La struttura e la funzione del collagene

Le pubblicità degli shampoo ci hanno reso consapevoli del collagene come proteina strutturale presente nei nostri capelli. Tuttavia il collagene si trova in molti più tessuti. In realtà costituisce circa il 30 percento della massa proteica dei nostri corpi. Il ruolo essenziale del collagene come componente strutturale dei tessuti è reso ancora più evidente dall'insorgenza di malattie associate al danno del collagene.

Il collagene si trova in tutte le strutture connettive e di supporto del corpo. Si trova in quantità particolarmente elevate nei tessuti che devono essere forti flessibili o entrambi tra cui cartilagine ossa e tendini. Il collagene può consentire a un tessuto di sopportare un'immensa pressione di trazione senza stiramento ad esempio in un tendine che trasmette la trazione di un muscolo a un osso. Può anche essere elastico come nella pelle e flessibile come in un tendine che si piega intorno a un'articolazione.

Ogni fibra di collagene contiene migliaia di singole molecole di collagene che sono legate insieme mediante reticolazione e barriere covalenti scaglionati. I legami covalenti sono i legami più forti che possono esistere tra le molecole proteiche. Le molecole di collagene stesse sono costituite da 3 singoli polipeptidi o stringhe di amminoacidi. I fili si avvolgono l'un l'altro in una alfa-elica. L'elica si forma a causa della normale sequenza amminoacidica dei trefoli. La sequenza è un pattern ripetuto di glicina-prolina-X dove X può essere un qualsiasi amminoacido.

Tipi

Nei vertebrati sono stati identificati ventotto tipi diversi di collagene. I tipi di collagene da I a IV sono i più diffusi. Le proprietà uniche di ciascun tipo sono dovute ai segmenti delle molecole di collagene che distruggono la struttura elicoidale. Questi sono causati dagli amminoacidi nelle posizioni X della sequenza polipeptidica. Diversi tessuti del corpo contengono diverse quantità di ogni tipo di collagene; per esempio la cartilagine contiene molto tipo II mentre il tipo IV si trova principalmente nelle membrane basali.

Malattie

Numerose malattie sono associate a anomalie o danni al collagene. Questi possono essere acquisiti o causati da una mutazione genetica. La sindrome di Ehlers-Danlos è una malattia genetica che provoca una produzione anormale di collagene. I sintomi includono lividi e iperelasticità della pelle. Lo scorbuto è una malattia associata al collagene causata dalla carenza di vitamina C. La vitamina C è necessaria per produrre aminoacidi essenziali usati per produrre il collagene. Senza di esso le fibre di collagene non possono essere riparate ei vasi sanguigni i tendini e le ossa diventano fragili.