La fibrina è una proteina fibrosa di origine non globulare e di colore bianco, la quale si forma a partire dal fibrinogeno attraverso l’azione della trombina. Questa proteina gioca un ruolo cruciale in vari processi biologici, inclusi quelli legati all’infezione, all’infiammazione, all’immunologia e alla guarigione delle ferite, ed è particolarmente nota per il suo contributo alla coagulazione del sangue.
Origine e Struttura della Fibrina
Scoperta nel 1666 dal biologo e medico italiano Marcello Malpighi, la fibrina si presenta come un biomateriale biocompatibile, ideale per la crescita e la differenziazione cellulare. Le sue proprietà la rendono particolarmente adatta alla rigenerazione della cartilagine danneggiata.
La fibrina possiede eccellenti capacità di resistenza meccanica, elasticità e una struttura a rete, motivo per cui è frequentemente utilizzata come sigillante nelle procedure chirurgiche. Ultimamente, sono stati effettuati studi sull’uso di questa proteina come scaffolding in idrogel per l’ingegneria della cartilagine, offrendo lo stesso il vantaggio di una velocità di degradazione controllabile, adattata alla rigenerazione dei tessuti ospiti.
Biosintesi e Funzioni della Fibrina
Nell’plasma sanguigno, il fibrinogeno è presente in concentrazioni comprese tra 1,5 e 3,5 g/L. Questo viene convertito in fibrina insolubile attraverso la scissione da parte della trombina, la quale rimuove due coppie di fibrinopeptidi e consente l’esposizione di siti di legame nel nodo centrale della molecola. In questo modo, avviene la polimerizzazione della fibrina, che si organizza in una rete tridimensionale costituita da polimeri di fibrina.
Il fibrinogeno, una glicoproteina di dimensioni considerevoli (340 KDa), è formato da un dimero di tre catene polipeptidiche. Durante il processo di coagulazione, si trasforma in monomeri di fibrina grazie all’azione della trombina. La scissione dei fibrinopeptidi porta alla formazione di fibre che possono unirsi, dando vita a una rete reticolata e complessa.
I legami incrociati, creati tra le diverse catene della fibrina, conferiscono stabilità alla rete, proteggendo il coagulo da insulti meccanici e proteolitici. La fibrina, dunque, gioca un ruolo fondamentale non solo nella coagulazione del sangue, ma anche nel supporto alla guarigione e nella rigenerazione dei tessuti.
Contrazione e Riparazione del Coagulo di Sangue
Il processo di contrazione del coagulo di sangue, essenziale per l’emostasi e la guarigione delle ferite, è guidato dalle piastrine attivate. Queste piastrine generano forze contrattive che si propagano attraverso la rete di fibrina grazie alla loro interazione con questa proteina. Con il progredire della contrazione, vi è una redistribuzione di piastrine e fibrina, portando a una maggiore compattazione del coagulo.
Inoltre, l’utilizzo della fibrina nell’ingegneria della cartilagine ha mostrato promesse significative. I scaffold di fibrina, combinati con biomateriali come acido polilattico-co-glicolico (PLGA) e acido ialuronico (HA), sono stati progettati per migliorare la resistenza meccanica. Sebbene i risultati siano incoraggianti, la sfida rimane quella di creare un’impalcatura che possa replicare completamente le proprietà della cartilagine naturale.
Le modifiche nella matrice della fibrina, come la reticolazione per aumentare la resistenza alla degradazione, possono preservare le sue caratteristiche favorevoli alla crescita cellulare e alla formazione di matrice extracellulare. Questa conoscenza è fondamentale per migliorare ulteriormente le applicazioni della fibrina in ambito biomedico, soprattutto nella chirurgia maxillo-facciale e nella riparazione ossea.
