COLAGENA.pptx

COLÁGENA
FORMACIÓN DE FIBRAS
M.C. Ana Gabriela Souza Suárez Medrano
R1 Dermatología

MATRIZ EXTRACELULAR
(MEC)
Redes específicamente organizadas
• Colágenos
• Elastina
• Glucoproteínas
• Proteoglucanos
Funciones estructurales distintas y propiedades funcionales específicas
en todos los tejidos.
Biológicamente activas
Interactúan con las células y regulan sus funciones durante el
desarrollo, la regeneración y el recambio del tejido normal.
Bolognia, JL; Schaffer, JB; Dermatología, 4ª Edición, Elsevier, Reino Unido, 2018 56-65p

SOPORTE DE
TEJIDO Y
REGULACIÓN DE
FUNCIONES
CELULARES

COLÁGENO
Fibras de Colágeno  Volumen principal de la Matriz Extracelular
• Aproximadamente 80% peso seco de la dermis
Masa de colágeno de la Dermis 
• Depositada como grandes haces de fibras orientadas regularmente compuestas de fibrillas alineadas en forma
paralela
• Patrón de estriaciones transversales
Prototipo de los colágenos  COLÁGENO TIPO I
• Más abundante en la dermis
• Tres cadenas polipeptídicas  Cadenas α
• Enrolladas una alrededor de la otra
• Monómero de colágeno  Triple hélice
Wolff, Goldsmith, Katz, Glichrest, Paller, Leffell. Fitzpatrick, Dermatología en Medicina General, Buenos Aires, Médica Panamericana, 2010. Vol 1

COLÁGENO
• Se pliegan en una triple hélice.
Tres cadenas polipeptídicas  Cadenas α
• Cadenas α son idénticas (homotrímeros)
• Dos o tres cadenas α diferentes (heterotrímeros).
Pueden ser 
Repetición de cada cadena polipeptídica del colágeno
Cada tercer aminoácido es glicina (Gly)

COLÁGENO
Secuencia de una cadena α :
• X e Y representan otros aminoácidos
• Prolina e Hidroxiprolina
• n varía de acuerdo a la longitud de la
repetición.
Cada tercer aminoácido 
GLICINA
Enlaces de hidrógeno 
Estabilidad de la hélice.
(Gly-X-Y)n

Estructura de
Colágeno
Tipo I
PROTOTIPO

HETEROGENEIDA
D GENÉTICA
Diferentes Clases
TIPO I, II, III, V y XI
Fibras grandes  Colágenos
formadores de fibrillas
TIPO IV
Red que interconecta las
membranas basales
TIPO VI
Formador de microfibrillas
diferente
TIPO VII Fibrillas de anclaje
TIPO XII y XVII Proteínas transmembrana

COLÁGENOS EN LA PIEL
Fibrillas clásicas de la dermis  Colágenos I, III, V, XII y XIV
COLÁGENO I
Colágeno III  Desarrollo embrionario y reparación de heridas
Colágeno VI  Microfibrillas
Colágeno IV  Membranas Basales UNION DERMOEPIDÉRMICA
Colágeno VII  Fibrillas de Anclaje (MB a MEC)
Colágeno XVII Filamentos de Anclaje (Qtc a Lámina Densa de MB)  AgPA2
Colágeno XIII y XXIII  Transmembrana en Qtc
Colágeno VIII y XVIII  Pared Vascular
Bolognia, JL; Schaffer, JB; Dermatología, 4ª Edición, Elsevier, Reino Unido, 2018

Wolff,
Goldsmith,
Katz,
Glichrest,
Paller,
Leffell.
Fitzpatrick,
Dermatología
en
Medicina
General,
Buenos
Aires,
Médica
Panamericana,
2010.
Vol
1

BIOSÍNTESIS DEL COLÁGENO
PRINCIPIO
1. GRAN molécula precursora
• PreProColágeno
Cadenas PrePro-α  Ribosomas del RER de fibroblastos
2. Señal terminal  se degrada (Peptidasa)
3. Polipéptidos liberados a la luz de RER
• PRO-α
• Péptidos de extensión a ambos lados  Son más grandes que el colágeno

