Elastina La elastina se encuentra en muchos tipos de tejido conectivo, junto con colágeno y polisacáridos. Abel Chihuahua Serrano

Red de fibras elasticas

Es el componente principal de las fibras elásticas. Muy estable y quimicamente inerte. Modifica rápidamente su forma y tamaño (Tensión ↔ Relajación). Se presenta en: Vasos Sanguíneos (28 a 32%) Ligamentos (50%) Piel (2 a 3%) Tendones (4%) Pulmones (3 a 7%)

Altamente hidrofobica. Elastina madura presenta enlaces cruzados, que la hacen insoluble (Lisiloxidasa - Cu). Enlaces cruzados covalentes entre los monómeros de tropoelastina.

Tension en una red de moleculas de elastina

Secretada como una proteína soluble: Tropoelastina (Proelastina) P.M. 60,000  70,000 Composicion: Glicina (32%) Prolina, Alanina, Valina y Glicina (77%) Aminoácido Frecuencia (%) Carga (RKHYCDE) 56 7.63 Ácido (DE) 3 0.41 Básico (KR) 44 5.99 Polar (NCQSTY) 32 4.36 Hidrofobico (AILFWV) 331 45.10

Composición de la Tropoelastina Bovina: Aminoácido Frecuencia (%) Ala 151 20.57 Cys 2 0.27 Asp 3 0.41 Glu 0.00 Phe 23 3.13 Gly 235 32.02 His Ile 19 2.59 Lys 38 5.18 Leu 42 5.72 Met 0.00 Asn Pro 89 12.13 Gln 9 1.23 Arg 6 0.82 Ser 7 0.95 Thr Val 96 13.08 Trp Tyr

Dos tipos principales de dominio: Dominios hidrofobicos ricos en Prolina, Alanina, Valina y Glicina. Dominios hidrofilicos ricos en Lisina y Alanina involucrados en los enlaces cruzados. Las regiones situadas entre enlaces cruzados son ricas en glicina, prolina y valina. Agrupamientos helicoidales de giros  (secuencia: ValProGlyVal)  Espiral 

Gen Tropoelastina En mamíferos se presenta un gen sencillo de elastina. 34 exones (humano) y 36 exones (bovino). 734 a.a’s (tamaño máximo: 760 a.a’s). Péptido señal de 26 a.a’s. La expresión del ARNm de tropoelastina y la síntesis de fibras elásticas es mas alta en el desarrollo temprano y ocurre principalmente en un periodo limitado durante el desarrollo.

Los cambios en la síntesis de elastina parecen ser: Cambios en la proporción y cantidad ARNm de tropoelastina. Niveles de ARNm y la síntesis de tropoelastina. Expresión de tropoelastina esta principalmente bajo control pretraduccional con ambos mecanismo de control pre y posttranscripcional. Regiones de control potencial: regiones sin traducir, regiones intronicas y regiones promotoras. El decremento en la síntesis de elastina que ocurre con la edad.

Los factores de crecimiento y hormonas que afectan la síntesis de tropoelastina al nivel del promotor o posttranscripcionalmente afectando la estabilidad del ARNm de la tropoelastina : Transforming growth factor 1 Insulin-like growth factor I Vitamina D Interleucina 1 Autorregulación por retroalimentación negativa (acumulación de tropoelastina en el espacio de la matriz extracelular).

Secreción y Modificación PostTraduccional Células donde se sintetiza elastina: Células del músculo liso Células endoteliales y microvasculares Condrocitos Fibroblastos La traducción del ARNm  Retículo Endoplasmatico Rugoso (RER). Las cadenas polipeptídicas son liberadas en el lumen del RER.

La tropoelastina es secretada hacia la membrana plasmática, via vesículas de secreción. Secretada en el espacio extracelular y ensamblada en fibras elásticas cerca de la membrana plasmática. Degradación intracelular: proteasas cisteina (RER y A.Golgi). No hay evidencia de glucosilacion. Hidroxilacion de residuos de Pro (Prolil hidroxilasa: 020%).

Coacervacion La coacervacion de la tropoelastina es un paso importante en la fibrilogenesis y se ha sugerido que la coacervacion concentra y alinea a las moléculas de tropoelastina antes de los enlaces cruzados. Es un proceso de autoensamblaje de tropoelastina en una estructura fibrilar la cual incrementa el orden intra e inter-molecular de la molécula.

Enlaces Cruzados de la Tropoelastina Después de la secreción en el espacio extracelular, la tropoelastina es rápidamente insolubilizada por la formación de enlaces cruzados sin ninguna modificación o procesamiento proteolítico. La mayoría de los residuos de Lys son incorporados en los enlaces cruzados. Desmosina y Isodesmosina (4 res. Lys). Merodesmosina (3 res. Lys). Lisinonorleucina y Alisina Aldol (2 res. Lys).

Degradacion y Cambio de la MEC Son procesos importantes en el remodelado del tejido durante el desarrollo, curacion de heridas, necrosis tumoral e inflamacion. Los componentes clave de la regulacion y el cambio de la matriz extracelular (MEC) son las metaloproteasas de la matriz (MMP) y sus inhibidores (TIMP’s: tissue inhibitors of metalloproteases)

Enzyme Molecular weight Substrate Matrix metalloproteases Gelatinases 72 kDa gelatinase (MMP-2; type IV collagenase A) 72 Denatured Collagen Collagen IV, V, VII,X Elastin, Fibronectin Stromelysins Matrilysin (MMP-7, Pump-1) Metalloelastase (MMP-12) 28 54 Fibronectin Laminin Proteoglycans Gelatin Elastin, entactin Elastin