““EL COLÁGENO”EL COLÁGENO”

Karen Navarro.Karen Navarro.

➢Definición:Definición:● El colágeno es una molécula proteica o proteína que forma

fibras, las fibras colágenas. Estas se encuentran en todos los animales. Son secretadas por las células del tejido conjuntivo como los fibroblastos, así como por otros tipos celulares. Es el componente más abundante de la piel y de los huesos, cubriendo un 25% de la masa total de proteínas en los mamíferos.

● Se caracteriza principalmente por su notable resistencia: una fibra de 1 mm de diámetro puede soportar una carga de 10 a 40 kg. El colágeno está constituido por un conjunto de tres cadenas polipeptídicas (1.000 aminoácidos por cadena), agrupadas en una estructura helicoidal.

➢Síntesis del colágeno:Síntesis del colágeno:La fase previa a la formación de colágeno es intracelular: series de tres aminoácidos se ensamblan en tándem formando cadenas de polipéptidos, llamadas cadenas α (alfa), unidas entre sí a través de puentes de hidrógeno intramoleculares.

Estas cadenas son muy ricas en prolina o lisina y glicina, fundamentales en la formación de la superhélice. La hidroxiprolina constituye alrededor de un 10 a 12% de todos los residuos aminoacídicos del colágeno, dependiendo dicho porcentaje del tipo de colágeno. La forma química más abundante de la hidroxiprolina que forma parte del colágeno es la 4-trans-OH-L-prolina. Cada cadena tiene un peso molecular de alrededor de 100.000 Da y es levógira (gira hacia la izquierda).

Triplete Helice De

Tropocolágeno.

Tres de estas cadenas alfa (no hélices alfa) se ensamblan para formar una molécula de procolágeno en forma de triple espiral que se secreta al espacio extracelular donde se transforma en tropocolágeno, un colágeno ya maduro. Este monómero mide alrededor de 300 nanómetros de largo y 1,4 nm de diámetro. Las tres cadenas se enrollan y se fijan mediante enlaces transversales para formar una triple hélice dextrógira con una distancia entre las vueltas de 8,6 nanómetros.

La triple hélice se mantiene unida entre sí debido a puentes de hidrógeno, que afectan aproximadamente a 2/3 de cada cadena alfa. Además, los tropocolágenos se unen entre sí por medio de enlaces entre algunos aminoácidos específicos (como por ejemplo la lisina), llamados "crosslinkings" o entrecruzamientos, que favorecen la consolidación de las fibrillas de colágeno.

En el espacio extracelular varias moléculas de tropocolágeno se asocian a través de enlaces entrecruzados formando fibrillas y fibras. Una vez transportada fuera de la célula se produce el fenómeno de alineación y maduración de las moléculas a tropocolágeno en un proceso denominado fibrogénesis. Esta maduración no consiste sino en el fortalecimiento de los cruces intermoleculares y de ello dependen directamente las características mecánicas de cada tejido conjuntivo.

➢Formación del Colágeno:Formación del Colágeno:Cada una de las cadenas polipeptídicas es sintetizada por los ribosomas unidos a la membrana del retículo endoplásmico y luego son traslocadas al lumen del mismo en forma de grandes precursores (procadenas α), presentando aminoácidos adicionales en los extremos amino y carboxilo terminales. En el retículo endoplásmico los residuos de prolina y lisina son hidroxilados para luego algunos ser glucosilados en el aparato de Golgi; parece ser que estas hidroxilaciones son útiles para la formación de puentes de hidrógeno intercatenarios que ayudan a la estabilidad de la superhélice.

Tras su secreción, los propéptidos de las moléculas de procolágeno son degradados mediante proteasas convirtiéndolas en moléculas de tropocolágeno asociándose en el espacio extracelular formando las fibrillas de colágeno.

La formación de fibrillas está dirigida, en parte, por la tendencia de las moléculas de procolágeno a autoensamblarse mediante enlaces covalentes entre los residuos de lisina, formando un empaquetamiento escalonado y periódico de las moléculas de colágeno individuales en la fibrilla.

