Proteoglicani e glicoproteine

Proteoglicani influenza le proprietà fisiche dei tessuti connettivi come turgore, elasticità e resistenza alla compressione, mentre glicoproteine come la fibronectina e la tenascina sono coinvolti nell’adesione cellula-matrice e hanno un effetto sul comportamento della cellula principalmente attraverso questo meccanismo. I proteoglicani influenzano anche l’attività cellulare, ma attraverso una varietà di meccanismi tra cui la modulazione positiva e negativa dell’attività del fattore di crescita., La morfologia delle fibrille di collagene e la loro organizzazione sono profondamente influenzate dalla natura e dalle quantità di proteoglicani presenti nel tessuto connettivo.

I proteoglicani sono costituiti da una o più catene di glicosaminoglicani, che sono polimeri lineari di disaccaridi anionici, attaccati covalentemente a un nucleo proteico. Nei glicosaminoglicani più comuni (dermatan solfato, condroitin solfato, eparan solfato e acido ialuronico), un’unità del disaccaride ripetuto è un acido uronico., Le prime analisi chimiche delle cicatrici ipertrofiche hanno rivelato concentrazioni elevate di acido uronico (e quindi glicosaminoglicani).15 Poiché sono le catene anioniche del polisaccaride glicosaminoglicano che sono principalmente responsabili della capacità di ritenzione idrica dei tessuti connettivi,16 non sorprende che le cicatrici ipertrofiche siano iperidrate rispetto al derma normale o alle cicatrici mature. Tuttavia, l’aumento di 2,4 volte del contenuto di glicosaminoglicani (e presumibilmente della pressione osmotica) è sproporzionatamente elevato rispetto all’aumento del 12% del contenuto di acqua.,1 Poiché le fibre di collagene normalmente limitano il gonfiore dei tessuti connettivi, si può proporre che l’alta concentrazione di glicosaminoglicani nelle cicatrici ipertrofiche sia responsabile del loro turgore potenziato.

In seguito alle analisi iniziali del contenuto totale di glicosaminoglicani nelle cicatrici ipertrofiche, è stato riportato che le aree nodulari erano praticamente prive di dermatan solfato (il maggiore glicosaminoglicano nel derma normale) e contenevano invece condroitin solfato, che di solito è solo un componente minore.,17 Le corrispondenti modifiche dei proteoglicani sono stati definiti, più di recente, quando è stato riferito che le cicatrici ipertrofiche contengono, in media, solo il 25% dell’importo del piccolo dermatan solfato proteoglicani decorin (maggiori di proteoglicano normali derma) e 6 volte più alte concentrazioni di un grande proteoglicano simile versicano.1 Quest’ultimo proteoglicano, che trasporta 12-30 catene di condroitin solfato, è normalmente presente solo nella zona proliferante dell’epidermide e in associazione con elastina nel derma.,18 Decorin e versican, come rilevato dall’immunoistochimica, mostrano una distribuzione sorprendentemente inversa nei noduli, 19 spiegando così le precedenti osservazioni sulla distribuzione dei glicosaminoglicani: dermatano e condroitina solfati.

La decorina è implicata nella regolazione della formazione di fibrille di collagene e nell’organizzazione delle fibrille in fibre e fasci di fibre.20,21 Nel topo decorin-null, le fibrille di collagene sono risultate di diametro variabile e di profilo irregolare.,22 Quest’ultima caratteristica è stata precedentemente descritta per le fibrille di collagene nei noduli della scar8 ipertrofica e può essere spiegata dalla virtuale assenza della decorina che normalmente definisce e delimita la superficie della fibrilla. Un secondo piccolo proteoglicano, biglycan, presente in quantità minori rispetto decorin nel derma normale, si trova a livelli elevati in postburn cicatrici ipertrofiche.,1,19 Nella maggior parte dei tessuti connettivi biglycan si trova vicino alla superficie cellulare23 ma nelle cicatrici ipertrofiche è associato al collagene nella matrice extracellulare, 19 forse perché c’è poco decorin per competere per il numero limitato di siti di legame proteoglicano core proteina sulle fibrille di collagene.24

Le differenze nelle proporzioni e nelle distribuzioni dei proteoglicani tra derma normale e cicatrici ipertrofiche potrebbero in linea di principio derivare da un’alterata biosintesi o da un’alterata degradazione., Ci sono prove per il meccanismo precedente, poiché i fibroblasti coltivati dalla cicatrice ipertrofica postburn contengono meno mRNA decorin e sintetizzano meno della proteina rispetto ai normali fibroblasti.25 È stato dimostrato dall’ibridazione in situ che ci sono relativamente poche cellule che esprimono mRNA per decorin nella guarigione delle cicatrici da ustione fino a circa 12 mesi dopo l’infortunio.,26 Sorprendentemente, nei fibroblasti coltivati da cicatrici ipertrofiche non c’erano differenze nel contenuto di MRNA per versican o biglycan, suggerendo che altri fattori come il fattore di crescita trasformante-β (vedi sotto) stavano influenzando il comportamento dei fibroblasti e responsabili delle quantità elevate di questi due proteoglicani nelle cicatrici.25

Con la maturazione delle cicatrici ipertrofiche, le fibrille di collagene diventano più grossolane e meglio organizzate e vi è un aumento della decorina immunoistochimicamente rilevabile (Figura 47.3)., A circa 12 mesi dopo l’infortunio, un momento in cui molte cicatrici iniziano a risolversi spontaneamente,27 c’è un grande aumento del numero di cellule che esprimono la decorina, suggerendo che questo proteoglicano può svolgere un ruolo attivo nella risoluzione.26 Cicatrici mature mostrano contenuti di collagene, proteoglicani e acqua che sono indistinguibili da quelli nel derma normale.1

I risultati delle prime analisi chimiche dei contenuti di esosio e acido sialico15 hanno mostrato che le cicatrici ipertrofiche contenevano concentrazioni elevate di glicoproteine, almeno una parte delle quali è fibronectina.,28 Questa macromolecola a matrice extracellulare ha effetti sull’attaccamento e sull’attività cellulare (recensita in Hynes29) che potrebbero essere importanti nello sviluppo e nell’organizzazione della cicatrice ipertrofica, ma il suo ruolo non sembra essere stato studiato direttamente.