Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Colágeno tipo I

El colágeno tipo I es el más abundante en el cuerpo humano, constituyendo aproximadamente el 90 % del colágeno total en los vertebrados. Por ello, también es el tipo de proteína...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

El colágeno tipo I es el más abundante en el cuerpo humano, constituyendo aproximadamente el 90 % del colágeno total en los vertebrados. Por ello, también es el tipo de proteína más abundante en todos los vertebrados. El colágeno tipo I forma grandes fibras eosinofílicas , conocidas como fibras de colágeno , que constituyen la mayor parte del tejido conectivo denso, similar a una cuerda, del cuerpo. [ 1 ]

El colágeno I se crea mediante la combinación de una cadena proalfa1 y una cadena proalfa2, generadas por los genes COL1alfa1 y COL1alfa2, respectivamente. El gen Col I adopta una conformación de triple hélice debido a su estructura de glicina -XY, donde x e y representan cualquier aminoácido. El colágeno se presenta en dos isoformas: homotrímero y heterotrímero, presentes en diferentes etapas del desarrollo. Los heterotrímeros, en particular, desempeñan un papel importante en la cicatrización de heridas [ 2 ] y son la isoforma predominante en el organismo [ 2 ] .

El colágeno tipo I se encuentra en multitud de lugares del cuerpo, principalmente formando la matriz de los tejidos conectivos. Está presente en el tejido cicatricial , así como en tendones , ligamentos , el endomisio de las miofibrillas , la parte orgánica del hueso , la dermis , la dentina y las cápsulas de los órganos.

Formación

El proceso de creación del colágeno tipo I comienza con la producción y combinación de dos subunidades separadas, llamadas cadenas pro-alfa1(I) y pro-alfa2(I). Estas cadenas pro-alfa están codificadas por los genes COL1A1 y COL1A2 respectivamente y, al combinarse, producen procolágeno tipo I. [ 3 ] Este proceso de transcripción tiene lugar en el retículo endoplasmático de la célula y debe sufrir modificaciones postraduccionales para obtener el producto final de colágeno tipo I. [ 4 ] El complejo de procolágeno es modificado posteriormente por diferentes enzimas proteasas que escinden los propéptidos terminales N y C presentes a ambos lados de la molécula. Este proceso ocurre fuera de la membrana celular, donde, tras el procesamiento, las moléculas se entrecruzan y forman el producto final de colágeno tipo I.

Estructura

Estructura química del colágeno tipo I

El colágeno tipo I tiene una estructura de triple hélice, determinada por su composición de aminoácidos. Su dominio específico sigue un orden GXY, donde las posiciones X e Y están ocupadas por cualquier aminoácido distinto de la glicina; sin embargo, estas posiciones suelen estar ocupadas tanto por hidroxiprolina como por prolina , sin un orden específico. [ 5 ] Esta conformación específica se repite y se empaqueta en una estructura hexagonal para formar las fibrillas de colágeno.

La masa molecular del colágeno tipo I es de 300 000 g/mol y se ensambla en uno de dos ensamblajes moleculares de orden superior. Forma una gran estructura sólida formada por interacciones proteicas estrictas y no flexibles. [ 6 ] Esta gran estructura multiproteica se mantiene unida principalmente por enlaces de hidrógeno , y las fibrillas presentan un diámetro típico de entre 25 y 400 nanómetros en esta conformación. [ 5 ]

Importancia clínica

Los marcadores utilizados para medir la pérdida ósea no son fáciles de analizar. La degradación del colágeno tipo I libera metabolitos que pueden utilizarse para monitorizar la resorción. [ 7 ]

Se sabe que las mutaciones en los genes que codifican el colágeno tipo 1 causan una gran variedad de afecciones, entre ellas:

Síndrome de Ehlers-Danlos de tipo valvular cardíaco

Este tipo de Ehlers-Danlos es causado por mutaciones dentro del gen COL1alpha2, que es responsable de codificar la cadena pro-alfa2 del colágeno. [ 8 ]

Síndrome de Ehlers-Danlos de tipo vascular

Se sabe que algunos pacientes con síndrome de Ehlers-Danlos vascular, causado por mutaciones en COL3alfa1, también presentan mutaciones en el gen COL1alfa1. Sin embargo, se desconocen las asociaciones exactas. [ 9 ]

Síndrome de Ehlers-Danlos tipo artrocalasia

Este tipo de síndrome de Ehlers-Danlos está causado por la mutación de los genes COL1alpha1 y COL1alpha2, que son responsables de codificar las cadenas proalpha1 y proalpha2 respectivamente.

