Cheratina: La Proteina Strutturale di Pelle, Capelli e Unghie
La cheratina è una famiglia di proteine strutturali fibrose, note come scleroproteine, che formano il materiale strutturale chiave di epidermide, capelli, unghie, e strutture analoghe come corna, piume, artigli. La sua durezza e insolubilità la rendono ideale per funzioni protettive.
Tipi di Cheratina
- Alpha-cheratina (α-cheratina): Nei mammiferi. Struttura basata su dimeri coiled-coil che si assemblano in filamenti intermedi (IF). Proprietà vanno da morbida (pelle) a dura (capelli, unghie), largamente determinate da grado cross-linking cisteina via legami disolfuro.
- Beta-cheratina (β-cheratina): In uccelli e rettili. Struttura β-foglio, più dura e rigida, adatta per piume, scaglie, becchi, artigli.
Proprietà Chiave
- Alta resistenza meccanica e tenacità.
- Insolubile in acqua e maggiori solventi.
- Idrorepellente, specialmente nello strato corneo dove matrice ricca lipidi potenzia funzione barriera.
- Elasticità varia; cheratina dura ha bassa elasticità per esteso cross-linking.
- Biocompatibile e biodegradabile.
Ruoli Biologici
- Epidermide (strato corneo): Cheratinociti subiscono differenziazione terminale per formare involucro corneo — composito di filamenti intermedi cheratina, proteine cross-linkate, lipidi. Crea barriera primaria contro perdita acqua, patogeni, radiazione UV, chimici.
- Fusto capello: Corteccia consiste filamenti cheratina allineati in matrice alta cisteina, fornendo forza e texture. Cuticola composta scaglie sovrapposte che proteggono corteccia.
- Lamina ungueale: Fatta di α-cheratina dura con basso contenuto zolfo, formando scudo rigido protettivo per dita distali.
Rilevanza Clinica
- Disordini cutanei genetici: Mutazioni geni cheratina (es. KRT1, KRT10, KRT14, KRT5) causano ittiosi ed epidermolisi bollosa.
- Disordini capelli: Monilethrix (KRT81, KRT83, KRT86) e tricorressi nodosa.
- Distrofie unghie: Pachionichia congenita (KRT6a, KRT6b, KRT16, KRT17).
- Marcatore diagnostico: Espressione cheratina usata immunoistochimicamente per identificare origine epiteliale in tumori (carcinomi).