MATRICE EXTRACELLULARE: cos’è e quali sono le sue funzioni
Da professionisti del movimento, lavoriamo ogni giorno sul miglioramento della percezione del corpo, per noi e per i nostri clienti. Il frutto del nostro stile di vita e dei nostri allenamenti si ripercuotono, però, su una struttura che invece è decisamente impercettibile: la Matrice Extracellulare (MEC)
Questo ambiente impercettibile quanto fondamentale negli ultimi secoli è passato praticamente “inosservato”.
Ad onor del vero solo negli ultimi decenni si stanno approfondendo il focus e la ricerca su questo organo, dato il suo indispensabile ruolo di sentinella-spia dello stato di salute dell’organismo.
Data la sua struttura complessa proveremo prima a spiegarla con termini più semplici.
Cos’è la MEC
La matrice extracellulare, per via delle sue funzioni, ambisce al primato di organo più importante del nostro corpo: in condizioni di perfetta salute corrisponde a circa il 15%-20% del peso corporeo e, addirittura, aumenta con la vecchiaia o in una condizione di infiammazione.
Al momento immaginiamo la MEC come qualsiasi cosa si trovi al di fuori della cellula.
Ogni terminazione nervosa, vaso linfatico etc. non arriva direttamente alla cellula ma si interfaccia con questo ambiente che diviene quindi insostituibile SEZIONE DI TRANSITO per tutte le informazioni.
Come è strutturata: il mare come esempio
Rendendo il tutto in termini metaforici, immaginiamo la Matrice Extracellulare come un mare: la zona di transito tra le varie isole (le cellule).
Questo mare è costituito da:
- ALGHE: fibre di collagene e di elastina, circa per il 25-30% che ne garantiscono integrità, stabilità e proprietà meccaniche specifiche a seconda dell’organo in cui si trovano;
- SCOGLI: Proteoglicani, grandissime cattedrali molecolari costituite da zuccheri e proteine responsabili della movimentazione che, tramite i Glicosamminoglicani, gestiscono il trasporto di acqua ed elettroliti,;
- BARCHE: Glicoproteine che hanno varie funzioni tra cui quella di stimolare la crescita, sostegno e aggregazione cellulare.
Fig.1) Possiamo immaginare la MEC come un mare che media la comunicazione tra le varie isole.
Questo sistema ha bisogno di un equilibrio per non disperdersi ed essere, così, più funzionale per tutte le strutture che la compongono.
Adesso, non immaginiamo più le cellule come entità statiche come le isole, ma diamogli un’identità che rispecchia più la loro natura dinamica: come fossero delle navi che viaggiano continuamente in questo mare.
La Matrice Extracellulare fa da supporto meccanico e da guida a queste navi, permettendo alle sostanze e informazioni da queste trasportate di arrivare a destinazione. Inoltre, aiuta le cellule nella decisione di vivere o morire.
La cellula ha infatti la consapevolezza nello svolgere le funzioni di variare e differenziarsi per continuare a vivere, oppure di morire una volta che non riesce più ad adempiere al suo compito nei processi di riparazione.
Quindi, come si definisce la Matrice Extracellulare?
Volendo quindi ridefinire il tutto con termini più scientifici, possiamo definire la MEC come una complessa e dinamica struttura di macromolecole essenziali per il mantenimento dell’integrità strutturale e funzionale dei tessuti.
Oltre a garantire l’architettura dei tessuti gioca un ruolo fondamentale nella diffusione dei segnali biochimici che partecipano al controllo della proliferazione, differenziazione, migrazione e sopravvivenza cellulare.
La MEC è presente in tutti i tessuti in modalità diverse: in base al suo compito. Nella pelle, ad esempio, asseconda la struttura delle cellule stipate in serie; nel sangue e nell’osso le cellule sono invece sparse in maniera più casuale.
In questi tessuti più allargati la MEC è tessuto connettivale.
Fig,2) La struttura della MEC del tessuto connettivo ha una struttura più casuale.
MATRICE EXTRACELLULARE: RIMODELLAMENTO E INFIAMMAZIONE
Come in un tutto il cosmo biologico, anche la Matrice Extracellulare è in continuo rimodellamento. Il suo ruolo di spia sentinella le richiede infatti di aggiornare h24 il corpo sulla correttezza delle informazioni biochimiche al suo interno.
Questa azione di rinnovamento avviene anche in condizioni patologiche e di disfunzione.
Attraverso l’analisi della composizione corporea con BIA-ACC possiamo scoprire e misurare un eventuale aumento della MEC oltre i normali parametri (15-20% del peso corporeo).
Associato spesso ad una elevata permeabilità cardiaca, questo dato si correla alla presenza di infiammazione e/o disfunzione acuta o cronica.
Fig.3-4) Un aumento della Matrice Extracellulare è spesso correlato a:
- Modifica composizione corporea;
- Asse Ipotalamo Surrene (HPA) alterato;
- Aumento Permeabilità capillare;
- Stato di infiammazione cronica.
Questo incremento non è altro che un’arma di difesa del nostro corpo: dobbiamo quindi accoglierlo come un segnale positivo perché dimostra che l’organismo, e il sistema Immunitario, si stano organizzando per combattere lo stato infiammatorio!
MEC e stress
Coerentemente con il nostro corpo anche la MEC ha un suo ritmo circadiano giornaliero regolato dai vari ormoni.
– Una fase di smaltimento dalle 3 alle 15, mediata dal cortisolo e dal sistema nervoso simpatico;
– Una fase di ricostruzione dalle 15 alle 3 mediata dal sistema nervoso parasimpatico.
