Se denomina colágeno a una familia de proteínas muy
abundante en los animales, pudiendo representar del 25 al 30 % de todas las
proteínas corporales. Tradicionalmente se ha usado el colágeno para fabricar
pegamentos y colas, de ahí su nombre.
En los vertebrados hay más de 40 genes que sintetizan unas
cadenas de aminoácidos denominadas cadenas alfa, las cuales se asocian de tres
en tres para formar hasta 28 tipos de moléculas de colágeno diferentes.
Su principal misión es crear un armazón que hace de sostén a
los tejidos y que resiste las fuerzas de tensión mecánica. Actúa como las
barras de acero que refuerzan el hormigón en los edificios.
La organización de
las moléculas de colágeno en estructuras macromoleculares tridimensionales es
variada, pudiendo formar haces, matrices, etcétera. Las células se
"agarran" a las moléculas de colágeno mediante diversas proteínas de
adhesión como las integrinas, inmunoglobulinas, anexinas, entre otros.
Las moléculas de colágeno se caracterizan por:
a) Una composición poco frecuente de aminoácidos. En las
moléculas de colágeno abunda el aminoácido glicina, que es muy común, y otros
menos comunes como la prolina e hidroxiprolina. La glicina se repite cada 3
aminoácidos (...-Gly - x - y - Gly - x - y -...), donde x e y suelen ser
prolina e hidroxiprolina, respectivamente. Esta secuencia repetida de glicina
es la que permite la disposición en hélice levógira de las cadenas α, debido al
pequeño tamaño de este aminoácido.
b) Poder organizarse formando fibras, mallas o
especializarse en formar uniones entre moléculas.
Bibliografía :
HÉLICE DEL COLÁGENO
ResponderEliminarLa unidad estructural de la proteína colágeno es una fibra de triple hélice enrollada hacia la derecha llamada tropocolágeno. Es una proteína de las más largas y estrechas mide unos 3000 angstroms de largo y 15 de ancho.
La triple hélice es un elemento de estructura secundaria mantenida por puentes de hidrógeno entre grupos del enlace peptídico transversales al eje del tropocolágeno.
Su composición en aminoácidos es muy particular, pues 1/3 de ellos son glicina y hay mucha alanina, además de otros raros en gran proporción como prolina y aminoácidos modificados (no codificables) como hidroxiprolina (Hyp) e hidroxilisina (Hyl). El 50% de las prolinas presentan hidroxilación en el C3 ó C4 y las lisinas en el C5. El OH sirve para establecer puentes de hidrógeno que estabilicen la estructura.
Secuencialmente la glicina es uno de cada tres aminoácidos, lo que es imprescindible para la estructura del colágeno.
Cada cadena tiene tres residuos por vuelta, estable por repulsiones de tipo estérico y las prolinas están lo más alejadas unas de otras. Cuando se asocian tres cadenas uno de los aminoácidos se tiene que quedar dentro, por eso hay tanta glicina.
Es muy estable y resistente. Hay dos características que explican su gran estabilidad:
Hay muchos aminoácidos hidroxilados que pueden aportar un OH extra para formar puentes de hidrógeno, sin los aminoácidos hidroxilados el colágeno es más frágil. La hidroxilación de la prolina se produce cuando ésta ya forma parte de la cadena gracias a la enzima hidroxilasa. Si ésta falla el colágeno será más frágil. El escorbuto es una carencia de vitamina C que forma parte de la composición de la hidroxilasa, al escasear produce fragilidad y consiguiente rotura de capilares.
Hay enlaces covalentes cruzados entre la misma triple hélice o entre distintas que se establecen entre un residuos de lisina estando una de ellas oxidada por una oxidasa. El número de enlaces covalentes cruzados aumenta con la edad haciendo los huesos más quebradizos.
El colágeno está presente en todos los organismos pluricelulares y es muy importante cuantitativamente en los los mamíferos donde llega a ser el 30% de todas las proteínas. Tiene función estructural formando parte de huesos, tendones, cartílagos...
Bibliografía:
BioRom UMA
LA CLAVE DE LA LONGEVIDAD ESTÁ EN LA EXPRESIÓN DEL COLÁGENO
ResponderEliminarUn estudio abre la puerta nuevas vías de investigación sobre la longevidad y, potencialmente, podría conducir al desarrollo de mejores fármacos antienvejecimiento.
