Derimizde dermiste hücreler arası bağ dokusu, "ekstrasellüler matriks" olarak tanımlanır ve makromoleküllerden oluşan kompleks bir ağdan oluşmaktadır. Bu kompleks yapı, dermiste fibroblast ve epitel hücreleri tarafından yapılan kolajen, elastin, glikoproteinler ve proteoglikanlardan oluşmaktadır. Hücrelerin gelişebileceği üç boyutlu bir ortam oluşturmanın, hücreleri bir arada tutmanın, mikroorganizmaların hücreye ulaşmasını önlemenin yanı sıra, deride hücrelerin çoğalması/farklılaşması, hücrelerin göçü ve hücreler arası etkileşim gibi temel olayları düzenler. Bu matriks yapı içerisinde yapısal proteinler olarak kollajen, elastin, fibrillin yer alırken; fibronektin, laminin gibi özelleşmiş proteinleri ve özel çekirdek proteinlerine bağlı uzun zincirli tekrarlayan disakkarit yapısında proteoglikanları görmekteyiz.

Derimizde dermiste hücreler arası bağ dokusu, "ekstrasellüler matriks" olarak tanımlanır ve makromoleküllerden oluşan kompleks bir ağdan oluşmaktadır. Bu kompleks yapı, dermiste fibroblast ve epitel hücreleri tarafından yapılan kolajen, elastin, glikoproteinler ve proteoglikanlardan oluşmaktadır. Hücrelerin gelişebileceği üç boyutlu bir ortam oluşturmanın, hücreleri bir arada tutmanın, mikroorganizmaların hücreye ulaşmasını önlemenin yanı sıra, deride hücrelerin çoğalması/farklılaşması, hücrelerin göçü ve hücreler arası etkileşim gibi temel olayları düzenler. Bu matriks yapı içerisinde yapısal proteinler olarak kollajen, elastin, fibrillin yer alırken; fibronektin, laminin gibi özelleşmiş proteinleri ve özel çekirdek proteinlerine bağlı uzun zincirli tekrarlayan disakkarit yapısında proteoglikanları görmekteyiz.

Bu destek dokuda kolajen ve hyaluronik asit belki de en iyi bildiklerimizdir (medikal estetik uygulamalar ve kolajen takviyelerinden dolayı). Elastin ise tüm vücut dokularında bulunmakla birlikte, dokuya elastikiyet verme özelliği nedeniyle akciğer, büyük arterler ve bazı elastik ligamentlerde daha yoğun bulunurken, deride nispeten daha az olarak dermiste de bulunmakta. Elastin, mikrofibrillerle birleşerek cilde esneklik ve elastikiyet sağlayan elastik lifler oluşturur.

Elastik lifler cildin dermal tabakasında bulunur ve yetişkinlerin cildindeki dermisin kuru ağırlığının yaklaşık %2 ila %4'ünü oluşturur. Elastik lifler cilt yüzeyine hem dik hem de paralel olarak uzanarak karmaşık bir ağ oluşturmakta. Elastik lifler temel olarak elastin ve mikrofibriler fibrilinden oluşur. Bu lifler dermiste yere göre bileşimlerinde farklılıklar gösterir. Papiller ve retiküler dermisteki bu farklılıklar, bu alanlarda esneklik ve elastikiyette değişikliklere neden olmakta. Ayrıca tropoelastindeki kısa zincirli hidrofobik amino asitlerin yüksek su tutma içerikleri cildin esneklik ve elastikiyet kapasitesine katkıda bulunur.

Elastik lifler, elastogenez olarak bilinen karmaşık bir süreç yoluyla oluşturulur. Elastogenez, ana bileşen olan tropoelastin proteinlerinin varlığına, birleşmesine ve çapraz bağlanmasına bağlıdır. Elastin çözünmezken, temel yapı birimi olan tropoelastin çözünür bir monomerdir. Tropoelastin, $\sim 700$ amino asitlik tek polipeptit zinciridir, küçük ve nonpolar amino asitler içerir. Kollajenle benzer yanı, glisin ve alaninden zengin olmasıdır; valin, lizin ve prolin de vardır. Hidroksiprolin çok az, hidroksilizin hiç yoktur. Kollajenden farklı olarak tek genotipi vardır. Kollajende olan üçlü heliks yapısı yoktur; bunun yerine rastgele kıvrımlar var ve bu da esneklik kazandırmakta.

