| Clan Pfam | CL0126 |
|---|---|
| InterPro | IPR021190 |
Le metalloproteinasi della matrice ( MMP ) sono proteasi , enzimi proteolitici caratterizzati dalla presenza di uno ione Zn 2+ legato a 3 residui di istidina a livello del loro sito catalitico.
Hanno ruoli nella modifica della matrice extracellulare (ECM); ci sono circa 23 MMP nell'uomo codificate da geni diversi e prodotte da molti tipi di cellule.
Esistono diversi tipi di MMP.
| MMP-1 - 8 - 13 | Collagenasi 1, 2 e 3 |
| MMP-2 - 9 | Gelatinasi A e B |
| MMP-3 - 10 | Stromelysine 1 e 2 |
| MMP-7 - 26 - 11 | Matrilysin 1, 2 e 3 |
| MMP-12 | Emastase Elastasi macrofagi |
| MMP-14 - 16 - 24 | MMP transmembrana |
| MMP-17 - 25 | Membrane di ancoraggio GPI MMP |
| MMP-20 | Enamelysine |
| MMP-23 | CA-MMP |
| MMP-28 | Epilysin |
Hanno una struttura omologa, con una somiglianza dal 40 al 60% nelle sequenze di amminoacidi (gene ancestrale comune), uno ione Zn 2+ nel loro sito catalitico.
Sono sintetizzati e secreti come proenzimi inattivi. L'attivazione avviene nel mezzo extracellulare mediante proteolisi che stacca il propeptide all'estremità N-terminale della molecola e rilascia il sito attivo. Esistono molte peptidasi attivanti: plasmina, kalikreina, elastasi o anche le stesse MMP.
Possono degradare i componenti della matrice extracellulare a pH fisiologico. Questi sono enzimi specifici.
Sono inibiti dall'α-macroglobulina e da proteine inibitorie come TIMP “Tissue Inhibitors of Matrix Metalloprotease”, formano complessi non covalenti con l'enzima nella sua forma attiva. I TIMP sono anche fattori di crescita per molti tipi di cellule.
Nel complesso, le metalloproteasi possono degradare tutti i componenti della matrice extracellulare e quindi devono essere regolate con precisione. Sono generalmente scarsamente espressi nei tessuti sani, ma la loro espressione aumenta durante i processi di rimodellamento tissutale fisiologico o patologico per effetto di fattori in grado di modulare l'espressione dei loro geni ( IL-1 , TNFα , prostaglandine , danno cellulare…). In queste condizioni, partecipano a vari fenomeni come l' angiogenesi , la riparazione dei tessuti, l' embriogenesi o anche la guarigione della pelle.
Le metalloproteasi possono anche essere associate a determinate malattie. Un aumento eccessivo della loro espressione e quindi una maggiore attività proteolitica porta a squilibri tissutali così come un'espressione troppo bassa che porta ad un accumulo di matrice extracellulare. Sono particolarmente coinvolti nelle malattie cardiovascolari ( aterosclerosi ), malattie dell'apparato digerente infiammatorie tumorali o croniche ( morbo di Crohn , colite ulcerosa ).
Durante la guarigione , i cheratinociti si staccano dalla matrice extracellulare e devono muoversi per riempire la ferita. Queste cellule epidermiche migrano lungo una matrice temporanea. Le diverse fasi di guarigione coinvolgono molti attori come citochine , fattori di crescita ed enzimi come le metalloproteasi. Collaboreranno tutti per il restauro di tessuti e matrici. Durante la guarigione, le principali MMP coinvolte sono le MMP-1, 2 e 9.
Le MMP svolgono un ruolo importante nelle prime fasi della guarigione. Saranno sintetizzati da cellule epidermiche, dermiche e del sangue al fine di degradare la matrice extracellulare lisata in modo controllato e consentire la migrazione dei cheratinociti.
Affinché la guarigione avvenga normalmente e rapidamente, è necessario mantenere sempre l'equilibrio tra le metalloproteasi e i loro inibitori, i TIMP. Quando le concentrazioni di MMP diventano superiori a quelle di TIMP si verifica una guarigione ritardata o addirittura nessuna guarigione, che porterà all'evoluzione verso una ferita cronica. Concentrazioni molto elevate di MMP, in particolare MMP-1, e basse concentrazioni di TIMP-1, si trovano sistematicamente nelle ferite croniche. Si osservano quindi aumenti di MMP-1 in vari tipi di ferite croniche come ulcere, piaghe da decubito e ferite del piede diabetico. Questi MMP-1 degraderanno il collagene della matrice extracellulare, ma degraderanno anche i fattori di crescita che impediranno la stimolazione della guarigione.
Affinché la guarigione riprenda, è necessario ripristinare l'equilibrio tra MMP, TIMP e fattori di crescita.
Le metalloproteasi svolgono un ruolo nella destabilizzazione della placca aterosclerotica . La loro concentrazione è aumentata nei punti più fragili della placca, in particolare nella parte direttamente contraria al flusso sanguigno. Nella sindrome coronarica acuta , il livello è aumentato nella placca e una metalloproteasi (proteina plasmatica associata alla gravidanza A o PAPP-A) è quindi rilevabile nel sangue.