Che cos'è la collagenasi?
Le collagenasi sono una categoria di enzimi che accelerano l'idrolisi del collagene. Questo compito viene svolto dalla rottura dei legami peptidici all'interno del collagene, che è una parte vitale della matrice extracellulare animale nella carne e nel tessuto connettivo del corpo. La collagenasi aiuta a creare collagene scindendo il pro-collagene, il precursore del collagene, una volta secreto dalla cellula.
La collagenasi fu identificata per la prima volta negli anni '50 e la ricerca avanzò rapidamente. Ciò ha portato al suo rilascio nel mondo accademico come isolato commerciale nel 1959. Negli anni '80, diversi tipi erano stati separati e caratterizzati da una serie di studi. Queste classi multiple differivano per funzione e composizione, ma condividevano anche molte caratteristiche comuni.
La collagenasi ha un peso molecolare che varia da 68 kilodaltoni (kDa) a 130 Kda a causa di dimensioni diverse in base alla classe di appartenenza dell'isolato. Il pH ottimale per la stabilità varia da circa 6,3 a 7,5 con un punto isoelettrico teorico di 5,62. Inoltre, la sua attività enzimatica significa che numerosi composti e molecole hanno la capacità di agire come attivatore o inibitore. Ad esempio, gli ioni Ca 2+ e Zn 2+ sono due attivatori noti. D'altra parte, acido etilendiamminotetraacetico (EDTA), acido tetraacetico etilenglicole (EGTA), cisteina, istidina, ditiotreitolo (DTT), 2-mercaptoetanolo, o-fenantrolina, Hg 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ , Cu 2 + e Zn 2+ sono tutti inibitori noti dell'attività della collagenasi.
Nell'industria farmaceutica, la collagenasi ha numerose applicazioni. Una di queste applicazioni è il suo utilizzo per l'isolamento di cardiomiociti da ossa, cartilagini e tessuti muscolari. Un'altra applicazione nota è il suo uso per fermare l'introduzione di agenti patogeni negli esperimenti di bioprocessing. Quando si utilizza la collagenasi negli studi di ricerca, gli investigatori utilizzano preparati altamente purificati acquistati da varie società.
È stato anche scoperto che le collagenasi aiutano nella distruzione delle strutture extracellulari nei batteri patogeni. Ad esempio, all'interno del batterio clostidio, la collagenasi agisce come una esotossina, che è qualsiasi tossina secreta da un microrganismo per causare danni all'ospite interrompendo le normali funzioni cellulari. Pertanto, agisce come un fattore di virulenza e aiuta a diffondere la cancrena gassosa colpendo il tessuto connettivo nelle cellule muscolari e in altri organi del corpo.
All'interno di un organismo, la produzione di collagenasi può essere indotta durante una risposta immunitaria. Le citochine, che sono piccole molecole proteiche di segnalazione cellulare, stimolano le cellule di fibroblasti e osetoblasti, che causano danni indiretti ai tessuti. Ciò ha portato all'approvazione delle collagenasi per due usi medici. Il primo è l'uso dell'unguento Santyl per rimuovere la pelle morta da una ferita. Il secondo uso è per il trattamento della contrattura di Duputren.