Osteogénesis imperfecta (tipos 1-4)

Se sabe que las mutaciones en COL1alfa 1 y/o COL1alfa2 causan varios tipos diferentes de osteogénesis imperfecta, y la gravedad de dichas enfermedades está relacionada con el tipo y la frecuencia de las mutaciones que se producen. [ 10 ] Para obtener más información sobre el efecto de COL1 en esta enfermedad, consulte Colágeno, tipo 1, alfa 1 .

Enfermedad cafeinológica

Esta afección es causada por una mutación en el gen COL1alfa que reemplaza la arginina por cisteína en el sitio 836 de la proteína. Esta mutación en particular provoca que las fibrillas de tipo I varíen considerablemente en tamaño y forma. [ 11 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Colágeno: qué es, tipos, función y beneficios" . Cleveland Clinic . Consultado el 25 de octubre de 2023 .
  2. 1 2 Elena Makareeva (2014). "Estructura, plegamiento y función del colágeno". Osteogénesis imperfecta: un enfoque traslacional para la enfermedad de los huesos frágiles : 71–84 . doi : 10.1016/B978-0-12-397165-4.00007-1 . ISBN 9780123971654.
  3. ↑ "Gen COL1A2" . MedlinePlus Genetics . Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU. Consultado el 25 de octubre de 2023 .
  4. ↑ Canty-Laird EG, Lu Y, Kadler KE (enero de 2012). "Activación proteolítica gradual del procolágeno tipo I a colágeno dentro de la vía secretora de los fibroblastos del tendón in situ" . The Biochemical Journal . 441 (2): 707–717 . doi : 10.1042/BJ20111379 . PMC 3430002. PMID 21967573 .  
  5. 1 2 Naomi R, Ridzuan PM, Bahari H (agosto de 2021). "Perspectivas actuales sobre el colágeno tipo I" . Polymers . 13 ( 16): 2642. doi : 10.3390/polym13162642 . PMC 8399689. PMID 34451183 .  
  6. ↑ Xia S, Chen Z, Shen C, Fu TM (septiembre de 2021). "Ensamblajes de orden superior en la señalización inmune: complejos supramoleculares y separación de fases" . Protein & Cell . 12 (9): 680– 694. doi : 10.1007/s13238-021-00839-6 . PMC 8403095. PMID 33835418 .  
  7. ↑ Ting KR, Brady JJ, Hameed A, Le G, Meiller J, Verburgh E, et al. (abril de 2016). "Utilidad clínica del telopéptido C-terminal del colágeno tipo 1 en el mieloma múltiple" . British Journal of Haematology . 173 (1): 82– 88. doi : 10.1111/bjh.13928 . PMID 26787413 .  
  8. ↑ "Síndrome de Ehlers-Danlos valvular cardíaco (cvEDS)" . The Ehlers Danlos Society . Consultado el 27 de septiembre de 2023 .
  9. ↑ "Síndromes de Ehlers-Danlos: síntomas, causas y tratamiento | NORD" . rarediseases.org . Consultado el 27 de septiembre de 2023 .
  10. ↑ Gajko-Galicka A (2002). "Mutaciones en genes de colágeno tipo I que resultan en osteogénesis imperfecta en humanos" . Acta Biochimica Polonica . 49 (2): 433– 441. doi : 10.18388/abp.2002_3802 . PMID 12362985 . 
  11. ↑ "Enfermedad de Caffey" . MedlinePlus Genetics . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . Consultado el 27 de septiembre de 2023 .