Elastogenez, çözünür tropoelastinlerin fibroblastlar tarafından hücre dışı ortama salgılanmasıyla başlar ve burada spesifik hücre yüzeyi etkileşimleri yoluyla fibroblasta bağlanır. Bağlanmanın ardından tropoelastin monomerleri hızlı bir şekilde hizalanıp bir mikro-birleşme yaşayarak mikroskobik kürecikler halinde toplanır. Koaservasyon adı verilen bu işlem optimal fizyolojik koşullar (37∘C ve $7-8$ pH aralığı) gerektirir. Bu sırada tropoelastin molekülleri lisil oksidaz tarafından oksitlenir ve sonra kovalent çapraz bağlanma olmakta. Tropoelastinin bu çapraz bağlı demetleri hâlen hücre yüzeyinde bulunmakta. Bu çapraz bağlanmalar sırasında yeni tropoelastin eklenerek yeni oluşan elastik bir lif üretilmekte. Bunlar fibrilin açısından zengin mikrofibriller üzerinde biriktirilir (mikrofibriller, doğru hizalama ile elastik liflerin oluşumu için bir iskele görevi görür). Tropoelastinler mikrofibriller iskele üzerinde fibroblast hücre yüzeyinde $200$ ila $300$ nm nanopartiküller hâlinde birleşir; daha sonra $1$ ila $2$ $\mu \text{m}$'lik küreler şeklinde hücre yüzeyinden ayrılmakta.

Papiller dermiste oksitalan ve elaunin lifler dikey doğrultuda bazal membrana bağlanırlar ve dermise doğru uzanarak bazal membrana paralel yatan elastik lif pleksusuna bağlanırlar.

Yaşlanan Deride Elastin

Elastin ve elastik liflerin yenilenme hızı çok düşük ve yavaştır. Aslında ciltte elastinin genel yarı ömrü insan ömrüne benzer. Bu uzun ömürlü proteinlerin ve liflerin yenilenmesi pek olası değildir. Bu nedenle biyolojik yaşlanma sürecinde birçok faktörden kaynaklanan hasarlara karşı hassastır (bu süreçlerde kollajen, hyaluronik asit, glikozaminoglikanlar, integrinler ve laminin gibi diğer önemli cilt bileşenlerinin düzeyleri de bozulmakta).

Elastin çocukluk ve gelişim sırasında en yüksek düzeyde iken, yetişkinlik ile birlikte azalmaya başlamakta. Elastindeki azalma ve hasar, cildin görünümü üzerinde önemli bir etkiye sahiptir: daha fazla ince çizgiler ve kırışıklıklar, gevşek ve sarkık deri, kolay hasarlanabilir ve geç iyileşen bir deriye neden olmakta.

Doğal olarak biyolojik yaşlanmış ciltte, güneşe maruz kalınmasa bile elastik lif ağında bozulmalar görülmekte. Bu bozulmalar iki ana yolla meydana gelir:

1. Elastik liflerin kısalması ve parçalanması.

2. Aspartik asit kalıntılarının modifikasyonu, kalsiyum ile lipit birikimi ve glukoz aracılı çapraz bağlanma yoluyla proteinlerde hasarlar birikmesi.

Kronik Güneş Maruziyetine Bağlı Gelişen Fotoyaşlanmada Deride Elastin

Elastik liflerde en yoğun hasar ışıktan zarar görmüş ciltte (fotoyaşlanma) meydana gelir. Fotoyaşlanmış ciltte biyolojik yaşlanmaya ek olarak kaba kırışıklıklar, pürüzlü-kaba bir deri dokusu, soluk-mat bir ten ortaya çıkmakta. Bunlar, elastik lif ağı ve cilt yapısındaki farklı değişikliklere bağlanabilir.

Kronik güneşe maruz kalma, elastik lif ağında önemli bozulmalar yapmakta. Solar elastoz olarak bilinen dermal-epidermal bağlantının altında elastinin birikmesine neden olarak cilt elastikiyetinin kaybına yol açar. Normalde kollajen açısından zengin olan dermis, gelişigüzel düzenlenmiş büyük elastik liflerin kümelenmesi ile bozulmakta. Ek olarak, dermisten epidermise dikey olarak uzanan, fibrillin içeren ancak elastin içermeyen yapılarda parçalanarak kaybolmakta. Tropoelastin UV ışığının etkisine karşı dayanıklı olmasına rağmen elastik liflerin mikrofibriler bileşenleri UV radyasyonunun neden olduğu hasara karşı hassastır.

Elastinin Hastalıkların Kliniğindeki Rolü

Elastinde genetik olarak edinilen kusurlar, cilt elastikiyetinin kaybıyla ilişkili hastalıklara neden olabilir.

