad organi aventi funzioni ben precise, presuppongono il fenomeno dell’induzione, che condurrà alla sintesi da parte delle cellule interagenti, di proteine tessuto specifiche.( questo spiega anche l’assoluta unicità del singolo essere umano ). Omeostasi dinamica : principio della vita L’evoluzione darwiniana è la verifica, l’aggiornamento e la codifica di una esperienza ripetuta che permette all’insieme complesso di modulare le funzioni dei singoli organi e apparati finalizzandoli all’ottimizzazione delle risposte.Poiché l’ambiente circostante muta continuamente, sia dal punto di vista fisico- climatico che dal punto di vista interrelazionale, il corpo è spinto ad affinare questa capacità di adattamento che possiamo definire omeostasi ( equilibrio ) che, essendo sottoposta a continui cambiamenti, diventa dinamica. Usare strategie o metodiche che siano in grado di attivare i processi omeostatici disturbati permette di ripristinare la funzionalità cellulare modificando, attraverso il tessuto connettivo che si trova all’esterno, i segnali che giungono alla cellula medesima ( nervosi, metabolici, ormonali,….. )Il mantenimento dell’omeostasi è assicurato dalla elevata differenziazione, dalla rapidità del ricambio e dalle possibilità combinatorie degli zuccheri extracellulari. Fisiopatologia della matrice Un accumulo tossinico in questa sede rappresenta un potenziale innesco patologico o il presupposto per la cronicizzazione di patologie.Il ripristino di una corretta polarizzazione attraverso la depurazione e la detossificazione, spinge il distretto interessato verso la guarigione, qualora questa sia ancora possibile.La regolazione quali-quantitativa della risposta avviene mediante il GLICOCALICE, strato superficiale zuccherino carico negativamente, specifico per ogni cellula e strettamente interconnesso alle proteine transmembraniche. Tessuto connettivo e matrice extracellulare Il tessuto connettivo si inserisce ovunque tra il flusso sanguigno e le principali parti strutturali, creando l’unione di tutte le parti del corpo.I fibroblasti sono le vere cellule connettivali che sintetizzano proteoglicani- tropocollagene – elastina.Componenti strutturali della matrice:GAG (glucosaminoglicani): ac.jaluronico, condroitinsolfato,dermatansolfato, cheratansolfato, eparina IL GLICOCALICE: rivestimento costituito dalle catene laterali oligosaccaridiche dei glicolipidi e delle glicoproteine integrali oltre che delle glicoproteine periferiche. Il glicocalice conferisce alla superficie cellulare una carica negativa. Disturbi della matrice possono portare ad alterazioni degli zuccheri del glicocalice tali da alterare il comportamento cellulare.LAMINE BASALI: tutti i componenti della matrice vengono sintetizzati dalle cellule che poggiano sulla lamina basale, ancoratesi ad essa tramite la laminina. Sembra che il recettore per la laminina funzioni da trasduttore di membrana per i segnali inviati dalla laminina stessa. Tutte le modificazioni del nostro ambiente esterno e di quello interno influenzano attraverso la sostanza fondamentale i meccanismi cellulari e sempre la sostanza fondamentale è il fulcro delle funzionalità del sistema difensivo dell’organismo. Un buon connettivo drenato facilita l’efficacia terapeutica. La matrice extracellulare come network La matrice amorfa ha la possibilità di modulare tutta la funzionalità relazionale tra i vari elementi ( capillari, nervi, vasi linfatici, cellule ) che permettono la vita;non esiste organo di alcun genere che non finisca per essere condizionato dall’efficienza della matrice.La matrice ha anche una funzione di smontaggio e di recupero e riutilizzo delle parti più complesse e riciclabili dei linfociti.Questo può spiegare l’inefficienza del sistema immunitario quando la matrice extracellulare non è perfettamente funzionale. Basta veramente poco per creare danni a catena in un meccanismo relativamente semplice che basa la sua funzionalità sul passaggio gel- sol, sull’effetto tixotropico e piezoelettrico determinato da una variazione momentanea della carica elettrica dei proteoglicani e da un cambiamento spaziale delle spire che creano l’effetto setaccio.La matrice nella formazione-scomposizione viene regolata dal sistema fibroblasto- macrofago.I fibroblasti sono in grado di reagire ad una situazione in pochi secondi con la sintesi di proteoglicani e glicoproteine strutturali, i macrofagi possono agire per fagocitosi.Il risultato, nelle alterazioni croniche, è lo sviluppo di una matrice la cui struttura non è fisiologica.I polimeri dello zucchero sono adatti a trasmettere e a memorizzare informazioni nella matrice, data la loro capacità di legame con acqua e di scambio di ioni.La combinazione strutturale di bio-polimeri di acqua e zuccheri rappresenta l’informazione più antica e il sistema di difesa degli esseri viventi uni e pluricellulari.Questi polimeri sono inoltre adatti a favorire la prontezza infiammatoria prendendo o cedendo elettroni e attivando di conseguenza il network delle citochine. Grazie a questo sistema redox, ogni situazione che modifichi il tono elettrico della matrice può essere codificata, diffusa, elaborata dall’intero organismo.Gli elettroni e i protoni in eccesso , sotto forma di radicali liberi di H e O che compaiono in ogni trasformazione guidata da enzimi, possono essere intercettati dai polimeri di acqua e zuccheri. In tutte le malattie acute e croniche possono essere dimostrati disturbi e variazioni dell’ultrastruttura. Se le fasi enzimatiche responsabili del trasferimento di elettroni e protoni sono disturbate, il risultato è un accumulo di radicali.Se questo fenomeno persiste, l’alterzione non fisiologica del potenziale redox della sostanza di base porta al pericolo di malattie infiammatorie croniche.Il reticolo proteoglicanico della matrice extracellulare è capace di vibrare e quindi di reagire di fronte a stimolazioni elettriche o elettromagnetiche.I proteoglicani le glicoproteine della matrice sotto stimolo vengono continuamente sintetizzate dai fibroblasti.Lo stress permanente porta ad una ristrutturazione non fisiologica della sostanza fondamentale poiché la ialuronidasi viene ostacolata dall’adrenalina e la sintesi della matrice da parte dei fibroblasti viene alterata dal cortisolo .Come conseguenza si verificherà una alterazione del potenziale di membrana dei fibroblasti, una maggior trasformazione colloidale della matrice, una eccessiva acidificazione e formazione di radicali liberi. Lo stress può avere effetto diretto sui mastociti per via neuronale, incrementando la reattività verso ogni tipo di stimolo e ciò potrebbe spiegare l’incremento della frequenza delle manifestazioni allergiche. Il processo di invecchiamento della cellula porta ad una produzione errata di glicoproteine del tessuto di sostegno e rapidamente di altera la produzione e liberazione di atp, come conseguenza della glicolisi, che porta ad un impoverimento di energia del substrato e rende difficile la rigenerazione.La carenza di atp porta ad un esaurimento della pompa Na-K e ad un alterato rapporto ionico e come conseguenza si avrà una depolarizzazione permanente.La ripartizione delle cariche agisce sullo stato colloidale favorendo ulteriormente la condizione di gel, portando ad un eccesso di acidità del tessuto con conseguene negative sul metabolismo e sul microcircolo.
Dott.Luciano Lozio
 
 

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