➢Función del Colágeno:Función del Colágeno:Las fibras de colágeno forman estructuras que resisten las fuerzas de tracción. Su diámetro en los diferentes tejidos es muy variable y su organización también; en la piel de los mamíferos están organizadas como cestos de mimbre, lo que permite la oposición a las tracciones ejercidas desde múltiples direcciones. En los tendones lo están en haces paralelos que se alinean a lo largo del eje principal de tracción. En el tejido óseo adulto y en la córnea se disponen en láminas delgadas y superpuestas, paralelas entre sí, mientras las fibras forman ángulo recto con las de las capas adyacentes.

Las células interactúan con la matriz extracelular tanto mecánica como químicamente, lo que produce notables efectos sobre la arquitectura tisular. Así, distintas fuerzas actúan sobre las fibrillas de colágeno que se han secretado, ejerciendo tracciones y desplazamientos sobre ellas, lo que provoca su compactación y su estiramiento.

➢Tipos de Colágeno:Tipos de Colágeno:El colágeno en lugar de ser una proteína única, se considera una familia de moléculas estrechamente relacionadas pero genéticamente distintas. Se describen varios tipos de colágeno:

Tipos Se encuentra en:

Colágeno tipo I: Dermis, el hueso, el tendón, la dentina y la córnea.

Colágeno tipo II: Cartílago, notocorda embrionaria y el ojo.

Colágeno tipo III: Tejido conjuntivo laxo, en las paredes de los vasos sanguíneos, la dermis de la piel y el estroma de varias glándulas.

Colágeno tipo IV: Es el colágeno que forma la lámina basal que subyace a los epitelios.

Colágeno tipo V: Presente en la mayoría del tejido intersticial.

Colágeno tipo VI: Presente en la mayoría del tejido intersticial.

Colágeno tipo VII: Se encuentra en la lámina basal.

Colágeno tipo VIII: Presente en algunas células endoteliales.

Colágeno tipo IX: El cartílago articular maduro.

Colágeno tipo X: Cartílago hipertrófico y mineralizado.

Colageno XI: Cartílago.

Colágeno tipo XII: Tejidos sometidos a altas tensiones,

Colágeno tipo XIII: Es ampliamente encontrado como una proteína asociada a la membrana celular.

Colágeno tipo XIV: La médula ósea.

Colágeno tipo XV: Tejidos derivados del mesenquíma

Colágeno tipo XVI: Intima asociación con fibroblastos y células musculares lisas arteriales

Colágeno tipo XVII: Colágeno de Transmembrana no se halla habitualmente en la membrana plasmática de las células.

Colágeno tipo XVIII: Las membranas basales, epiteliales y vasculares.

Colágeno tipo XIX: Fibroblastos y en el hígado.

Colágeno tipo XX: La córnea, en el cartílago esternal y en los tendones.

Colágeno tipo XXI: Encías, músculo cardíaco y esquelético y otros tejidos humanos con fibrillas de colágeno tipo I.

➢Defectos en la síntesis de colágeno:Defectos en la síntesis de colágeno:Las siguientes enfermedades están causadas por defectos en la correcta síntesis del colágeno que conducen a alteraciones en su estructura:

Síndrome de Ehlers-DanlosSe trata de un grupo de al menos 10 enfermedades

que tienen en común síntomas de debilidad estructural en el tejido conjuntivo, relacionados con

fragilidad e hiperextensibilidad de la piel.

Osteogénesis imperfectaEs un grupo de 4 enfermedades que se

Caracteriza por fracturas múltiples que danLugar a malformaciones oseas.

EscorbutoEs una avitaminosis causada por el

Déficit de vitamina C en la dieta que Que forma puentes de hidrógeno que

Estabilizan la triple hélice deColágeno.

Síndrome del cuerno occipital o cutis laxaUna deficiencia en la actividad de la lisil Una deficiencia en la actividad de la lisil

oxidasa da lugar a defectos en la formaciónoxidasa da lugar a defectos en la formaciónde enlaces cruzados que originan una pielde enlaces cruzados que originan una piellaxa y blanda y a la aparición durante lalaxa y blanda y a la aparición durante la

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