L’APPROFONDIMENTO: MECssaggi: un cammino breve che va dal nucleo cellulare al nostro intero essere

Introduzione

Quel continuum dell’esistenza già indicatoci dall’illuminato Ippocrate è oramai dimostrato in maniera incontrovertibile. Terapisti, ricercatori e burocrati non possono far altro che prenderne sempre più atto, così come ognuno di noi.

Dalla cellula…

Ogni cellula, al pari di ogni organismo vivente pluricellulare, necessita di “sentire” e interagire col proprio ambiente per poter esplicare le proprie funzioni vitali e sopravvivere. All’interno di un organismo pluricellulare le cellule devono coordinare i diversi comportamenti come in una comunità di esseri umani. A tal fine le cellule adoperano centinaia di molecole extracellulari (proteine, peptidi, aminoacidi, nucleotidi, steroidi, derivati dagli acidi grassi, gas in soluzione ecc.) per inviarsi continuamente messaggi ravvicinati e a distanza. In ogni organismo pluricellulare ogni cellula si trova quindi esposta a centinaia di diverse molecole-segnale presenti al suo interno e al suo esterno. Le cellule entrano in contatto col complicatissimo ambiente esterno attraverso la loro superficie, la membrana plasmatica, tramite numerose aree specializzate (da poche decine a oltre 100.000 per ogni cellula). Gli svariati recettori di membrana sono sensibili a molti segnali provenienti sia dall’interno che dall’ esterno e sono soggetti a profonde variazioni durante tutto l’arco della vita cellulare.

La cellula pertanto continuamente combina, coordina, controlla, attiva e cessa numerose e differenti informazioni provenienti dal suo interno e dall’ambiente esterno processandole nel modo e momento giusto attivando la specifica reazione (vivere, morire, dividersi, muoversi, modificarsi, secernere qualcosa all’esterno o immagazzinarlo al suo interno ecc.). Le risposte che comportano un cambiamento genico possono richiedere parecchi minuti o ore (i geni devono essere trascritti e poi l’RNA messaggero deve essere tradotto in proteina), quando invece la cellula deve rispondere in pochi minuti o secondi utilizza sistemi di attivazione enzimatica diretta.

…alla MEC…

L’ambiente esterno alla cellula è rappresentato dalla Matrice Extra-Cellulare (MEC).

La MEC è generalmente descritta come composta da alcune grandi classi di biomolecole:

•    Proteine strutturali (collageni ed elastina)
•    Proteine specializzate (fibrillina, fibronectina, laminina ecc.)
•    Proteoglicani PGS (aggrecani, sindecani) e glusamminoglicani GAG (ialuronani, condroitinsolfati, eparansolfati ecc.)

La MEC può essere considerata come un complessissimo network in cui proteine, PGS e GAGs forniscono innumerevoli funzioni fra cui quelle di supporto strutturale e regolazione di ogni attività tissutale e organica. Occorre considerare l’omeostasi globale cellulare come un complesso di meccanismi che possono trovare origine e sviluppo all’interno della cellula o all’esterno nella MEC; in quest’ultimo caso, la cellula può rappresentare il bersaglio intermedio o finale. Ossia, le componenti extracellulari, oltre a rappresentare strutture di sostegno fisico all’impalcatura cellulare, fungono anche da vere e proprie sedi di inizio, svolgimento e termine di processi vitali riguardanti sia l’ambiente endocellulare sia organi e apparati. Siamo di fronte a un infinito network biochimico in grado di generare, modulare, variare e propagare, anche a distanza, milioni e milioni di informazioni.

Ogni cellula del corpo interagisce costantemente con la MEC, sia sotto l’aspetto meccanico che chimico ed energetico, con effetti “drammatici” sull’architettura statica e dinamica dei tessuti.

Secondo P. A. Bacci (2004) la matrice interstiziale rappresenta veramente la madre delle reazioni vitali, il luogo dove, prima di tutto, avvengono gli scambi tra materia ed energia.

