Che cos’è la cheratina?

La cheratina è una proteina che forma molte strutture diverse, tra cui capelli, piume, zoccoli, fanoni di varie specie di balene e cellule epiteliali. I cheratinociti costituiscono il 90% delle cellule degli strati superiori della pelle umana o epidermide. Nel corpo umano sono presenti circa 30 famiglie di cheratina e 54 geni sono legati alla cheratina e alle sue funzioni.

Tipi di cheratina

La cheratina può essere malleabile o rigida. Esistono due tipi di proteine: alfa-cheratine o beta-cheratine. Il tipo di cheratina è determinato dalla struttura e dai legami di idrogeno o solfuro che formano la proteina. Le alfa-cheratine sono il tipo più comune nei mammiferi e formano capelli, pelle e lana. Le beta-cheratine sono comuni negli uccelli e nei rettili. I gusci duri o le placche sovrapposte di animali come gli armadilli e le tartarughe contengono solitamente entrambi i tipi di cheratina.

Cheratinizzazione

Le cellule epiteliali dei capelli, delle unghie e degli strati superiori della pelle e delle mucose sono cornificate, il che significa che le cellule sono morte e non si dividono più né si riparano. La morte cellulare programmata è un processo regolato che consente ad altri processi di sostituire le cellule morte sulla superficie del corpo. Un altro termine per indicare la cornificazione è cheratinizzazione; le cellule si riempiono di filamenti di cheratina che sostituiscono citoplasma, nuclei e organuli.

Barriera epiteliale

Un involucro cornificato che sostituisce la membrana cellulare circonda le cellule cornificate. Questo involucro è formato da diversi tipi di cheratina. Le proteine si connettono con i filamenti di cheratina all’interno della cellula e con i filamenti delle cellule circostanti. Altre proteine o desmosomi tra le cellule epiteliali interagiscono con i filamenti di cheratina per collegare tra loro le cellule epiteliali. Questa matrice di proteine forma una barriera flessibile e insolubile.

Cellule molli-cornificate

Il corpo umano è ricoperto da due tipi di cellule cornificate. Le cellule molli-cornificate costituiscono la superficie delle membrane mucose e della pelle. Queste cellule si desquamano, cioè cadono quando crescono nuove cellule. I cheratinociti sono cellule che producono cheratina nello strato basale della pelle, sotto l’epidermide. Queste cellule basali o cheratinociti basali proteggono la pelle da agenti patogeni, calore, radiazioni UV, perdita di acqua e altri danni ambientali.

Cellule dure-cornificate

Le cellule dure-cornificate costituiscono le unghie di mani e piedi e i capelli. Le cellule epiteliali di questo tipo non si desquamano, ma si sfaldano o si rompono, motivo per cui dobbiamo tagliare le unghie e i capelli. Lo stesso tipo di cellule epiteliali dure-cornificate forma gli artigli del gatto. Invece di una lima o di un paio di forbici, i gatti e molti altri animali affilano i loro artigli grattando una superficie per rimuovere lo strato esterno e rivelare lo strato più recente sottostante. I ritagli di unghie umane e gli artigli di gatto scartati sono costituiti da cellule molto simili, entrambe piene di cheratina.

Le funzioni

Le kertatine comprendono tutte le proteine che formano filamenti con proprietà chimiche e strutturali simili nelle cellule epiteliali. Sono classificate come precheratine o citocheratine. Il ruolo più conosciuto della cheratina è la protezione dalle minacce esterne, ma ha anche molte altre funzioni. Alcuni tipi di filamenti di cheratina aiutano a inviare segnali alle cellule immunitarie o a stimolare la produzione di ormoni; altri trasportano sostanze all’interno delle cellule o tra di esse.

Organi interni

Le cellule epiteliali contenenti cheratina sono presenti in tutto il corpo, non solo nella pelle, e compongono molte ghiandole. Queste cellule rivestono anche l’interno dell’intestino e i dotti per le secrezioni di organi come il fegato e il pancreas. Le cellule epiteliali separano i tessuti e i componenti dell’organismo, come la barriera emato-urinaria, e contribuiscono a regolare lo scambio di molecole, compreso l’assorbimento dei nutrienti, tra l’intestino e il sangue.

Agenti patogeni

Le cheratine sono una componente vitale del sistema immunitario. Impediscono alla maggior parte dei batteri, funghi, parassiti e virus patogeni di entrare nell’organismo. Se gli agenti patogeni iniziano a invadere gli strati superiori dell’epidermide, i cheratinociti possono produrre sostanze chiamate chemochine, che richiamano le cellule immunitarie leucocitarie nel sito di invasione per distruggere gli agenti patogeni e impedire loro di raggiungere gli strati più profondi.

Prodotti a base di cheratina

Molti prodotti contenenti cheratina sostengono di migliorare la salute di pelle, unghie e capelli. I produttori mescolano la cheratina in shampoo, balsami, maschere per il viso, lozioni, trattamenti per le unghie, oli e piastre per capelli. Non ci sono prove scientificamente accettate che questi trattamenti funzionino. Le cellule della pelle non possono assorbire le proteine di un prodotto e usarle per rafforzare la cheratina che già contengono. I filamenti di cheratina all’interno della pelle, dei capelli e delle unghie sono già formati. Le cellule sono morte, quindi non crescono né potenziano i filamenti. Le piastre per capelli alla cheratina possono essere dannose anziché utili perché rilassano i ricci rompendo i legami di solfuro tra i filamenti di cheratina.

Disturbi

Le mutazioni genetiche legate alla produzione o alla funzione della cheratina possono portare a diversi problemi di salute e disturbi. Questi disturbi causano spesso lesioni sulla pelle o all’interno della bocca e possono interferire anche con gli organi interni. La malattia cheloidea provoca la crescita di tessuto cicatriziale sproporzionato rispetto alla ferita e, sebbene non siano ancora stati identificati i geni specifici, molti ricercatori ritengono che la cheratina svolga un ruolo. Due specifiche mutazioni legate alla cheratina sono fattori di rischio noti per le malattie infiammatorie intestinali e i disturbi epatici. La ricerca sui disturbi genetici legati alla cheratina è in corso.