Formation et dégradation des fibres élastiques

Abstract

Les fibres élastiques sont constituées d’un composant amorphe principal : l’élastine, associée à des éléments microfibrillaires et à des constituants situés à l’interface élastine – microfibrilles. Leur formation est complexe et fait intervenir de multiples étapes impliquant des éléments régulant la synthèse, le transport, la coacervation et la réticulation de la tropoélastine, précurseur soluble de l’élastine. L’agencement de ces globules sur le manteau de microfibrilles contribue à la formation de ces fibres. La dégradation des fibres élastiques, observée au cours du vieillissement et lors de pathologies des tissus élastiques, est attribuée à des protéases appelées élastases, pouvant appartenir aux familles des sérines-, cystéines- ou métalloprotéinases. L’activité des élastases est contrôlée par des inhibiteurs naturels, dont l’efficacité, quasi totale en situation normale, peut être fortement abaissée pour des raisons multiples, entraînant alors une hydrolyse de l’élastine. L’élastolyse génère des fragments d’élastine : élastokines possédant de nombreuses fonctions biologiques dont celle de stimuler l’expression de protéases dans de nombreux types cellulaires. Le contrôle de l’intégrité des fibres élastiques au cours de la réparation tissulaire nécessite le développement d’inhibiteurs d’élastases afin de pallier la déficience des inhibiteurs naturels, mais également d’agents susceptibles de diriger la synthèse vectorielle de ces fibres.

Elastic fibers are constituted of an amorphous core protein named Elastin, associated to microfibrillar elements and constituents located at the Elastin - Microfibrils interface. Their formation is complex and involves several steps including regulation of synthesis, transport, coacervation and reticulation of tropoelastin, the soluble precursor form of Elastin. Arrangement of elastin globules on to the microfibrillar mantle contributes to the formation of an Elastic fiber. Degradation of those fibers, as observed during aging and elastic tissue pathologies is attributed to elastases belonging to serine, cysteine or metallo-proteases families. Activity of elastases is controlled by natural occurring inhibitors, which inefficiency might originate from several causes. Elastolysis induces the liberation of elastin fragments designated as elastokines which display numerous biological functions among them the ability to stimulate the expression of proteases in several cell types. Control of the integrity of elastic fiber during tissue repair necessitates the development of synthetic elastase inhibitors to compensate for the deficiency of natural inhibitors but also of agents able to direct the vectorial synthetis of elastic fiber constituents.