Colágeno

Colágeno
Se denomina colágeno a una familia de proteínas muy abundante en el organismo de los animales. En los vertebrados hay más de 40 genes que sintetizan unas cadenas de aminoácidos denominadas cadenas α, las cuales se asocian de tres en tres para formar hasta 28 tipos de moléculas de colágeno diferentes. Las moléculas de colágeno pueden representar del 25 al 30 % de todas las proteínascorporales. Tradicionalmente se ha usado el colágeno para fabricar pegamentos y colas, de ahí su nombre. Su principal misión en los tejidos es formar 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 las obras. La organización de las moléculas de colágeno en estructuras macromolecularestridimensionales es variada. Pueden formar fibras paralelas para resistir tensiones unidireccionales, como ocurre en tendones y ligamentos, o fibras orientadas en forma de malla para soportar tensiones que pueden venir de todas las direcciones, como ocurre en el hueso, en el cartílago y en el tejido conectivo. Las células se "agarran" a las moléculas de colágeno mediante diversas proteínas de adhesión comolas integrinas, inmunoglobulinas, anexinas, etcétera.

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 ehidroxiprolina, 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) Pueden organizarse formando fibras, mallas o especializarse en formar uniones entre moléculas. Todo ello depende de la composición química de sus subunidades α y de los tipos de subunidades que lo formen.

Formanfibras. Son los más abundantes de todas las formas de colágeno y están formadas por repeticiones de moléculas de colágeno, tres cadenas α arrolladas en forma de triple hélice dextrógira que forman las unidades repetidas. El colágeno se sintetiza en el interior celular en forma procolágeno, formado por 3 subunidades α inmaduras, que es exocitado al exterior celular. Tras la liberación sufre untratamiento enzimático que elimina una secuencias terminales de cada cadena α, transformando el procolágeno en colágeno. Tras ello las moléculas de colágeno se ensamblan automáticamente para formar las fibrillas de colágeno, que a su vez se unen para formar las fibras de colágeno.

De los colágenos que forman fibras los más frecuentes son el tipo I, que abunda en huesos, cartílago y piel, y querepresenta el 90 % de todo el colágeno del organismo. Otros tipos abundantes son el II, presente en el cartílago hialino, y el III, que abunda en la piel y en los vasos sanguíneos.
Forman mallas. Estos tipos de colágeno suelen formar láminas de entramados moleculares. Se encuentran rodeando los órganos o formando la base de los epitelios. Entre éstos se encuentra el colágeno tipo IV que abunda en lalámina basal, localizada entre el epitelio y el tejido conectivo.
Establecen conexiones. Forman puentes de unión entre moléculas de la matriz extracelular y el colágeno fibrilar o el colágeno que forma mallas. Por ejemplo, el colágeno tipo IX forma uniones entre los glucosaminoglucanos y las fibras de colágeno tipo II.
También existen moléculas de colágeno que poseen secuencias de aminoácidoshidrofóbicos y que se encuentran como moléculas transmembrana. Es el caso del colágeno tipo XIII y el tipo XVII. El colágeno tipo XVII forma parte de la estructura de los hemidesmosomas.
IMAGEN REAL

Imagen obtenida con un microscopio electrónico de transmisión a partir de tejido conectivo de un invertebrado marino, la oreja de mar. Con los asteriscos negros se indica el colágeno ya ensamblado...