¿Qué es la Metaloproteinasas? 3 Tipos de Beneficios para la Industria

Las metaloproteinasas de matriz (MMP) son esenciales para la remodelación de la matriz extracelular. Si bien su regulación positiva facilita el envejecimiento y el cáncer, son esenciales para la diferenciación epidérmica y la prevención de cicatrices de heridas

Tipos de melaloproteinasas

Hay tres grupos predominantes de MMP:

• Las colagenasas (MMP-1, -8, -13 y -18) escinden colágenos intersticiales (estructurales), con MMP-1 como el predominante.
• Las gelatinasas, principalmente MMP-2 y MMP-9, degradan los colágenos de la membrana basal y degradan los colágenos estructurales desnaturalizados.
• Las estromelisinas (MMP-3, -10, -11 y -19) degradan los colágenos de la membrana basal, así como los proteoglicanos y las glicoproteínas de matriz.
• Las otras clases de MMP incluyen MMP de tipo membrana (MT-MMP: MMP-14, -15, -16, -17, -24 y -25) que activan MMP, matrilisinas que degradan la membrana basal (MMP-7 y – 26), elastasa que degrada principalmente elastina (MMP-12) y otras (MMP-20, -21, -22, -23, -27 y -28).

Las metaloproteinasas están reguladas en su expresión o actividad en varios niveles diferentes: expresión génica, activación e inhibición celular de la actividad por inhibidores tisulares de metaloproteinasas de matriz (TIMP). Las células epiteliales, los fibroblastos, los neutrófilos y los mastocitos son algunos de los tipos de células que producen MMP.

Envejecimiento de la piel y su prevención

El envejecimiento de la piel es el resultado del proceso de envejecimiento cronológico intrínseco superpuesto por factores ambientales, como la radiación ultravioleta (UV) (fotoenvejecimiento). La radiación UV cambia el equilibrio celular hacia el estrés oxidativo, la inflamación, la inmunosupresión y la inhibición de TGF -b. Además, la radiación UV estimula las citoquinas proinflamatorias y proangiogénicas como la interleuquina-1 (IL-1), la interleuquina-6 (IL-6), el factor de necrosis tumoral-alfa (TNF-a) y el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF). El daño celular en la piel fotoenvejecida incluye pérdida de células, daño en el ADN, peroxidación de lípidos y compromiso de la función de barrera de la piel.

Las alteraciones en el colágeno y la elastina de la MEC son las principales responsables de las manifestaciones clínicas del envejecimiento de la piel

, como las arrugas, la flacidez y la laxitud. La atrofia de las fibras de colágeno y elastina en el envejecimiento de la piel se debe predominantemente al aumento de la expresión de sus enzimas degradantes, colagenasas (MMP-1), gelatinasas (MMP-2 y -9) y elastasas. Las fibras de colágeno son degradadas por MMP-1 y MMP-2 y las fibras de elastina por elastasas, MMP-2 y MMP-9.

Efectos beneficiosos de las metaloproteinasas de matriz

Las enfermedades hiperproliferativas de la piel se asocian con MMP reducidas. La expresión de MMP-9 se reduce en los queratinocitos psoriásicos, con queratinocitos hiperproliferativos. Las enfermedades hiperproliferativas de la piel también se asocian con una generación reducida de ceramidas (los principales lípidos del estrato córneo) o un aumento de la actividad de la ceramidasa. Los experimentos de laboratorio indican que la ceramida induce la expresión de MMP-1 en los queratinocitos a través de la secuencia de la proteína activadora-1 (AP-1). Simultáneamente inhibe la viabilidad de las células de los queratinocitos por apoptosis. El mecanismo de regulación del gen MMP-1 por ceramida puede ser a través de la estimulación de TGF, conocido por inhibir la viabilidad de las células epidérmicas.

Las MMP son esenciales para la cicatrización de heridas. Eliminan los residuos de la herida, facilitan la epitelización y previenen las cicatrices de la herida por el exceso de colágeno.

Productos naturales para regular la expresión de metaloproteinasas de matriz

Algunos de los productos naturales que han sido identificados para inhibir las metaloproteinasas y la elastasa y simultáneamente estimular el colágeno y la elastina son el extracto de Polypodium leucotomos, la luteína y el xantohumol. Estos productos consisten en polifenoles, carotenoides o flavonoides con propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, fotoprotectoras o anticancerígenas.

La Curcuma aromatica (CA) y Curcuma comosa (CC), las plantas herbáceas de la familia Zingiberaceae, se usan comúnmente en las medicinas tradicionales. Un estudio tuvo como objetivo investigar el potencial de los extractos de CA y CC y sus compuestos aislados para atenuar la MMP-1 inducida por UVB y la detención del ciclo celular en queratinocitos HaCaT. El extracto de CC contiene más componentes fenólicos y proporciona actividades antioxidantes más potentes que el extracto de CA. Ambos extractos y compuestos reducen eficazmente los niveles de MMP-1 inducidos por UVB en las células HaCaT y restauran la detención del ciclo celular.

La industria farmacéutica es activa en la identificación de productos que inhiben las metaloproteinasas para prevenir o tratar el envejecimiento. Además de productos que estimulan las MMP para prevenir enfermedades epidérmicas hiperproliferativas y cicatrices de heridas.