Un diminuto gusano puede ser la clave para entender como prolongar la vida evitando la mayoría de las enfermedades crónicas que se suelen presentar a medida que se envejece. La clave, según los investigadores en «Nature», puede estar en la producción de colágeno y otras proteínas que componen la matriz extracelular. «Todos los tratamientos que hemos analizado que se sabe que aumentan la longevidad en el gusano C. elegans, incluyendo la restricción calórica y el tratamiento con el fármaco rapamicina, afectan a la expresión de genes que producen colágeno y otras proteínas que conforman la matriz extracelular, es decir el andamiaje que soporta los tejidos, órganos y huesos», señala Keith Blackwell, del Joslin Diabetes Center (EE.UU.). «Cualquier intervención que investigamos, ya sea genética o nutricional o farmacológica, produjo un aumento de expresión de colágeno y otros genes de la matriz extracelular», añade Blackwell. Así, continúa, «si se interfiere con esta expresión celular, se interfiere con la prolongación de la vida. Y si se sobrexpresan algunos de estos genes, el gusano vive realmente un más».
El envejecimiento es un proceso complejo en el que el mantenimiento de los tejidos disminuye con el tiempo, explica el autor del trabajo, Collin Ewald. «El objetivo final de la investigación es encontrar procesos que promuevan un envejecimiento saludable. Otros laboratorios que examinan tratamientos de longevidad en el gusano C. elegans también habían detectado una mayor expresión de genes de colágeno, pero se centraron en los procesos que actúan dentro de las células». Sabemos, añade, que si se administra un tratamiento que aumenta la longevidad de los ratones, o están genéticamente predispuestos a vivir más tiempo, sus tendones de los músculos son más fuertes y más elásticos. Pero, reconoce, a pesar de estas pistas, nadie había examinado previamente la posibilidad de que la remodelación de la matriz extracelular podría ser una defensa contra el envejecimiento.
colágeno
Enfermedad vascular del colágeno:
ResponderEliminarEl colágeno es una proteína dura, parecida a la goma. Representa el 30% de la proteína corporal y forma la estructura de tendones, huesos y tejidos conectivos.
Los problemas con el sistema inmunitario pueden afectar a estas estructuras, lo cual se conoce como la enfermedad vascular del colágeno.
Las enfermedades vasculares del colágeno son, entre otras:
- Dermatomiositis (se caracteriza por una inflamación y erupción en la piel).
- Poliarteritis nodosa (grave enfermedad vascular en la cual las arterias pequeñas y medianas resultan inflamadas y dañadas).
- Artritis reumatoidea (enfermedad crónica que lleva a la inflamación de las articulaciones y tejidos circundantes).
- Esclerodermia (enfermedad generalizada del tejido conjuntivo que involucra cambios en la piel, los vasos sanguíneos, los músculos y los órganos internos).
- Lupus eritematoso sistémico (trastorno autoinmunitario crónico que puede afectar a la piel, las articulaciones, los riñones y otros órganos).
Bibliografía:
Universidad de Maryland.
La causa de las enfermedades vasculares del colágeno es desconocida.
ResponderEliminar-La causa de la dermatomiositis se desconoce, pero los expertos piensan que puede deberse a una infección viral de los músculos o a un problema con el sistema inmunitario del cuerpo. Además, puede ocurrir en personas que tienen cáncer de abdomen, pulmón u otras partes del cuerpo.
-La causa de las enfermedad de lupus eritematoso sistémico no se conoce completamente.
El LES es mucho más común en mujeres que en hombres. Puede presentarse a cualquier edad, pero aparece con mayor frecuencia en personas cuyas edades están comprendidas entre los 10 y 50 años. Las personas de raza negra y las asiáticas resultan afectadas con más frecuencia que las personas de otras razas.
-Se desconoce la causa de la esclerodermia. Las personas con esta enfermedad presentan una acumulación de una sustancia llamada colágeno en la piel y otros órganos. Esta acumulación lleva a que se presenten síntomas de la enfermedad.
Bibliografía:
Dermatomiositis
Lupus eritematoso sistemático
Esclerodermia
INTEGRINAS
ResponderEliminarSon proteínas heterodiméricas de membrana formadas por dos cadenas, la alfa y la beta. Participan interactuando con componentes de la matriz extracelular, e intracelular, para que las células se unan a las moléculas de colágeno. Estas integrinas juegan un papel importante en la patogenia de múltiples enfermedades autoinmunes y en el desarrollo de metástasis en los procesos tumorales.
Bibliografía:
Integrinas
LAS PROTEÍNAS:
ResponderEliminarEs la unión de aminoácidos mediante un enlace llamado enlace peptídico. Las proteínas son moléculas formadas por aminoácidos unidos por enlace peptídico. El número de aminoácidos suele ser mayor que cien.
Estas moléculas cumplen muchas y variadas funciones en los seres vivos.
Bibliografía:
Proyecto biosfera