Elastin: đặc tính và vai trò trong cơ thể

Bài viêt này nói về:

• Đặc tính của sợi Elastin
• Vai trò của Elastin

Có thể bạn đã từng nghe về tầm quan trọng của elastin trong lớp hạ bì hoặc các bộ phận khác của cơ thể con người. Đây là một protein nền ngoại bào cấu thành nên lớp hạ bì dưới da, mô liên kết (dây chằng), phổi và các mạch máu lớn…

Elastin giúp duy trì tính đàn hồi cũng như thực hiện các chức năng hoạt động của các mô cơ quan trong cơ thể nhờ tính chất đặc trưng của nó. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu đặc tính cũng như vai trò của chúng đối với cơ thể.

Đặc tính của sợi Elastin

Elastin có cấu trúc vô cùng đặc biệt, đó là cấu trúc dạng cuộn ngẫu nhiên từ các phân tử nhỏ hơn được gọi là Tropoelastin thông qua các liên kết chéo lysyl oxidase trên 1 hệ thống sợi siêu nhỏ microfibril

Với cấu trúc dạng cuộn dây ngẫu nhiên này giúp các sợi Elastin có những tính chất đặc trưng đó là:

Tính đàn hồi

Đây là tính chất quan trọng nhất của các sợi Elastin giúp chúng trở nên đặc biệt so với các sợi polypeptide khác trong cơ thể như sợi Collagen… Chúng có thể kéo căng hoặc uốn cong rồi trở về trạng thái ban đầu.

Khả năng giữ nước

Các phân tử Tropoelastin được tạo thành 36 đoạn peptid ngắn trong cấu trúc cuộn dây ngẫu nhiên, bao gồm các đoạn kỵ nước và ưu nước xếp xen kẽ. Đoạn ưa nước thường có chứa liên kết lysine-alanin và lysine-proline trong các sợi elastin trưởng thành. Sự xếp xen kẽ các đoạn ưa nước và kỵ nước giúp giữ nước tốt trong da và ngăn chúng bị mất. Điều này làm giảm sự khô da hiệu quả.

Tính bền vững

Các sợi Elastin trưởng thành là một polyme không hòa tan, vô định hình, kỵ nước và có các liên kết ngang rộng rãi qua các đoạn nối liên kết cộng hóa trị của phân tử tropoelastin. Nhờ có tính liên kết cao, nhiều điểm nối trong sợi Elastin mà giúp nó trở thành đại phân tử bền vững, có độ ổn định cao. Nếu không có yếu tố nguy cơ, các sợi Elastin có thể có tuổi thọ tương đương với tuổi thọ của con người, khoảng 70 năm.

Xem thêm: Các nguyên nhân gây suy giảm Elastin

Vai trò của các sợi Elastin

Elastin trong phổi: Các sợi đàn hồi giúp phổi nở ra và co lại khi chúng ta thở. Các sợi elastin tham gia và hoạt động chức năng của phổi. Khi số lượng sợi Elastin trong phổi bị thoái hóa hư hỏng dẫn đến sức khỏe của phổi bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Bệnh lý khí phế thũng và viêm phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD) được cho là có liên quan đến sự thoái hóa, đứt gãy, thủy phân các sợi Elastin tự nhiên ở mô phổi.

 Elastin trong động mạch: Động mạch chủ được tạo thành từ các tế bào và chất nền ngoại bào. Elastin là thành phần protein cấu trúc chính của chất nền ngoại bào. Khi các sợi đàn hồi trong chất nền ngoại bào bị phá vỡ trong động mạch, chúng sẽ giải phóng các phân đoạn của sợi Elastin. Sự có mặt của các phân đoạn Elastin thoái hóa được chứng minh có ảnh hưởng tiêu cực đến bạch cầu đơn nhân, tế bào cơ trơn, mô liên kết. Chúng có khả năng kích hoạt các phản ứng viêm dẫn đến hình thành các cục máu đông hoặc tình trạng lắng đọng các phân tử Cholesteron xấu, cuối cùng sẽ xuất hiện các mảng xơ vữa động mạch.

Elastin trong mô liên kết: thành phần chính trong sợi dây chằng chính là các sợi Elastin, chúng giúp duy trì sự toàn vẹn và chức năng của các sợi dây chằng, đây được coi là những sợi dây thun sinh học của cơ thể, kéo căng khi vận động và trở lại trạng thái ban đầu khi nghỉ ngơi. Chúng có thể kéo căng, uống cong gấp 200% chiều dài mà không bị tổn thương và đứt gãy, do vậy giúp hoạt động cử động các khớp xương trơn tru, nhịp nhàng.

Elastin trong da: mặc dù tham gia và có mặt ở rất nhiều mô cơ quan nhưng lợi ích trên da dễ nhận biết hơn cả. Mặc dù chỉ chiếm 2% số lượng protein ngoại bào trong lớp hạ bì (tỷ lệ rất nhỏ so với số lượng các protein trong sợi Collagen là khoảng 75%) nhưng các sợi Elastin giữ vai trò chính cho khả năng phục hồi độ đàn hồi, căng mịn cho da. Nếu các sợi Elastin dưới da bị suy giảm, da sẽ gặp các tình trạng nhăn nheo, chảy xệ và không đàn hồi, đây chính là biểu hiện rõ rệt nhất của lão hóa.