Kolagen: što je to, vrste i karakteristike

Živa bića se sastoje od mnogo različitih kemijskih tvari (između 25 i 30), ali 96% mase većine stanica čine sljedeći bioelementi esencijalni: ugljik (C), vodik (H), kisik (O), sumpor (S), dušik (N) i fosfor (P), kojih ima mnogo više u živoj organskoj tvari nego u ostalim elementima kore zemljište.

Proteini, makromolekule formirane od linearnih lanaca aminokiselina, temelj su svih živih tkiva., budući da predstavljaju 80% dehidrirane stanične protoplazme i 50% suhe težine svih tkivnih zajednica u tijelu. Geni, zatvoreni u jezgri u obliku kromosoma, preko sekvenci nukleinskih kiselina kodiraju sintezu specifičnih proteina. Zahvaljujući mehanizmima transkripcije i translacije, genetski kod postaje funkcionalni element koji oblikuje naše tijelo.

Identificirano je oko 500 vrsta aminokiselina, ali samo njih 20 ulazi u sastav proteina ljudskog organizma, odnosno kodirano je na genetskoj razini. U svakom slučaju, broj povezanih aminokiselina, redoslijed kojim je svaka od njih postavljena, konformacija lanaca i protetičkih (neproteinskih) skupina pružaju neshvatljivu raznolikost proteina u samo jednom organizam. Danas vam pričamo sve o jednom od najvažnijih:

kolagena.

• Povezani članak: "4 tipa kože (i kako ih njegovati)"

Što je kolagen?

Kolagen je najzastupljeniji fibrozni protein u izvanstaničnom matriksu i vezivnom tkivu. Jedna je od glavnih komponenti kože i kostiju te stoga pokriva približno 25% proteinske mase ljudskog organizma. Također se nalazi u tetivama, ligamentima i hrskavici. Ovisno o stupnju mineralizacije, kolagen može biti krut, savitljiv ili negdje između.

Kolagen je protein i stoga se sastoji od aminokiselina. Aminokiseline su osnovne proteinske podjedinice koje su spojene peptidnim vezama: kada suradnik od 2 do 10 spoj se naziva peptid, od 10 do 50 je polipeptid, a od 50 je protein. Genetski kod je univerzalan, što znači da je informacija koja kodira položaj aminokiseline pri sastavljanju proteina ista kod svih živih bića.

Općenito, ovaj vrlo poseban protein je u obliku trostruke spirale, sastavljen od dva identična polipeptidna lanca α1 i jednog koji se malo razlikuje od njih (α2). Najčešći ponavljajući motiv kolagena je sljedeći:

Glicin-prolin-X // glicin-X-hidroksiprolin

Treba napomenuti da je "X" svaka aminokiselina koja nije nijedna od 3 spomenute. Zbog ove konformacije kolagen bogato je aminokiselinama glicinom, prolinom i hidroksiprolinom. Iznad svega, ova zadnja aminokiselina ga razlikuje od ostalih proteinskih elemenata, jer nije uobičajeno da protein ima toliko hidroksiprolina u svom polipeptidnom kosturu. Na primjer, ljudski kolagen sadrži 329 jedinica glicina, 126 prolina i 95 hidroksiprolinskih jedinica na 1000 aminokiselinskih ostataka.

• Možda će vas zanimati: "Vezivno tkivo: što je to, karakteristike i vrste"

Vrste kolagena

Govorili smo o kolagenu kao o jedinstvenom i nepromjenjivom proteinu, ali ništa nije dalje od istine. Ovisno o vrsti lanaca koje predstavljaju, njihovom rasporedu, položaju i međusobnom odnosu s drugim elementima, mogu se otkriti različite vrste kolagena.. Među njima izdvajamo sljedeće:

• Kolagen tipa I, α1, α1, α2(I) lanci: čini 90% tjelesnog kolagena. Nalazi se u koži, kostima, tetivama, ligamentima, dentinu i rožnici.
• Kolagen tipa II, lanci [α1(II)]3: nalaze se u hijalinoj hrskavici, staklastom tijelu i notohordu, hrskavičnoj vrpci hordata, koja se kod ljudi razvija u kralježničnom stupu.
• Kolagen tipa III, lanci [α1(III)]3: nalaze se u koži, u krvnim žilama i kao dio tkiva unutarnjih organa.
• Kolagen tipa V, α1, α1, α2-α3(V) lanci: koža, kost, placenta i fetalna ovojnica.
• Kolagen tipa X, [α1(X)]3 lanci: dok se do sada spomenuti pojavljuju u obliku vlakana, ovaj tvori heksagonalne mreže. Dio je kosti u izgradnji.
• Kolagen XIV, α1(XIV)3 lanci: nalazi se povezan s vlaknima, posebno u koži, rožnici i zglobnoj hrskavici.

