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Caminos de la degradación del colágeno en seres humanos

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El colágeno es una proteína importante que se encuentra en los tejidos conectivos y la matriz extracelular (ECM). Espiral en estructura, por lo menos 27 tipos de colágeno se han determinado en el cuerpo humano, con los tipos I-IV siendo los más frecuentes. Comprendiendo el aproximadamente 25 por ciento de toda la proteína presente en la carrocería, más que el resto de las formas de la proteína, soporta y fortalece todos los tipos de tejido, incluyendo los dientes, los tendones, los huesos, los órganos internos y la piel. La función del colágeno es proteger tejidos contra estirar y el daño, actuando como “pegamento intracelular.”

Molécula triple de la hélice del colágeno. Haber: nobeastsofierce/Shutterstock
Molécula triple de la hélice del colágeno. Haber: nobeastsofierce/Shutterstock

Síntesis del colágeno

Un tipo de colágeno es colágeno fibriloso. El colágeno fibriloso se sintetiza en un proceso complejo. el mRNA se cifra para cerca un equipo de 34 genes en el núcleo de la célula, que entonces experimentan la traslación en el citoplasma. Esto lleva a la formación de pre-favorable-péptido.

el Pre-favorable-péptido entonces se modifica tres veces de formar un péptido alfa. Este paso es seguido por la modificación química, específicamente glycosylation con glucosa y galactosa, de los lysines del propeptide. Los grupos de tres propeptides entonces se tuercen para formar una estructura espiral triple, produciendo procollagen.

El procollagen experimenta la modificación adicional en el aparato de Golgi por la adición de oligosacáridos y se secreta en el espacio extracelular. Los finales flojos del procollagen se quitan, formando el tropocolágeno. El síndrome de Ehlers-Danlos, una condición hereditaria, es producido por defectos en este paso.

El paso final en la formación de colágeno fibriloso implica la vinculación covalente entre las moléculas del tropocolágeno. La enzima que ayuda a este paso es la oxidasis lisil, que produce grupos del aldehido actuando en los hydroxylysines y los lysines.

Factores que llevan a la degradación del colágeno

Los factores que pueden llevar a la degradación del colágeno incluyen el envejecimiento (ésta es la causa principal), la enfermedad, la exposición a la radiación ULTRAVIOLETA y fumar. Una forma típica de la degradación del colágeno asociada a fumar es la baja del colágeno en la piel, llevando al envejecimiento prematuro de la epidermis (es decir arrugas). Los investigadores en Finlandia encontraron que el fumar afecta al colágeno I e III síntesis.

La deficiencia de la vitamina C puede también afectar negativo la producción del colágeno, una condición conocida común como escorbuto. Las ayudas de la vitamina C son requeridas por la enzima que conecta la lisina y los residuos camina de la prolina durante la síntesis del procollagen. La vitamina C es utilizada hacia arriba en este proceso como cofactor ayudando a la hidroxilación de lysines y de prolinas. Debe ser observado que varias vitaminas y minerales actúan como catalizadores para la producción del colágeno, pero la vitamina C es una de las vitaminas más importantes.

Los tipos principales de enzimas que sean responsables de la degradación del colágeno son las colagenasas, que pertenecen a un grupo de enzimas llamadas las metaloproteinasas de la matriz (MMPs.) Las colagenasas son liberadas por varias células en la carrocería incluyendo macrófagos, fibroblastos, neutrófilos y células del tumor. En úlceras crónicas de la presión, una afluencia de neutrófilos libera MMP-8, una colagenasa potente.

Una enfermedad debilitante común en los seres humanos asociados a la degradación del colágeno es la osteoartritis, que afecta a 27 millones de americanos estimados, y la mayoría de la gente sobre la edad de 60 sufrirá de esto a un cierto grado de severidad. El imperfecta de la osteogénesis, un tipo dominante de un autosoma desorden del colágeno de I, puede colocar de suave a fatal. Otro desorden que lleva a la degradación del colágeno es el síndrome de Ehlers-Danlos, un desorden heredado del colágeno con por lo menos 6 diversos subtipos con diversas mutaciones de diversos tipos del colágeno.

La investigación en los mecanismos que causan la degradación del colágeno y la manera la carrocería produce el colágeno está por lo tanto de interés a los científicos y de organizaciones en los campos de ciencias de la vida y del estudio médico.

Estudios en caminos de la degradación del colágeno

La carrocería puede regular cuánto colágeno está presente en tejido conectivo. Esto implica cambios en cómo se degrada el colágeno. (G.J. Laurent, 1987.)

En un estudio 2004, Pastley y otros encontró que la degradación del colágeno podría ocurrir en un cierto plazo vía MMPs derivado ordenador principal sin la presencia de cualquier enfermedad. Los investigadores demostraron esto con los dientes humanos parcialmente desmineralizados salvados en saliva artificial con o sin la adición de los inhibidores de proteasa o del aceite mineral. Observaron que después de 250 días el DCMs (matrices desmineralizadas del colágeno) mostró cerca del deterioro total en la saliva artificial, pero cuando los incubaron con aceite mineral o inhibidores de proteasa no eran. Por lo tanto, la carrocería del ordenador principal puede analizar el colágeno sí mismo.

En un estudio 1975 de Berman fue encontrado que las colagenasas del tejido fueron inhibidas por la alfa-2-macroglobulina humana de la antiproteasa del suero, metal-atando los agentes del tipo del EDTA, y por los tioles. El EDTA y el Ca-EDTA fueron encontrados para ser más efectivos por 100 veces que la L-Cisteína y sus derivados sobre una base molar. Aparecía ser una cierta eficacia en el tratamiento de la ulceración córnea en seres humanos. Aunque el EDTA es (y por lo tanto no debe ser utilizado como gotitas del aro) Ca-EDTA irritante es una opción segura. Fue encontrado que estas composiciones, la cisteína y la acetilcisteína mantuvieron la promesa para el tratamiento de la ulceración córnea.

De estos estudios de caso, puede ser conjeturado que los caminos para la degradación del colágeno en el cuerpo humano son complejos y puede ser causado por diversos factores incluyendo el envejecimiento, la enfermedad, la deficiencia de la vitamina, desordenes hereditarios y opciones de la forma de vida. Pues la degradación del colágeno puede llevar a las condiciones debilitantes numerosas, es importante que la investigación en los caminos ellos mismos y cómo éstos pueden ser inhibidos se da el financiamiento continuado.

Fuentes

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Last Updated: Aug 29, 2019

Reginald Davey

Written by

Reginald Davey

Reg Davey is a freelance copywriter and editor based in Nottingham in the United Kingdom. Writing for News Medical represents the coming together of various interests and fields he has been interested and involved in over the years, including Microbiology, Biomedical Sciences, and Environmental Science.

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Comments

  1. carolina mijancos carolina mijancos Spain says:

    Hey Reginald! thanks for your report. What do you think about ceramides and their interaction with TIMP1 (inhibitor of metaloproteases)? Have you heard about it in nutricosmetic?. I'm working on nutritional supplements and I've been asking myself if there are other ways to stop MMPs and if stopping only one way (TIMP1 way) could it be dangerous for people. We only use 30 mg for oral supplementation.

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