colágeno
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Universidad Central De VenezuelaFacultad De MedicinaEscuela Luis Razetti
Sección N1Cátedra: Histología Y Embriología Normal.
Prof.: Dra. Margarita De Lima
BIOSÍNTESIS Y DEGRADACIÓN DE LAS FIBRAS DE COLÁGENO
Elaborado por:Crisbeth RuizElba Sabbagh
Caracas, 10 de noviembre de 2008
Concepto de colágeno
Fibras colágenas
Es una proteína fibrosa insoluble que contiene grandes cantidades de una estructura regular
formando un cilindro largo. El colágeno se encuentra en todos los tejidos, sirviendo de armazón y sostén.
Su importancia se corresponde con su elevado porcentaje (4% del hígado, 10% de los pulmones, 50%
de cartílago y el 70% de la piel).
Son las más abundantes de los tejidos conjuntivos y están constituidas por una proteína fibrilar: la colágena, denominada así porque se hidrata ante la cocción y se
transforma en gelatina (cola). Se conocen también como “fibras blancas”, porque tienen ese color en
estado fresco, sobre todo en órganos como tendones o aponeurosis, que están formados principalmente por
este tipo de fibra.
Morfología
Propiedades físicas
Propiedades químicas
Son largas y de forma cintada. En un corte transversal tienen forma elíptica. Se disponen en haces ondulados
que forman espirales que varían en los tejidos. Su diámetro está entre 1-12 μm.
Son birrefringentes y anisótropas. Aplicándoles luz polarizada aparecen dotadas de birrefringencia uniáxica positiva, lo que indica una orientación longitudinal de las
fibrillas.
El agua a temperatura de ebullición transforma las fibras colágenas en una masa viscosa que se convierte en gelatina. Los ácidos y los álcalis débiles las disuelven
pues las tornan hidrófilas. Son digeridas por colagenasa y pepsina en solución ácida, pero resisten a la tripsina. Cuando se trata con sales de metales pesados, forman
un producto insoluble.
TEJIDO CONECTIVO DENSO NO
MODELADO DERMIS
Composición química
Características tintoriales
Se caracterizan por el predominio en su constitución de los aminoácidos: glicina, prolina, hidroxiprolina e
hidroxilisina.
Las fibras colágenas no son difíciles de reconocer en cortes histológicos. Con tinción H/E toman un color rosado, con los colorantes de anilina ácidos de Van
Gieson se tornan rojas, con el azul de anilina de Mallory toman color azul y con el método tricrómico de Masson,
color verde.
Características Estructurales
Fibras de Colágeno Fibrillas Microfibrillas
Características de las microfibrillas:
Estriaciones transversales
•Constitución: Moléculas de colágeno y tropocolágeno.•Forma: Bastoncillo.•Dimensiones: Aprox. 280 ηm de longitud por 1,5 ηm de ancho.•De Periocidad Axial
Instrumento de Observación: M/E con la polarización óptica y con la difracción por rayos X.
Molécula de colágeno
Proceso
Biosíntesis de las fibras colágenasComprende acontecimientos que ocurren dentro y
fuera del fibroblasto.
Molécula precursora de colágeno Procolágeno
constitutiva de las fibras colágenasLa fibrilla
ExtracelularOrigen
Membrana Plasmática
Finalidad: Prepara la molécula para su
armado extracelular
Postraduccional
Etapas de la Biosíntesis
Hidroxilación de prolina y lisina
Escisión de la secuencia de señal aminoterminal
1.- Síntesis de las cadenas del α colágeno en la forma de precursores largos con propéptidos globulares.
2.- En el RER:
3.- Adición de grupos sacáridos.4.- Formación de la estructura globular en el extremo carboxiloterminal.5.- Formación de triples hélices.6.- Formación de enlaces de hidrógeno y disulfuro.
7.- Estabilización de la molécula Chaperona hsp47
Molécula resultante Procolágeno
a)Moléculas de Procolágeno en el A. de Golgi (Proceso)b)Fribilogénesis:
Etapas de la Biosíntesis
Acontecimientos Extracelulares
Molécula de Colágeno Madura
Ordenadora de las fibrillas
Formación de las fibrillas de colágeno
Medio extracelular Procolágeno
Intervención celular
Formación de enlaces cruzados entre las moléculas de colágeno.
