El documento resume la biosíntesis y degradación de las fibras de colágeno. Explica que el colágeno es una proteína fibrosa que se encuentra en los tejidos y les da estructura y soporte. Describe las etapas de la biosíntesis del colágeno, incluyendo la síntesis, modificaciones y ensamblaje de las moléculas de colágeno para formar fibras. También explica los procesos de degradación del colágeno mediados por enzimas y células fagocíticas. Finalmente

2. 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.

3. 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.

4. 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.

7. 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.

10. 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

12. Colágeno I en Tejido Conjuntivo (Microscopio de Fuerza Atómica)

13. Degradación de las fibras colágenas Continuo proceso de degradación-resintetización Fragmentación inicial La acción de radicales libres Desgaste mecánico La escisión proteinásica

14. Degradación adicional Enzimas Proteinasas Lisosómicas En células fagocíticas Degradación de las fibras colágenas

15. Degradación p roteolítica Degradación fagocítica Se da por dos medios Degradación de las fibras colágenas

17. Matrisilinas Degradación p roteolítica MMP Colagenasas Gelatinasas Estromalisinas Metaloelastasas macrofágicas MMP de membrana

18. No degradan formas helicoidales triples no desnaturalizadas de colágeno Degradación p roteolítica MMP Sí degradan colágeno desnutaralizado (gelatina) Inhibidores hísticos de las metaloproteinasas (TIMP: Tissue inhibitors of metalloproteinases) Inhiben las MMP

19. Acción de los macrófagos Degradación fagocítica Interior de la célula De los fibroblastos Matriz extracelular Fibrillas de colágeno

20. 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.

21. Displasia de Kniest o D. Metatrópica Tipo II: es una deficiencia en 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.

22. 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.

23. El Escorbuto

24. 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 Cítricos El escorbuto no tratado es invariablemente mortal

25. ¿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.

26. Síntomas Encías Membranas mucosas Dientes Articulaciones y Uñas Nariz Ojos Cicatrización Hematomas Alteraciones emocionales Palidez Debilidad Piernas Cansancio Piel Irritabilidad Anemia Apetito

27. 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