Utente:MiloCotogno/Sandbox

In biologia, la matrice extracellulare (abbreviata con MEC) o metaplasma costituisce la parte di un tessuto non composta da cellule e rappresenta la più complessa unità di organizzazione strutturale dei tessuti degli organismi viventi. In particolare è l'elemento distintivo dei tessuti connettivi. La matrice extracellulare è secreta dalle cellule, per questo è degradabile dalle stesse, ed è composta principalmente da acqua, proteine, zuccheri e lipidi. Esistono diverse tipologie di MEC a seconda del tessuto: nei tessuti connettivi la matrice extracellulare è abbondante perché ricopre anche il compito di sopportare il carico meccanico mentre negli altri tessuti questo carico è supportato direttamente dalle cellule; in oltre la matrice può essere più o meno lassa (nei tessuti ossei la MEC è estremamente compatta a differenza di quella presente nei tessuti cartilaginei e connettivi). La matrice extracellulare è composta da una matrice amorfa, detta sostanza fondamentale, e da una componente fibrillare, questa conferisce stabilità alla struttura della matrice.

Componenti

La MEC è costituita da diversi tipi di glicoproteine, proteoglicani e da acido ialuronico. Nella maggior parte degli animali la componente più abbondante nella MEC è il collagene (la proteina più abbondante negli animali, che costituisce il 25% delle proteine del corpo umano). Le componenti della matrice amorfa possono essere suddivise in 3 categorie:

proteine strutturali
- collageni e elastine
complessi di proteine
- proteoglicani
proteine adesive
- lamine e integrine

Collageni

I collageni sono fibre proteiche le quali presentano un'elevata resistenza agli insulti fisici, come per esempio la trazione, ma sono pressocché inestensibili; sono insolubili in acqua e resistenti agli enzimi digestivi animali. Alla vista le fibre collagene si presentano come lunghe fibre biancastre ondulate, le fibre possono diramarsi in più direzioni come nel tessuto connettivo denso irregolare, o in una direzione sola nel caso del tessuto connettivo denso regolare. La sintesi del collagene non è opere di un solo tipo cellulare, infatti la sua biosintesi dipende dal tessuto ospitante: la maggior parte del collagene presente nel nostro organismo è prodotto dai fibroblasti e osteoblasti ma può anche essere sintetizzato dalle cellule muscolari lisce, dalle cellule epiteliali... Ha una struttura particolare formata da tre catene polipeptidiche avvolte a elica l'una intorno all'altra; le singole molecole si aggregano in fibrille di collagene, polimeri ordinati composti da sottili filamenti di diametro compreso tra i 10 ed i 300nm in grado di aggregarsi in fibre più spesse. L'unità fondamentale delle fibre di collagene è il tropocollagene (una superelica con tre catene polipeptidiche alfa avvolte a spirale, ogni catena è composta da 1042 amminoacidi). Possiamo contare circa una ventina di diversi tipi di collagene, i principali sono:

Tipo	Descrizione	Tessuti Interessati
I	Tipologia più abbondante nel nostro organismo (99% del collagene totale), è importante per la guarigione delle ferite, per evitare strappamenti tra i tessuti. È ritenuto il tipo di collagene più forte.	pelle, tendini, ossa, cartilagini, adipe, cornea
II	È costituito da fibre più larghe rispetto al collagene di tipo I. Ha la capacità di legarsi a molecole di acqua rendendolo più resistente agli urti; oltre alla sua resistenza apporta una notevole flessibilità.	cartilagine, dischi intervertebrali, corpo vitreo
III	È composto da fibre reticolari ed è uno dei componenti principali della MEC. Solitamente si trova insieme al tipo I. Supporta la struttura degli organi cavi, conferisce compattezza ed elasticità.	Tessuto cicatriziale, vasi sanguigni, cuore, utero, tessuto di granulazione
IV	Fornisce supporto a livello cellulare ed aiuta ad ancorare l'epitelio al tessuto connettivo lasso sottostante.	membrana basale
V	È associato al collagene di tipo I. È il responsabile della creazione della superficie cellulare	placenta, tessuto interstiziale, capelli, superfici cellulari, giunzioni dermo-epidermiche

Elastine

Proteoglicani

Lamine

Integrine

La MEC contiene altri componenti: proteine come la fibrina, l'elastina, la fibronectina, la laminina e l'entactina; inoltre minerali come l'idrossiapatite, nel tessuto osseo, e fluidi come plasma e siero con antigeni liberi.

In aggiunta la MEC funge da deposito di diversi fattori di crescita cellulari. Cambiamenti nella condizione fisiologica possono innescare l'attività di proteasi che provocano il rilascio locale di questi depositi. Questo permette una rapida attivazione delle funzioni cellulari nella zona di rilascio, senza dover sintetizzare ex novo i fattori.

Funzione

A seconda della sua composizione la MEC può svolgere differenti funzioni come ad esempio quella di supporto delle cellule e del loro ancoraggio e di divisione tra i diversi tessuti.

L'ancoraggio delle cellule avviene attraverso interazioni tra la MEC e proteine di membrana, dette glicorecettori, appartenenti alla famiglia delle integrine. Attraverso questi 'ponti' molecolari le variazioni della MEC possono trasmettere stimolazioni meccaniche ed influire sull'organizzazione del citoscheletro; allo stesso modo il citoscheletro può indurre modifiche nella MEC.

Spesso la MEC ha un ruolo nel processo di regolazione riconoscimento intercellulare, permettendo il corretto funzionamento di recettori cellulari come le caderine e le molecole adesive dei neuroni (N-CAM).

Ha due tipi di funzioni a seconda del tipo di tessuto: Tessuto connettivo, la matrice abbonda e le cellule vi si distribuiscono in modo sparso; Tessuto epiteliale, la matrice cellulare è scarsa e la maggior parte del volume è occupata dalle cellule.

Nelle Piante

Importanza Clinica

Altri progetti

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Bibliografia

essential cell biology, su internet archive.
matrix dictionary, su biology online.
remodelling the extracellular matrix in development and disease, su national library of medicine.
Barbara Young, John W. Heath e Phillip Woodford, Atlante di istologia e anatomia microscopica del Wheater, Edra Masson, 2014, ISBN 882143835X.
Valerio Monesi, Istologia, Piccin-Nuova Libraria, 2018, ISBN 8829928135.