se asocia con
con
Fibrillas de COLÁGENO TIPO I
1.- Formación de centro fibrilar COLÁGENO V Y XI
2.- Depósito y polimerización de Colágeno TIPO I
3.- Adición de M. de Colágeno II y III
- Colágenos V y XI: Reguladores de la fibrilogénesis
4.- Fibrillas tipo I C. Tipos XII y XIV. - Función: Organización tridimensional Matriz
Extracelular
La mayoría de las moléculas de colágeno son sintetizadas por células del tejido conjuntivo
CONDROCITOS Cartílago OSTEOBLASTOS Huesos PERICITOS Vasos
Sanguíneos C. EPITELIALES Moléculas de Colágeno de la M. Basal
Inhibidores de la síntesis de Colágeno HORMONAS ESTOIDEAS
Estimuladores TGF-β y el PDGF
Tipos de colágeno•Tipo I: En la dermis, cartílago fibroso, hueso, cápsula de órganos, tendón y fascias, con funciones de resistencia a la tracción, soporte y protección. •Tipo II: En cartílago hialino y elástico, con funciones de resistencia a la presión y deslizamiento. •Tipo III: En la capa media de órganos tubulares y cavitarios como arterias y útero, en los órganos macizos como riñón, hígado, bazo y ganglios linfáticos, así como en endoneuro y músculo liso, con funciones de mantenimiento de la estructura de estos órganos y sustentación de las células. •Tipo IV: En láminas y membranasbasales, sin formar fibras ni fibrillas y con funciones de filtrado y soporte
Colágeno I en Tejido Conjuntivo(Microscopio de Fuerza Atómica)
Degradación de las fibras colágenas
Continuo proceso de degradación-resintetización
Fragmentación inicial
La acción de radicales libres
Desgaste mecánico
La escisión proteinásica
Degradación adicional
Enzimas
Proteinasas Lisosómicas
En células fagocíticas
Degradación de las fibras colágenas
Degradación proteolítica
Degradación fagocítica
Se da por dos medios
Degradación de las fibras colágenas
Degradación proteolítica
Exterior de las células
Metaloproteinasas de la matriz (MMP: matrix
metalloproteinases)
- Células del tejido conjuntivo: fibroblastos, condrocitos, monocitos, neutrófilos y macrófagos
- Epiteliales: queratinocitos de la epidermis
- Cancerígenas: que las secretan a la matriz extracelular
Matrisilinas
Degradación proteolítica
MMPColagenasas
Gelatinasas
Estromalisinas
Metaloelastasas macrofágicas
MMP de membrana
No degradan formas helicoidales triples no desnaturalizadas de
colágeno
Degradación proteolítica
MMPSí degradan colágeno
desnutaralizado (gelatina)
Inhibidores hísticos de las metaloproteinasas(TIMP: Tissue inhibitors of metalloproteinases)
Inhiben las MMP
Acción de los macrófagos
Degradación fagocítica
Interior de la célula
De los fibroblastos
Matriz extracelular Fibrillas de colágeno
Algunas Colagenopatías
Osteogénesis imperfecta o huesos de cristal: deficiencia en la elaboración de
colágeno I que causa fragilidad ósea, dientes anormales, piel delgada, esclerótica azul y
sordera progresiva. Es congénita y autosómica dominante.
Displasia de Kniest oD. Metatrópica Tipo II: es una deficienciaen la formación de fibras cartilaginosas por alteración en procolágeno II. Causa: : enanismo, extremidades cortas, artropatía progresiva con escoliosis, rigidez articular, paladar hendido, alteraciones oculares y cartílagos con aspecto de “queso Gruyère”. Es autosómica dominante, puede ser mortal.
Síndrome de Ehlers-Danlos Tipo IV: conjunto de aprox. 10 desórdenes que se manifiestan por debilidad estructural del tejido conjuntivo. El Tipo IV produce hipermovilidad articular, piel delgada, hematomas. Mortal
Síndrome de Alport: es causada por mutación en el gen que codifica el colágeno IV. Produce sordera, trastornos de la vista y hematuria por alteraciones
renales.
El Escorbuto
Escorbuto
Avitaminosis de vitamina C o ácido ascórbico
Formación de colágeno
Producción de hormonas y tejidos
Cicatrización
Requerimientos por día de vit. C 60 mg.
Fuente natural principal de vit. C CítricosEl escorbuto no tratado esinvariablemente mortal
¿Por qué se produce?
La síntesis normal del colágeno depende de la hidroxilación correcta de la lisina y la
prolina en el RE, llevada a cabo por la lisil y prolil hidroxilasa, enzimas que necesitan el
ácido ascórbico como coenzima para funcionar correctamente. La deficiencia de vit. C impide la correcta hidroxilación y, por lo tanto, la formación en triple hélice de las
fibras de colágeno que mantienen la estructura de los tejidos.
SíntomasEncías
Membranas mucosas
Dientes
Articulaciones y Uñas
Nariz
Ojos
Cicatrización Hematomas
Alteraciones emocionales
Palidez
Debilidad
Piernas
Cansancio
Piel
Irritabilidad
Anemia
Apetito
De 10 a 25 mg. 3 veces/día
Tratamiento
Ácido ascórbico
100 mg. 3 a 5 veces/día hasta
4 gr.
100 mg./día.
En lactantes y niños pequeños
Dieta rica en vit.
En adultos
Gracias por su atención… Esperamos haya sido de
su agrado…
Crisbeth RuizElba Sabbagh