De cómo el colágeno no sólo sirve para rejuvenecer nuestra piel o la importancia de la matriz extracelular en el sistema cardiovascular

El próximo día 6 de octubre, un grupo de cardiólogos, bioquímicos y biólogos moleculares procedentes de diferentes países se reunirán en Baeza (Jaén) en el marco de un Workshop organizado por la Universidad Internacional de Andalucía (UNIA) para revisar los últimos avances sobre el papel de la matriz extracelular en el sistema cardiovascular, su contribución al desarrollo de determinadas enfermedades y la aplicación de estos conocimientos a la generación de nuevos fármacos. Una buena oportunidad para dar a conocer el papel de este componente biológico y su importancia en la fisiopatología humana. Qué es la matriz extracelular? Es, grosso modo, la materia orgánica que se encuentra fuera de la célula en los organismos multicelulares. Básicamente el pegamento molecular que mantiene unidos los tejidos y los da forma. De hecho, si de un plumazo pudieran eliminarse de nuestro cuerpo los componentes que forman la matriz extracelular, la fuerza gravitatoria haría que las células, en forma de una suspensión líquida, se aplastaran contra el suelo. ¿De qué está hecha la matriz extracelular? Está constituida por multitud de componentes, normalmente proteínas o glicoproteínas de gran tamaño, como colágenos o fibronectina. Estos componentes se producen dentro de la célula y son exportados al exterior de la misma, el medio extracelular, donde se ensamblan para formar complejos supramoleculares de extraordinaria complejidad que forman la base de estructuras como los huesos, los dientes, la piel o los vasos sanguíneos. ¿Qué importancia ha tenido la matriz extracelular en la evolución? Seguramente mucha. En la historia evolutiva de los seres vivos hay un evento crucial que ha determinado la vida en la Tierra tal y como la conocemos hoy: el tránsito de los organismos unicelulares a la multicelularidad.  En este sentido, podemos decir sin temor a equivocarnos que sin matriz extracelular no habría vida multicelular, y que realmente la matriz ha sido el motor de la evolución de los organismos multicelulares. Este proceso, que se desarrolló de forma gradual durante millones de años, tuvo un período de una actividad inusitada, de tal manera que un corto espacio de tiempo, unos 20 millones de años, corto para la escala evolutiva, fue testigo de una tremenda diversificación de los organismos para dar lugar a la increíble variedad de especies que hoy pueblan la Tierra. Este período, denominado la explosión Cámbrica, ha sido objeto de una enorme controversia entre los expertos, pero un hecho distintivo fue un incremento significativo de los niveles de oxígeno atmosférico, producto de la actividad fotosintética de organismos marinos. Si bien se han propuesto teorías diversas para explicar la influencia del oxígeno en la generación de nuevas especies durante este período, como por ejemplo la revolución metabólica que supuso la respiración aeróbica, una sugerente explicación al efecto multiplicador del oxígeno es el requerimiento de este gas para la síntesis de un número importante de proteínas de la matriz extracelular, por ejemplo, los colágenos. De acuerdo a esta teoría, la posibilidad de fabricar colágeno, utilizando el oxígeno como catalizador, habría permitido la generación de organismos de naturaleza más rígida y resistente, con notables ventajas evolutivas. Numerosas enfermedades humanas están relacionadas con la matriz extracelular, entre las que se incluyen algunas de las patologías humanas más sorprendentes. Por ejemplo, la osteogénesis imperfecta o enfermedad de los huesos de cristal, una deficiencia congénita de la elaboración de colágeno caracterizada por una excesiva fragilidad de los huesos, o la fibrodisplasia osificante progresiva, una rara enfermedad en la que los músculos, tendones o ligamentos se transforman en hueso y que está causada por una mutación en un gen responsable de la regulación de la síntesis de proteínas de matriz. En el sistema cardiovascular, el cual básicamente podemos considerar como una red de tubos, los vasos sanguíneos, acoplados a un sistema de bombeo, el corazón, la matriz extracelular determina las propiedades de elasticidad y dureza, indispensables para su función. En este contexto, alteraciones en las proteínas de la matriz extracelular cardiovascular están implicadas en numerosas patologías, por ejemplo, en el desarrollo de aneurismas de aorta, roturas en la pared vascular que pueden ocasionar una muerte fulminante. O en el corazón, en el cual, durante un infarto de miocardio, tiene lugar un profundo remodelado de la matriz de colágeno. Un conocimiento más profundo de los mecanismos moleculares que gobiernan el metabolismo de la matriz extracelular permitirá abordar nuevas estrategias terapéuticas en el tratamiento de estas enfermedades. Sería bueno que empezáramos a pensar que las proteínas de matriz son fundamentales para el correcto funcionamiento del nuestro organismo, y que, por ejemplo, el colágeno no sirve sólo para rejuvenecer nuestra piel.