Mogli bismo nastaviti s navođenjem primjera, budući da kolagene IV, VI, VII, VIII, IX, XI, XII i druge ostavljamo u mraku, jer ih je ukupno 22. U svakom slučaju, ideja je jasna: ovaj protein Sastoji se od različitih vrsta lanaca i, ovisno o njihovom rasporedu (vlakna, mreže, heksagonalne mreže, povezane s vlaknima ili transmembranski), može se nabrojati nekoliko vrsta kolagena., s različitim funkcionalnostima.

• Možda će vas zanimati: "20 vrsta proteina i njihove funkcije u tijelu"

uobičajene općenitosti

Može biti vrlo zbunjujuće ući u tako specifičnu terminologiju, jer se lako izgubiti između lanaca, polipeptida i zona sinteze. Iz tog razloga prikupljamo niz osnovnih ideja u vezi s kolagenom na sljedećem popisu:

• Sve vrste kolagena predstavljaju ponovljeni motiv glicin-prolin-X i sastoje se od 3 međusobno povezana lanca, s različitim karakteristikama u svakom slučaju.
• Različite vrste kolagena razlikuju se prvenstveno po svojoj sposobnosti da formiraju vlakna, mreže ili da služe kao povezne točke među njima.
• Većina kolagena u tijelu raspoređena je u obliku vlakana i spada u kategoriju kolagena tipa I.
• Kolagen se ne sintetizira izravno, budući da je zamišljen u obliku prokolagena, da bi kasnije prošao kroz proces glikozilacije i doveo do trostruke spirale.
• Vlaknasti kolagen ima vrlo specifične morfološke zahtjeve i stoga je osjetljiv na mutacije. To se može pretočiti u različite kliničke slike.

Koja je funkcija kolagena?

Kolagen je uJedan od glavnih dijelova vezivnog tkiva, budući da ga sintetiziraju i izlučuju fibroblasti, vrlo obilan u tim asocijacijama tkiva. Kao što mu ime kaže (vezivno, veza), kolagen i ostala stanična tijela povezana su s tim tkivima Namijenjeni su povezivanju tjelesnih struktura i njihovom držanju na okupu te tako daju trodimenzionalni oblik tijela. ljudski.

kolagena Ima visoku vlačnu čvrstoću, što ga čini glavnim kandidatom za formiranje dijela fascije, hrskavice, ligamenata, kože, tetiva i kostiju.. Osim toga, zajedno s keratinom i elastinom, uzrok je plastičnosti i deformabilnosti kože. Osim tipa I, kolagen XVII je još jedan od najvažnijih, budući da je spojna točka između dermisa i epidermisa.

Osim toga, treba napomenuti da nas kolagen prati i izvan lokomotornog sustava i kože, jer je također dio ključne strukture tijekom razvoja fetusa, krvne žile, intervertebralne diskove, pa čak i rožnica. Da ne idemo dalje, stroma, najdeblji dio očne rožnice, sastoji se od oko 200 međusobno povezanih kolagenih vlakana. Bez ovog proteina, ispravno viđenje ne bi bilo moguće.

Zbog svih ovih razloga, nije iznenađujuće da mnoge mutacije povezane s genima koji kodiraju kolagen rezultiraju ozbiljnim patologijama. Također, budući da jednolančane mutacije mogu utjecati na zdrava kolagena vlakna, te se mutacije smatraju dominantnima (izražavaju se čak i ako je jedna od dvije kopije gena bijes). Ankilozantni spondilitis, dermatomiozitis, sklerodermija, psorijatični artritis i mnoge druge bolesti su na ovaj ili onaj način povezane s kolagenom.

Sažetak

Ukratko, kolagen je vrsta proteina koji može imati do 22 različita oblika, ovisno o lancima koji ga čine, redoslijed aminokiselina, odnos s ostalim staničnim elementima i mjesto mjesto. Iako je do 9 od 10 kolagenih vlakana tipa I, sva ona igraju ključnu ulogu u dugoročnoj dobrobiti.

Također, kolagen je dio kože pa se često povezuje s proizvodima protiv starenja i kremama za pomlađivanje. Starenje, pušenje, izlaganje ultraljubičastom zračenju i drugi događaji mogu smanjiti proizvodnju kolagena i degradiraju postojeći, što dovodi do bora i tipičnog izgleda tijekom starenja.