BIOSÍNTESIS DEL COLÁGENO
REACCIONES DE MODIFICACION
1. Síntesis de Hidroxiprolina (Hidroxilación de residuos prolilo)
2. Síntesis de Hidroxilisina (Hidroxilación de residuos lisilo)
3. Fijación de CH (Galactosa o Glucosilgalactosa en hidroxilisilo)
4. Asosiación de la cadena. Formación de Uniones Disulfuro y de la Triple Hélice
5. Conversión proteolítica del Procolágeno  Colágeno
6. Formación de fibras y enlaces cruzados
Dentro de
Célula
Fuera de
Célula

SÍNTESIS DE HIDROXIPROLINA
• Trans-4-hidroxi-L-prolina  95% del total
2 formas isoméricas de hidroxiprolona Trans-3-hidroxi-L-prolina y
Sin hidroxiprolina  Péptidos de colágeno NO formarían la triple hélice
• Necesita cofactores y cosustratos
• O2, Fe, α-cetoglutarato
• Ac ascórbico
Se sintetizan por hidroxilación de residuos prolilo
La reacción inicia en proα
Se completa en la liberación ribosomal

SÍNTESIS DE HIDROXILISINA
Sirve como sitio de fijación de residuos hidrocarbonados
Crítica para formación de enlaces cruzados que estabilizan la matriz extracelular
• Necesita cofactores y cosustratos
• O2, Fe, α-cetoglutarato
• Ac ascórbico
Se sintetizan por hidroxilación de residuos lisilo
ENZIMA LISILHIDROXILASA
LISILHIDROXILASA

GLUCOSILACIÓN
Residuos Galactosilo y Glucogalactosilo adheridos
• Vínculo al grupo OH de hidroxilisina
Requiere formación previa de Hidroxilisina
• Colágeno-galactosil-transferasa
• Colágeno-glucosil-transferasa
Enzimas
SE DESCONOCE SU FUNCIÓN

GLUCOSILACIÓN

ASOCIACIÓN DE CADENAS,
UNIONES DISULFURO Y
FORMACIÓN DE TRIPLE HÉLICE
Paso crítico en síntesis de ProColágeno
Asociación de las 3 cadenas proα
• Formación de puentes disulfuro
Asociación de las extensiones
carboxiloterminales de las cadenas
• Facilita plegamiento

CONVERSIÓN DE PROCOLÁGENO A COLÁGENO
Espacio EC
• Proteólisis  Elimina molécula de péptidos de extensión
Procolágeno a Colágeno
• Procolágeno-N-proteinasa
• Procolágeno-C-proteinasa
Procolágeno tipo I a
Colágeno
• Familia de proteasas ADAMTS-2
• Escisión Aminoterminal
Procolágeno-N-proteinasa
• Familia de astacina
• Escinde extensión Carboxiterminal
Procolágeno-C-proteinasa

ADAPTADO DE
TABLA 63-3
CARACTERÍSTICAS DE LAS ENZIMAS PARTICIPANTES EN LA BIOSÍNTESIS DE COLÁGENO
ENZIMA SUSTRATO PRODUCTO COFACTORES Y
COSUSTRATOS
Peptidasa de Señal Cadenas Pre-Pro Nacientes Cadenas Proα Ninguno conocido
Propil-4-hidroxilasa Residuos Prolilo en Secuencias
X-Pro-Glicina en Cadenas Proα
4-Hidroxiprolina O2, Fe, α-cetoglutarato,
ácido ascórbico
Propil-3-hidroxilasa Residuos Prolilo en Secuencias
Pro--Hidroxiprolina-Glicina en Cadenas
Proα
3-Hidroxiprolina O2, Fe, α-cetoglutarato,
ácido ascórbico
Lisilhidroxilasa Residuos Lisilo en secuencias Lys-Gly o
Lys-Ser o
Lys-Ala en cadenas Proα
Hidroxilisina O2, Fe, α-cetoglutarato,
ácido ascórbico
Galactosiltransferasa de
Colágeno
Hidroxilisina en Cadenas Proα Gal-O-Hidroxilisina Mn, UDP-galactosa
Glucosiltransferasa de
Colágeno
Galactosil-O-Hidroxilisina en cadenas
Proα
Glu-Gal-O-Hidroxilisina Mn, UDP-glucosa
Proteindisulfido Isomerasa Residuos Cisteína en las extensiones de
cadenas Proα
Uniones S-S estabilizantes de la
conformación correcta de proteínas
Tioles
Procolageno-N-Proteinasa
ADAMTS-2
Colágenos-Pn* o Procolágeno Colágenos-Pc o Colágenos Ca
Procolágeno-C-Proteinasa Colágenos-Pc* del Procolágeno Colágenos-Pn o Colágenos Ca
Lisiloxidasa Residuos Lisilo o Hidroxilisilo en Colágeno
fibrilar
Derivados aldehído de Lisina o
Hidroxilisina
Cu, O2
* : Proteínas parcialmente escindidas

