Ce este elastina?

Ce este elastina?
Elastin este o proteina matrice extracelulara si este cea mai abundenta in tesuturile in care elasticitatea are o importanta majora, cum ar fi vasele de sange (50% din greutatea uscata), ligamentele elastice (70% din greutatea uscata), plamani (30% piele (2-4% din greutatea uscata).

Incadrarea elastinei in biomateriale a reprezentat un subiect important al cercetarii in anii 1970 si 1980. Corelatiile structurale-functie-activitate ale diferitelor secvente de elastina au fost descoperite de Urry si de asociatii sai. Este important de observat ca elastina nu este o singura molecula bine definita. Mai degraba, denumirea “elastina” este asociata cu o gama larga de secvente elastice de peptide si proteine ​​care exista in diferite lungimi si cu diferite compozitii.

O caracteristica comuna a tuturor secventelor de elastina este ca acestea sunt bogate in glicina, prolina si lizina. La om, elastina este sintetizata la inceputul vietii. Peste 40 de ani (aproximativ) biosinteza elastinei la om incetineste pana la o scurgere.

Aspectul ridurilor cutanate si al altor procese de imbatranire sunt direct legate de pierderea biosintezei elastinei. Acest fapt a fost exploatat ca un gimmick de marketing prin companiile cosmetice, care adauga elastina la o gama larga de produse anti-imbatranire. Cu toate acestea, exista dovezi coplesitoare ca elastina aplicata pe exterior nu este capabila sa treaca prin piele si nu este capabila sa incetineasca pierderea elastinei din tesutul imbatranit.

Atunci cand elastina a fost utilizata ca o componenta a dispozitivelor protetice pentru supapele cardiace, depunerea precipitatelor bogate in calciu a reprezentat o problema semnificativa. Acest proces, denumit adesea “calcificare”, a limitat utilitatea biomaterialelor cu continut de elastina in implanturile protetice cardiovasculare. Aceasta experienta demonstreaza ca utilizarea substantelor naturale nu este neaparat o garantie a performantei dispozitivului cu succes clinic.

Un alt punct important este faptul ca nu toti polimerii derivati biologic sunt substraturi bune de crestere a celulelor. In timp ce colagenul este un adeziv foarte bun, elastina tinde sa descurajeze atasarea si cresterea celulelor.

Aceasta a reprezentat o preocupare in comunitatea biomedicala, deoarece multe aplicatii potentiale de elastina (de exemplu in vas de sange si in regenerarea ligamentului) ar necesita o suprafata adeziva foarte mare. Aceasta provocare poate fi abordata utilizand instrumentele ingineriei proteinelor pentru a incorpora secvente de peptide adezive celulare in structura elastinei.

In ansamblu, elastina este un biomaterial foarte versatil care continua sa inspire imaginatia si curiozitatea inginerilor biomedicali. Recent, capacitatea elastinei de a se auto-asambla in structuri supramoleculare mari a fost utilizata pentru a produce bureti, schele, foi si tuburi din tropoelastina umana. Aceste studii promitatoare sunt in curs de desfasurare.

Elastina este un biopolimer al lanturilor de aminoacizi cu o elasticitate ridicata si se gaseste in organism in care aceasta proprietate este importanta, in special in arterele unde ajuta fluxul de sange. Elastina este, de asemenea, importanta in plamani, ligamente elastice, piele si vezica urinara.

Elastina este insolubila datorita reticularii lanturilor de aminoacizi. Tropoelastina este o proteina precursoare elastinei si este compusa din domenii hidrofile (lizina, valina si prolina) si hidrofobe (glicina, valina si prolina). Domeniile hidrofobe sunt implicate in coacervare si domeniile hidrofile sunt utilizate pentru reticulare. Coacervarea implica aglomerarea moleculelor de proteine, care reprezinta un pas important in formarea fibrelor de elastina, deoarece permite monomerilor tropoelastinici sa se alinieze si sa formeze legaturi incrucisate. Elastina poate fi aplicata biomaterialelor in mai multe forme, inclusiv fibrele insolubile de elastina, elastina solubil hidrolizata, tropoelastinei recombinant (fragmente), repeta de sintezapeptidesecvente, bloc copolimeri de elastina sau utilizati in combinatie cu alti biopolimeri.

S-a aratat ca elastina induce migrarea si diferentierea keratinocitelor, care sunt necesare pentru restabilirea epidermei (Almine et al., 2010). Elastina prezinta trombogenitate scazuta in mai multe forme, inclusiv fibre de elastina, elastina purificata, tropoelastina si peptide elastina.

Biomaterialele din elastin pot fi produse din surse naturale, recombinante sau sintetice. Elastina poate fi obtinuta din tesuturile bogate in elastina ale animalelor prin hidrolizarea unora dintre legaturile peptidice in elastina insolubila. Polipeptidele de tip elastina care incorporeaza secvente repetitive de aminoacizi, cum ar fi cele gasite in tropoelastina, au fost obtinute anterior din sinteza peptidica folosind abordari biosintetice, in care secventele de elastina recombinante care codifica proteinele sunt exprimate in gazde cum ar fi E. coli, plante si drojdie.

Materialele pe baza de elastina  pot fi obtinute prin diverse procedee, cum ar fi electrospinarea, filatura umeda, uscarea prin congelare si reticularea si acestea pot fi utilizate in turnarea prin solvent pentru a obtine particule, fibre, geluri, tuburi, foi si filme.

Be Sociable, Share!
You can leave a response, or trackback from your own site.

Leave a Reply

*

code