Come abbiamo già avuto modo di imparare seguendo il blog di Mondofitlab, lì dove si cronicizza una condizione di stress vi è un’alterazione delle fasi ormonali giornaliere. Di conseguenza, anche il rimodellamento della MEC comincia ad assumere un’identità diversa.
Livelli di cortisolo costantemente alti durante tutta la giornata fanno percepire alle cellule un ambiente “inquinato” e, data l’aria pesante, queste cominciano a non fidarsi più l’una dell’altra. Una volta compromessa la comunicazione, cominciano a depositare nella MEC i rifiuti delle loro attività cellulari.
Questo circolo vizioso ha un’evoluzione maledettamente subdola e dannosa. Purtroppo, la concezione “moderna” di salute, ha sempre puntato molto sulla soppressione del sintomo e poco sulle probabili cause: come, ad esempio, lo stile di vita.
Acidosi e infiammazione, il ruolo della MEC
Alimentazione scorretta; mancata idratazione; inattività o eccesso di attività fisica; eccesso di stress, hanno come conseguenza un’acuta, e poi cronica, mancanza di ossigeno degli spazi extracellulari: un tipico ambiente di acidosi.
L’acidosi prolungata favorisce l’accumulo di tossine nella MEC provocando la risposta infiammatoria del Sistema Immunitario. Se questa si dovesse mantenere nel tempo, la stessa risposta immunitaria rimarrebbe attiva portando a conseguenze degenerative se non, addirittura, autoimmunitarie con effetto autodistruttivo.
Come ultimo livello vi è la degenerazione tumorale.
Non attribuire alla MEC un ruolo attivo per quanto riguarda il raggiungimento dell’omeostasi potrebbe essere alquanto sminuente. Non è un caso infatti che negli ultimi anni sia sempre più oggetto di continua ricerca da parte della Letteratura Scientifica per attribuirgli il ruolo di vittima o carnefice dell’infiammazione.
Nel 2010, nella review pubblicata su Nature “The impact of the extracellular matrix on inflammation”, Sorokin e colleghi sostengono che è la stessa continua metamorfosi della MEC a fornire informazioni utili alle cellule del sistema immunitario. Indica loro il sito dell’infiammazione e spiana così la strada per la risposta infiammatoria.
Da qui il nostro monito di studiare ed imparare a percepire il corpo in cui abitiamo. L’infiammazione è colei che ci segnala cosa sta andando storto e il suo desiderio è indicarci la via più giusta per tornare allo stato di salute.
Non ascoltarla, continuando a trattare solamente il sintomo, ci priva quindi di un fidato alleato.
MATRICE EXTRACELLULARE ED ATTIVITA’ FISICA
Ad oggi, la poca letteratura presente sugli effetti diretti dell’attività fisica sulla MEC, riguarda il solo tessuto connettivo.
Un’importante testimonianza è fornita da una review pubblicata nel 2019 sul German Journal of Sort Medicine.
Suhr e colleghi sono giunti alla conclusione che i carichi progressivi generati dall’endurance training e dall’allenamento volto all’ipertrofia hanno effetti sulla MEC. Essi provocano una risposta positiva della MEC del muscolo scheletrico aumentando la sintesi e l’accumulo di collagene all’interno del muscolo.
Nella stessa pubblicazione, inoltre, gli autori parlano di aumento del collagene anche dopo una singola sessione di allenamento con pesi; questo è probabilmente dovuto sia ad adattamenti fisiologici, che al riparo del danno tissutale causato dal carico meccanico.
La MEC ricopre infatti un notevole ruolo per quanto riguarda lo sviluppo della forza. È importante non solo in termini di tempi veloci di trasmissione di questa sulle strutture (tendine e osso), ma anche per le modalità di assorbimento dell’impatto, e quindi di prevenzione dell’infortunio.
Situata nel tessuto tendineo, attorno e internamente al muscolo, assicura un legame funzionale tra il muscolo e l’osso.
Una volta percepiti gli stimoli meccanici della contrazione muscolare inizia una concatenazione di eventi finalizzata alla sintesi proteica all’interno della MEC.
Benefici dell’allenamento
Grazie all’allenamento possiamo mantenere coerente la rete di collagene che costituisce il tessuto connettivo, come anche l’acqua immagazzinata all’interno di esso. Questo per garantire una comunicazione intercellulare più limpida.
L’inizio dell’attività fisica provoca un incremento del flusso sanguigno e causa un aumento delle forze di trasmissione sullo strato di cellule endoteliali dei vasi della MEC. Queste vengono captate da complessi proteici – le adesioni focali – all’interno delle quali vi sono le integrine. Una volta registrata l’informazione, le integrine aggiornano la MEC su ciò che sta avvenendo e promuovono sintesi proteica e nuova proliferazione/differenziazione cellulare.
E’ stato inoltre dimostrato che, per supportare e soddisfare la richiesta energetica dell’allenamento, viene ottimizzata l’attività delle MetalloProteasi (MMP) della matrice. Questi enzimi giocano un ruolo chiave nella degradazione della MEC e nella regolazione del comportamento cellulare.
Lì dove sia presente invece una condizione patologica – come stress cronico, invecchiamento e/o patologie maligne – il comportamento e la comunicazione cellulari sono compromessi. Ciò accade proprio per via di un’incontrollata attività delle MMP.
Non a caso condizioni come queste sono caratterizzate proprio da un’incontrollata attività di queste MetalloProteasi, promuovendo in questo caso un’alterazione della comunicazione e del comportamento cellulare.
