La matrice extracellulare (ECM) è un’impalcatura di sostegno per le cellule e crea un network essenziale per i meccanismi di regolazione dei tessuti, in cui le cellule stesse possano comunicare tra loro, per svolgere le loro funzioni in perfetta sintonia tra loro.
L'ECM è composta da circa un migliaio di proteine, tra cui collagene,acido ialuronico e proteine associate all'ECM, diverse tra loro e con varie funzioni biochimiche.
La matrice extracellulare è una struttura dinamica che subisce continuamente un rimodellamento controllato, che si attua con la sintesi, degradazione e modifica di tutti i suoi componenti.
Durante l’invecchiamento si verifica un progressivo declino funzionale che porta al deterioramento e alla disfunzione della matrice extracellulare.
I fibroblasti senescenti riducono la sintesi di collagene e acido ialuronico, inoltre cominciano a secernere sostanze pro-infiammatorie.
I tessuti diventano fibrotici e si genera un rimodellamento aberrante, che porterà infine a un declino funzionale dell'ECM.
Il collagene ha un ruolo essenziale nel fornire resistenza alla trazione dell’ECM. Il collagene è una molecola a tripla elica, composta da tre catene α costituite da una sequenza ripetitiva di aminoacidi, costituita da glicina, prolina e idrossiprolina.
Il collagene si assemblano formando fibrille e sebbene siano stati identificati 28 tipi di collagene, il collagene I e III, compone rispettivamente circa il 90% e il 10% del collagene totale nella ECM.
Il collagene ha un ruolo essenziale nella comunicazione tra le cellule e i componenti della matrice, mantenere l'elasticità dell'ECM e nei processi di biosegnalazione che regolano le funzioni cellulari della matrice extracellulare.
La presenza di acido ialuronico nella matrice extracellulare favorisce e regola la sintesi corretta di collagene.
L'acido ialuronico (HA) è un componente centrale della matrice extracellulare (ECM) poiché le garantisce la giusta viscosità, idratazione e consente il corretto crosstalk tra cellula e cellula, per un corretto svolgimento delle principali funzioni fisiologiche.
Il turnover dell'acido ialuronico è molto attivo nella ECM, poiché agisce come spazzino dei radicali liberi, sostanze dannose per i tessuti, contribuendo così alla loro eliminazione.
Il continuo rimodellamento dell’acido ialuronico crea dei frammenti di HA di diverse dimensioni, che sono in grado di indurre segnali tra le cellule della matrice, che sono cruciali per tutte le funzioni fondamentali.
I frammenti di HA più piccoli possono legarsi a specifici recettori di superficie dei fibroblasti, denominati CD44 e stimolare il fattore di crescita TGFβ (Transforming Growth Factor β) con conseguente potenziamento della sintesi del collagene e rimodellamento equilibrato dell'ECM.