…fino al nostro intero essere

Tutti i tessuti sono così collegati e funzionalmente integrati fra loro non in sistemi chiusi ma aperti; fra essi avvengono continui scambi, che possono attuarsi sia a livello locale che sistemico, sfruttando messaggi biochimici, biofisici ed elettromagnetici, ossia utilizzando le varie forme di energia. La composizione ionica dello spazio interstiziale extracellulare costituisce una sostanza fondamentale che non solo permette gli scambi e la vita ma che agisce anche sull’espressività genica di ogni cellula.

Siamo composti da circa 6 trilioni di cellule diverse immerse nel mare della MEC.

I recettori di superficie sono in grado di riconoscere e legare una molecola segnale (es. ormone peptidico, neurotrasmettitore) innescando così specifiche reazioni all’interno della cellula (es. secrezione, divisione cellulare, reazioni immunitarie). Il segnale proveniente da un recettore di superficie si trasmette all’interno della cellula attraverso una serie di componenti intracellulari capaci di produrre effetti a “cascata controllata” che variano in base alla specializzazione cellulare. Fino a non molto tempo fa si riteneva che i recettori di membrana fossero sensibili a stimoli di natura prettamente chimica (chemiorecettori).

Le integrine sono una famiglia di proteine transmembrana che effettuano l’adesione delle cellule alla matrice extracellulare attraverso il riconoscimento della sequenza RGD. I peptidi RGD sono catene aminoacidiche di varia lunghezza a partire da semplici tripeptidi, caratterizzate dalla sequenza aminoacidica Arginina-Glicina-Acido Aspartico. Questa sequenza aminoacidica è presente ubiquitariamente nell’organismo ed è coinvolta in numerose funzioni fisiologiche. Tale sequenza RGD rappresenta una delle strutture che permettono l’adesione di particolari linee cellulari (es. le cellule infiammatorie) così che possano svolgere la loro funzione. Il legame tra integrine e RGD induce una serie di reazioni nel citoplasma che coinvolgono il citoscheletro e altre proteine che regolano l’adesione, la crescita e la migrazione cellulare. Le integrine fungono pertanto da meccanorecettori: trasducono, selettivamente e in maniera modulabile, trazioni e spinte meccaniche dalla MEC all’interno della cellula e viceversa (Hynes, 2002). Infine, appare veritiero che le fibrille di fibronectina si dispongano e si formino correttamente solo in presenza di tensione; tale stiramento è generato dalle cellule stesse (Alberts, 2002).

Conclusione

La scoperta dell’esistenza di meccanocettori di membrana risulta determinate nel delineare il ruolo di tutte quelle discipline in grado di incidere profondamente sul sistema connettivo ossia su una parte importante della ns. MEC. Specifiche tecniche manuali e di movimento, rieducazioni posturali così come tecniche energetiche (che sicuramente avranno un grosso sviluppo in futuro) possono avere una enorme influenza sulla nostra salute e sulla postura. Quest’ultima è interconnessa alla prima attraverso la sua struttura dinamica di tensegrità elicoidale.

Pertanto se da un lato queste discipline necessitano di un appropriato riconoscimento dai vari enti e organi statali e professionali, dall’altro va messa in luce la necessità di una adeguata preparazione e responsabilizzazione dei relativi operatori e specialisti. Lo sviluppo delle ricerche scientifiche rappresenta il substrato indispensabile su cui far crescere tutto ciò.

Giovanni Chetta, Milano
www.giovannichetta.it

Bibliografia

– Alberts B. et al, “Molecular Biology of the Cell”, Garland Sciences Textbooks (2002)

– Hynes R., “Integrins: bidirectional, allosteric signaling machines”, Cell 110 (6): 673-87 (2002)

– Albergati F. G., Bacci A., Mancini S., “La matrice extracellulare”, Minelli editore (2004)

– Chetta G. “Dalla MEC alla Postura”, sito di Medicina dello Sport,  Sport & Medicina