Cutis laxa; tüm vücut dokularında elastin fiber ağda elastin metabolizması ve anormal elastik liflerle karakterize genetik olarak değişken bir hastalıktır. Klinik alt grupları bulunmakta. Bunların bazıları kalıtsal iken (3 olası kalıtım modu aracılığıyla: otozomal dominant, otozomal resesif veya X'e bağlı resesif) ve diğerleri kazanılmış (edinilmiş kutis laxa). Bugüne kadar cutis laxa için spesifik bir tedavi mevcut değildir. Dolayısıyla elastik lif ağlarındaki bozulmanın ve onarım yaklaşımlarının daha iyi anlaşılması, bu hastalığa sahip hastalara potansiyel olarak yardımcı olabilir.

Diğer elastik doku hastalıkları; dejeneratif elastik doku hastalıkları dermiste elastik doku eksikliği ile seyreden bir grup heterojen hastalıktır:

• Nevüs Anelastikus

• Papüler Elastoreksis

• Perifolliküler Elastolizis

• Anetoderma

• Akkiz Kutis Laksa

• Boyunun Beyaz Fibröz Papülozisi

• Psödoksantoma Elastikum-Benzeri Papiller Dermal Elastolizis

• Mid-Dermal Elastolizis

Yara İyileşmesi ve Elastin

Ciltte meydana gelen bir yaralanma, sıkı bir şekilde düzenlenmiş bir tepkisel süreç başlatır. Yetişkinlerde yara iyileşmesi dört ana süreçten oluşmakta: hemostaz, inflamasyon, proliferasyon ve yeniden şekillenme.

İlk üç süreçte kanın pıhtılaşması, geçici hücre dışı matris (ECM) oluşumu, yaralı alana keratinosit ve fibroblast göçü, deri koruyucu bariyerin yeniden kurulması yaşanır. Bazı yapısal proteinler (örneğin kollajen tip I gibi) ve çeşitli büyüme faktörleri yara alanında artarken, yara dokusunda temizliği ve dönüşümü sağlayacak proteolizine neden olacak bazı proteinler de yapılmakta.

Son süreç olan yeniden modellemede; fibroblastlar aktive edilir, fibronektin, glikozaminoglikan ve tip I kollajen gibi yeniden destek doku matriksi sentezlenir. Başlangıçta hemostazı sağlatan fibrinden zengin matris sonra, hyaluronik asitten zengin matris birikir ve hücre göçü ile doku yeniden yapılanması sağlanır. Daha sonra, kondroitin sülfat açısından zengin vasküler granülasyon dokusu, dekorin gibi proteoglikanların bir karışımı, kollajen lifleri ve elastik liflerle birleşen versikan oluşmakta. Bu adımı geçici tip III kollajen açısından zengin matrisin birikmesi takip eder ve son olarak yeniden yapılanma fazı boyunca tip I kollajenin birikmesi takip eder. Elastik lifler ise küçük miktarlarda son hücre dışı matris lifleridir.

Yarada anormal şekilde düzenlenmiş, genellikle büyük kollajen demetleri ile büyük miktarda kollajenin birikimi olduğunda yara skar dokusuyla iyileşmekte. Skarda yara iyileşmesi sırasında elastin üretimi daha zayıf ve yetersizdir. Bu, skar dokusunda elastik lif ağının yeniden oluşmasını engeller, böylece orijinal dokuya kıyasla elastikiyet azalır. Elastin yara dokusunda yalnızca mekanik elastikiyet sağlamaz; aynı zamanda yaranın kasılmasını kademeli olarak azaltan ve dermisin yenilenmesini iyileştiren hücrelere etki ederek yara iyileşmesine katkıda bulunur.

Elastik lifleri oluşturan bileşenlerin bozulması ve düzensizliği, atrofik (deriden çökme yapmış), hipertrofik (kabarık) ve keloid (aşırı büyümüş) yara izlerinin gelişmesine katkıda bulunur.

Deri Çatlakları ve Elastin

Deri çatlakları (strialar), tipik olarak düzensiz kollajen ve elastin içeren atrofik yara izleri olarak tanımlanır. Topikal kortikosteroidlerin deride aşırı kullanımı, elastik lif bütünlüğünü etkileyerek stria gelişimine neden olmakta. Çatlaklara dönük tedaviler arasında topikal asitler, retinoidler, lazerler, fraksiyone radyofrekans mikroiğneleri vb. yer alır. Bu tedavi protokolleri, deri çatlaklarının onarımı ve yenilenmesinde kollajen üzerinde etkili olurken, elastin üzerinde eksik kalmakta. Çatlak alanlarına dışarıdan tropoelastin uygulaması, bir substrat görevi görerek, elastik lif ağının yeniden gelişimini sağlayıp stria alba'yı tedavi edebileceği önerilmekte.