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Che Cos’è
La fibronectina è una proteina presente nella matrice extracellulare dei vari tessuti dell’organismo.
A questo livello funge da ponte di collegamento tra la superficie delle cellule e le varie componenti della matrice extracellulare.
La fibronectina possiede infatti:
- da un lato dei siti di attacco sia per il collagene che per i glicosamminoglicani (GAG);
- dall’altro, un’estremità affine ai recettori per la fibronectina espressi sulla membrana cellulare.
La fibronectina ha quindi un ruolo fondamentale nelle interazioni tra la cellula e la matrice extracellulare.
A Cosa Serve
La fibronectina può essere definita una "proteina adesiva" 1.
Infatti, le cellule hanno bisogno di ancorarsi alla matrice extracellulare ma non si attaccano bene al collagene (che rappresenta il componente più abbondante della matrice).
La fibronectina agisce quindi da ponte di collegamento tra le cellule e il collagene.
La fibronectina è fondamentale per l’adesione e la migrazione delle cellule. Funge infatti da “colla biologica” necessaria per l’assemblaggio della matrice extracellulare.
Nella pelle, il fatto che la fibronectina leghi le cellule al collagene fa sì che svolga un ruolo importante nel processo di riparazione tissutale in caso di ferite.
Oltre che nel processo di cicatrizzazione, la fibronectina è fondamentale nell’embriogenesi e per la migrazione e il differenziamento cellulare.
Inoltre, favorisce la migrazione dei macrofagi e di altre cellule del sistema immunitario nell’area lesa, e gioca un ruolo importante nel meccanismo emostatico, nella riparazione di lesioni cutanee e della cornea, nell’aterosclerosi, nella fibrosi epatica, nella guarigione dell’ulcera gastrica, nell’infarto del miocardio, nelle glomerulonefriti e nei danni nervosi periferici.
Com’è Fatta
La fibronectina è una glicoproteina dimerica (~250 kDa) presente in quasi tutti i tessuti e gli organi dei vertebrati 2.
Viene prodotta da diversi tipi di cellule e successivamente viene assemblata in fibrille.
I dimeri di fibronectina hanno due siti di legame al collagene e due siti di legame ai recettori di specifiche proteine di membrana – le integrine – presenti nelle cellule.
La fibronectina presenta anche altri siti di legame, come quelli che le permettono di legarsi ad altri dimeri di fibronectina e all’eparina 3.
La fibronectina esiste in due diverse forme 4:
- una forma solubile presente in vari fluidi corporei, incluso il sangue (dove circola in forma inattiva e rappresenta uno dei primi componenti consegnati dal plasma al sito della lesione);
- una forma insolubile presente in molte matrici extracellulari e membrane basali.
Come viene prodotta
- La fibronectina solubile viene prodotta dal fegato e secreta nel flusso sanguigno
- Quella insolubile viene invece sintetizzata dai fibroblasti, dalle cellule endoteliali e da altri tipi cellulari.
La fibronectina è generata da un singolo gene. Tuttavia, nell’uomo sono state individuate 20 diverse varianti proteiche; tali isoforme derivano da eventi di splicing alternativo del singolo pre-mRNA.
La fibronectina viene prodotta sotto forma di dimero proteico costituito da due monomeri quasi identici legati da una coppia di legami disolfuro.
Similmente al collagene, dopo essere stata prodotta viene successivamente assemblata in una rete di fibrille multimeriche insolubili a livello della superficie cellulare.
Questo favorisce i legami con altre fibrille e con le molecole delle cellule circostanti. Nel loro insieme, questi legami generano una rete di proteine intrecciate, stabilizzate e insolubili che collegano le cellule in tutta la matrice.
Quest’attività unica della rete di fibronectina consente una migliore comunicazione cellula-matrice, collegando direttamente le cellule all’ambiente. Di conseguenza, la fibronectina è implicata nella mediazione di una serie di attività cellulari, tra cui migrazione, crescita, adesione e differenziazione.
Fibronectina oncofetale
Tra le varie isoforme di fibronectina, una di quelle maggiormente studiate è la fibronectina oncofetale, così chiamata perché viene espressa da cellule e tessuti sia embrionali che tumorali.
Studi recenti indicano che l’espressione della fibronectina fetale è particolarmente elevata nel cancro della prostata, suggerendo l’utilizzo in radioterapia di anticorpi diretti contro questa isoforma.
Fibronectina e Invecchiamento
Il processo degradativo della matrice extracellulare (inclusa la fibronectina) aumenta in correlazione con l’invecchiamento e l’esposizione ai raggi UV 5, 6.
Questo processo è mediato da enzimi, come le metalloproteinasi (MMP), responsabili della frammentazione della fibronectina e del collagene nella matrice.
La riduzione delle proprietà adesive della fibronectina con il progredire dell’età si ripercuote negativamente sulle capacità di adesione tra collagene e superficie cellulare.
Questo ha un effetto deleterio sulla capacità biosintetica dei fibroblasti, poiché la loro adeguata distensione è fondamentale per lo stimolo alla sintesi delle proteine della matrice.
Pertanto, quando la matrice extracellulare si frammenta (come accade nella pelle anziana), i fibroblasti riducono la loro attività, quindi diminuisce la produzione di collagene e aumenta quella di metalloproteinasi 7, 8, 9, 10.
I fibroblasti invecchiati producono anche più ROS, che aumentano ulteriormente l’espressione di MMP e inibiscono la segnalazione di TGF-β, creando un circolo vizioso che accelera l’invecchiamento cutaneo 11.
In effetti, in letteratura è stata segnalata una correlazione tra la riduzione della fibronectina durante l’invecchiamento cutaneo indotto dai raggi UV e il calo della capacità contrattile dei fibroblasti 12.
Integratori
In uno studio, un integratore a base di collagene, acido ialuronico, Pycnogenol ®, condroitin solfato e coenzima Q10 ha portato a un aumento significativo della fibronectina plasmatica nel sangue 13.
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