FORMACIÓN DE FIBRAS Y ENLACES CRUZADOS
Moléculas de colágeno  Se alinean espontáneamente para formar fibras
Enlaces Covalentes  ENLACES CRUZADOS
• Dan fuerza elástica
Se derivan de Lisina o Hidroxilisina
1. Conversión  Residuos lisilo e hidroxilisilo  Aldehídos
2. Aldehídos 
• Aldehído + Grupo Epsilon  Base de Schiff de un enlace cruzado covalente
• Aldol + 2 Aldehídos
Estabilizan alineación de moléculas de colágeno
Desaminación
Oxidativa
LisiloOxidasa
Cu+ Cofactor

FORMACIÓN DE
FIBRAS Y
ENLACES
CRUZADOS

Bolognia, JL; Schaffer, JB; Dermatología, 4ª Edición,
Elsevier, Reino Unido, 2018

CONTROL DE LA PRODUCCIÓN DE COLÁGENO
Control en biosíntesis / degradación
• Ej. Ácido retinóico
1. Formación de mRNA  Regulación transcripcional de expresión génica
2. TGF-β

DEGRADACIÓN Y RECAMBIO
Degradación localizada de los componentes de la
matriz
Redistribución citoesquelética
Translocación celular
Depósito de nuevos componentes de la matriz
MMP1. Colagenasa Intersticial
I, II,
III,
VII, X

TIPOS DE METALOPROTEINASAS
MMP8 Colagenasa de Neutrófilos
I, II,
III, V,
VII,
IX, X
MMP 13 Colagenasa 3
I, II,
IV, IX,
X, XIV
MMP 2 Gelatinasa A
IV, V,
VII, X,
XI
MMP9 Gelatinasa B
IV, V,
VII, X,
XIV
MMP3 Estromelisina 1
I, IV, V,
IX, X,
XI
MMP10 Estromelisina 2
III, IV,
V

FIBRAS ELÁSTICAS
Formación de Fibras

ESTRUCTURA Y DESARROLLO
Resistencia y Elasticidad
Concentración más alta
• Aorta y Vasos Sanguíneos
• Pulmones
PIEL  Componente menor
• 1-2% peso seco de la dermis
• Los principales componentes  ELASTINA Y LAS MICROFIBRILLAS

ESTRUCTURA Y DESARROLLO
ELASTINA
• Fibras de Eulanina
MICROFIBRILLAS
• Fibras de Oxitalano
Primeros elementos 
Primer Trimestre
.
.

ELASTINA
• Dispuestas por capas
Estructuras amorfas ramificadas
• DESMOSINAS E ISODESMOSINAS
Insolubilidad  Uniones cruzadas
covalentes complejas
• TROPOELASTINA
• 1/3 es Glicina
UNIDAD MOLECULAR BASICA
Prolina, Valina, Alanina, Poca
Hidroxiprolina
No tiene Hidroxilisina ni CH asociados

FORMACIÓN
ENLACE
CRUZADO DE
DESMOSINA
DESAMINACIÓN
Grupo Amino
Allisina o Aldehído
Enlace Cruzado

BIOSÍNTESIS DE ELASTINA
FIBROBLASTOS
• RER
• Trascripción de Polipéptidos
• Translocados en las cisternas del RER
Transferido a EEC
• Pb en Vacuolas de Golgi
DEGRADACIÓN
• Elastasa

