La matrice metalloproteinasi 3, nota anche come stromelisina-1, è un enzima che aiuta a degradare la matrice extracellulare. Tali degradazioni si verificano durante il normale funzionamento, ad esempio quando i tessuti vengono riorganizzati. Possono anche aver luogo in risposta a una malattia; per esempio, quando le cellule tumorali metastatizzano.
Come altre metalloproteinasi a matrice (MMP), la metalloproteinasi a matrice 3 proviene dal cluster genico MMP. È codificato dal gene MMP3. Quando questo gene viene espresso, l’enzima viene effettivamente secreto in una forma inattiva. Una volta fuori dalla cellula, gli enzimi chiamati proteasi rimuovono una parte dell’enzima e lo attivano.
Dopo l’attivazione, la matrice metalloproteinasi 3 ha due funzioni principali. È in grado di scomporre una varietà di composti della matrice, tra cui diversi tipi di collagene, fibronectina, elastina e laminina. Questo enzima serve anche una funzione di attivazione per altri MMP. L’attivazione di MMP-1, MMP-7 e MMP-9 non viene eseguita dalle proteasi, ma dallo stesso MMP-3.
La duplice funzione della matrice metalloproteinasi 3 significa che è un componente essenziale per la ristrutturazione del tessuto connettivo. In condizioni normali, questo enzima è importante nella riparazione della ferita. In tempi di malattia, tuttavia, può essere responsabile della continuazione dell’aterosclerosi e del movimento delle cellule tumorali.
Le prove suggeriscono che questo enzima è coinvolto anche nei disturbi neurodegenerativi del cervello. Il rilascio di MMP-3 nella matrice extracellulare attiva la microglia, o cellule cerebrali della “sostanza bianca”. La microglia può indurre la morte cellulare programmata, nota come apoptosi, nei neuroni. L’apoptosi è un aspetto di molti disturbi neurodegenerativi come il morbo di Parkinson e gli scienziati ritengono che il rilascio di MMP-3 sia il segnale principale che inizia questo processo.
Le mutazioni del gene MMP3 possono portare a determinati stati patologici. Alcune mutazioni possono creare geni promotori più potenti, aumentando la quantità di matrice metalloproteinasi 3 prodotta dalle cellule. Malattie come l’infarto miocardico acuto sono state associate a iperattività di MMP-3. Le mutazioni possono anche creare promotori meno efficaci. La sottoespressione del gene MMP3 è coinvolta nel labbro leporino e nel palatoschisi, nonché nell’aterosclerosi coronarica.
La risposta alla chemioterapia nel cancro può anche essere prevista dalle mutazioni del gene MMP3. I pazienti con una forma di carcinoma che trasportavano due copie della variante del gene MMP3 codificante per un promotore meno efficace tendevano a rispondere bene alla chemioterapia. Gli individui con copie miste, o due copie che codificano per il promotore più efficace, non hanno visto lo stesso miglioramento. Questi risultati variabili possono essere dovuti a un promotore più efficace che crea condizioni che facilitano la metastatizzazione delle cellule tumorali.