La elastina

by Ana Robert Estelrich

Elastina es una proteína que está presente en varios tejidos conectivos confiriéndoles elasticidad fisiológica única. Las células que la sintetizan son los fibroblastos y los queratinocitos.

 Elastina, la molécula de la elasticidad

Los fibroblastos son células residentes del tejido conectivo, nacen y mueren ahí. Sintetizan fibras y mantienen la matriz extracelular del tejido de muchos animales. Los queratinocitos son las células predominantes (80%-90%) de la epidermis, la capa más superficial de la piel. La elastina se encuentra en arterias, pulmones, vejiga, piel y ligamentos y cartílagos elásticos.

Aunque corresponde únicamente al 2% del total de las proteínas de la dermis, la elastina cumple importantes funciones en el equilibrio de la piel.

Estructura de la elastina

Si nos fijamos en una de nuestras manos y estiramos la piel hacia arriba, al soltarla, vuelve a la situación inicial. Es decir, la piel de la mano vuelve a quedar lisa. Esto es inmediato en las pieles jóvenes, en las maduras puede tardar algunos segundos. Pero de esto hablaremos más adelante.

Las fibras elásticas se estiran fácilmente y recuperan su longitud original cuando dejamos de estirar. Son fibras formadas por un componente amorfo rodeado y penetrado por microfibrillas de unos 10 nm de diámetro.

La elastina es el principal componente de las fibras elásticas.  Es una proteína muy insoluble. Contiene aminoácidos no polares glicina, alanina y valina y también lisina. Contiene además dos aminoácidos únicos y muy importante: desmosina e isodesmosina.

Estructura química de la valina, aminoácido de la elastinaEstructura química de la prolina, aminoácido de la elastinaEstructura química de la valina, aminoácido de la glicinaEstructura química de la alanina, aminoácido de la elastinaEstructura química de la lisina, aminoácido de la elastina

        Valina                     Prolina                  Glicina                  Alanina                            Lisina

La desmosina, aminoácido de la tropoelastinadel Estructura química de la isodesmosina

Desmosina                                      Isodesmosina

¿Por qué es elástica la elastina?

La elastina se forma a partir del polipéptido soluble tropoelastina. Un polipéptido es un precursor de una proteína. Suele contener únicamente unos 10 aminoácidos. La tropoelastina contiene lisina.

En la figura siguiente se observa como la interacción entre las lisinas de 4 moléculas de tropoelastina -catalizada por la enzima lisiloxidasa, que contiene cobre- forman la desmosina creando puntos de los que cuelgan los restos de las cadenas polipetídicas, ricas en aminoácidos hidrofóbicos -insolubles en agua-.

Síntesis de desmosina a partir de 4 lisinas

Síntesis de desmosina a partir de las lisinas de 4 moléculas de tropoelastina

En estado de reposo las cadenas polipeptídicas, ricas en aminoácidos apolares -insolubles en agua-, se encuentran plegadas sobre sí mismas. Al tensionar la fibra elástica, estas cadenas son obligadas a ponerse paralelas entre sí, enfrentándose al medio acuoso extracelular en el que son insolubles. Y ahí es donde entran en juego las desmosinas, ya que son los únicos puntos de unión entre las cadenas y son las que las mantienen unidas entre sí. Al desaparecer la fuerza deformante cada una de las cadenas polipeptídicas recupera su conformación plegada de forma espontánea. Así la fibra elástica recupera su estado inicial.

Alargamiento de la elastina

Alargamiento y plegamiento de la elastina

Las microfibrillas contienen como componente principal una glucoproteína llamada fibrilina. Una glucoproteína es una molécula que contiene un glúcido -azúcar- y una proteína.

La fibrilina es rica en cistina. Este aminoácido contiene azufre. Eso es importante porque entre 2 cistinas de diferentes cadenas se pueden crear enlaces que las unen -enlaces disulfuro- que estabilizan la estructura de las microfibrillas. En las fibras elásticas forman una vaina alrededor de la elastina, permitiendo así la formación de estructuras fibrilares elásticas. Sin estas fibrillas, la elastina se deposita formando láminas elásticas, como es el caso de la pared de las arterias.

Estructura de la fibrilina

Fibrilina, la proteína de las microfibrillas

Elastina y el fotoenvejecimiento

El fotoenvejecimiento es un proceso en el que los rayos UV de la luz solar y otros tipos de luz artificial -tubos fluorescentes o incandescentes- inducen gradualmente cambios clínicos en la piel. Los efectos negativos sobre la piel humana se asocian con las radiaciones UVB y UVA.

La radiación UVB se considera mutagénica y cancerígena porque incide directamente sobre el ADN. La radiación UVA penetra hasta capas más internas de la piel y se asocia con el estrés oxidativo, aunque algunos estudios la asocian también con el desarrollo del cáncer.

Clínicamente, la piel madura se caracteriza por una pérdida de hidratación, textura rugosa, pigmentación irregular, color amarillento, arrugas profundas o surcos, adelgazamiento dérmico y líneas finas. Una explicación plausible para todos estos fenómenos es que la radiación solar aumenta las especies de oxígeno reactivas -ROS-. Éstas a altas concentraciones dañan las moléculas de ADN, los ácidos grasos, carbohidratos y proteínas, incluyendo el colágeno y la elastina. Es decir, la piel madura muestra un desequilibrio entre la pérdida y la reposición de componentes estructurales y funcionales.

Fotoenvejecimiento de la piel

Las fibras cutáneas son una de las estructuras que más se ve afectada por la edad. Su degeneración conduce a una pérdida gradual de soporte de tejido con el consecuente impacto estético.

Diferencias entre piel joven y piel madura

El envejecimiento epidérmico conlleva un adelgazamiento de la piel y manchas pigmentarias. El dérmico, provoca también un adelgazamiento de la dermis debida a una disminución de fibroblastos, una disminución en la síntesis de colágeno y un aumento de la degradación de colágeno debida a la radiación UV.

Además, la síntesis de elastina se reduce provocando una desestructuración de las fibras elásticas y, por lo tanto, una pérdida de elasticidad en la piel. Todo este proceso puede causar flacidez y mayor predisposición a la aparición de arrugas y celulitis.

Conclusión

Es muy importante cuidar la piel porque es nuestra protección contra el exterior. Es mucho más fácil protegerla que intentar repararla una vez ya se ha deteriorado. En definitiva, no se trata únicamente de una cuestión estética sino de  salud integral de todo nuestro cuerpo.

Bibliografía

Fibras elásticas. http://publicacionesmedicina.uc.cl/Histologia/paginas/co20246.html#

Elastin structure and its involvement in skin photoaging. https://sci-hub.tw/https://doi.org/10.1111/ics.12372

 

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