PROTEÍNAS MICROFIBRILARES
Microfibrillas  Estructuras tubulares
Conectan:
• Plexo elástico profundo de la dermis  Región dermoepidérmica

MICROFIBRILLAS
Fibrilinas 1 - 3
• Factor de crecimiento epidérmico (EGF) como repeticiones de cisteína (Cys).
• Fibrilina 1  interactúa con el perlecano (para fijar microfibrillas a la unión
dermoepidérmica.
• Proteoglucanos de sulfato de heparano y los receptores de integrina también
contribuyen al ensamblaje de las microfibrillas
MAGP 1-2
• Glicoproteínas asociadas a microfibrillas
Proteínas de unión a TGF-β latentes (LTBP) 1-4
• Más importante LTBP 1
Fibulinas 4 y 5
• Enlazado de la elastina por la lisilooxidasa
• Dirigen el depósito de glóbulos de elastina sobre microfibrillas
Interfase de microfibrilla de elastina (EMILIN) 1-2

FUNCIONES MATRIZ EXTRACELULAR
Andamio estructural
 Forma y
consistencia.
Permiten fijaciones
celulares particulares
Regulan la morfogenia,
la diferenciación y las
funciones de barrera.
Adhesión de la
epidermis a la dermis
 resistencia contra
las fuerzas de
cizallamiento externas.

MATRIZ EXTRAFIBRILAR
• Proporciona la consistencia hidratada de la piel.
Se une al agua 
• ANTES  Desestructurado e inerte / «SUSTANCIA FUNDAMENTAL».
Material amorfo
• Proteoglucanos y Glucoproteínas, Ácido Hialurónico y agua.
Contiene
• Proteoglucanos y los Glucosaminoglucanos  Medio hidratado
• Migración y la Proliferación celulares.
EMBRIO
• Formación de la arquitectura tisular apropiada.
Esenciales

GLUCOSAMINOGLUCANOS Y PROTEOGLUCANOS
• Azúcares sulfatados y acetilados
• Unir grandes cantidades de iones y agua.
• Síntesis en Golgi excepto hialuronato
Polisacáridos 
• Miles de disacáridos de N-acetilglucosamina/ácido glucurónico.
• SIN núcleo protéico
• Síntesis en complejo enzimático de MP
GAG MÁS importante  Ácido Hialurónico
GAG + Núcleo Protéico  Serina hidroxilo Proteoglucano

GLUCOSAMINOGLUCANOS Y PREOTEOGLUCANOS
• Sulfato de Condroitina
• Sulfato de Dermatano
• Sulfato de Queratano
• Sulfato de Heparano.
4 GAG diferentes
unidos a proteoglucanos:
• + IMPORTANTE
• Asociación con fibras elásticas
• Forma enormes complejos con el ácido hialurónic
• Firmeza de la Piel.
VERSICANO 
Sulfato de
Condroitina + Sulfato
de Dermatano

FUNCIÓN PROTEOGLUCANOS
Unión a otros componentes
•Factores de Crecimiento
•Citocinas
•Componente de MEC  Adhesión

REGULACIÓN DE LAS FUNCIONES CELULARES
Biológicamente activas.
• Reguladores de las funciones celulares
Desarrollo, Regeneración, Curación de heridas, Inflamación y la Oncogenia.
Macromoléculas MEC
• Pueden influir en una multitud de procesos celulares
• Adherencia, Migración, Organización Citoesquelética, División, Diferenciación, Polarización Y Apoptosis.
Células  Variedad de receptores
• Integrinas y proteoglucanos
Integrinas β1  Clase más frecuente de receptores de matriz.

REGULACIÓN DE LAS FUNCIONES CELULARES
TGF-β
Potentes reguladores
de la formación de
MEC
Funciones
inmunomoduladoras
Papel regulador en el
crecimiento celular.

Título Lorem Ipsum
LOREM IPSUM
DOLOR SIT AMET.
LOREM IPSUM
DOLOR SIT AMET
LOREM IPSUM
DOLOR SIT AMET

COLAGENA.pptx

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a COLAGENA.pptx

Similar a COLAGENA.pptx (20)

Más de Nagiza3

Más de Nagiza3 (6)

Último

Último (20)

COLAGENA.pptx

Notas del editor