Proteinele fibroase: colagenul si elastina

Proteinele fibroase: colagenul si elastina

Fibrele de colagen (fibra alba), drepte sau ondulate, orientate diferit, dupa directia de actiune a factorilor mecanici. Au un diametru de aproximativ 10μm existand fie izolate sub forma de fascicule de grosimi si lungimi variabile ce se incruciseaza formand o textura neregulata, fie sub forma de fascicule paralele (dispunere dens ordonata; ex: structura corneei, capsulelor de organ). Dupa tratare cu substante alcaline, fibrele de colagen apar formate din subunitati numite fibrile avand diametrul de 0.3-0.5μm fiind solidarizate printr-un ciment mucopolizaharid. S-a constatat ca fiecare fibrila este alcatuita din subunitati numite protofibrile cu un diametru de 200-600. Prezinta un aspect caracteristic datorat unei alternante de benzi clare si intunecate care au o anumita periodicitate ce rezulta din orientarea diferita a aminoacizilor. Protofibrilele sunt alcatuite din alte subunitati numite filamente ce au un diametru de 30 fiind formate din 1-3 lanturi polipeptidice. Fibrele de colagen sunt izolate intr-un spatiu perifibrilar prin care circula lichid interstitial. Din punct de vedere biochimic fibrele de colagen sunt formate din molecule de tropocolagen dispuse ordonat ceea ce determina birefringenta in lumina polarizata. Fiecare molecula de tropocolagen este formata din 3 lanturi polipeptidice dispuse helicoidal si unite prin punti de hidrogen. In fiecare lant polipeptidic aminoacizii se gasesc in proportii aproximativ egale.

Fibrele de colagen, prin fierbere, produc o substanta gelatinoasa. Pe preparatele colorate se evidentiaza specific. Aceste coloratii tricromice sunt cu Masson (albastru), Goldner-Szekely (verde) si Van Gieson (rosu).

Fibrele sunt inextensibile. Se gasesc aproape in toate tesuturile predominand in cele ce indeplinesc functii mecanice. Colagenul este atacat de colagenaze si sucul gastric, dar nu este descompus de sucul pancreatic. Din punct de vedere genetic au fost identificate 7 lanturi α fiecare cu aproximativ 1050 de reziduuri de aminoacizi. Desi se pot forma mai mult de 100 de tipuri de colagen sunt cunoscute si descrise numai cateva, colagenul I, II, III, IV, V. Aceste 5 tipuri difera intre ele prin lanturile polipeptidice continute care pot fi lanturi de tip α₁ si α₂.

Fibrele elastice se mai numesc si fibre galbene (culoare la preparatele proaspete).

Sunt mai subtiri decat cele de colagen avand un diametru de 0.5-1.5μm. Acest fibre sunt omogene, foarte refringente, se pot ramifica si anastomoza formand retele sau se pot dispune in tunica medie a vaselor. Evidentierea pe preparate histologice se face cu coloratii specifice: orceina (rosu-brun), rezorcin-fuxina (rosu aprins) si gomori (cu aldehid-fuxina in negru).

Sunt rezistente la forta avand proprietatea de extensibilitate si de a reveni la lungimea initiala dupa ce tractiunea exercitata asupra lor inceteaza. Se mai gasesc la nivelul tesutului lax, la plamani si tegument. Din punct de vedere structural sunt alcatuite din tropoelastina, precursor al elastinei. Fibrele apar alcatuite din protofibrile omogene, opace la fluxul de electronic si fara o anumita peridiocitate. In centru prezinta o masa amorfa ce contine elastina inconjurata de o teaca de microtubuli dispusi in benzi cu directie paralela cu axul lung al fibrei. Elastina este o substanta complexa alcatuita din 3 componente: proteica, mucoidica si lipidica. Cea proteica este formata dintr-o cantitate mare de acizi aminati: glicina, prolina, valina si leucina si o cantitate mica de acid glutamic, asparctic si arginina. Cea mucoida este reprezentata de mucopolizaharide acestea gasindu-se in cantitate mai mica decat la fibrele de colagen. Cea lipidica este slab reprezentata, dar poate creste cu varsta ducand la degradarea functionala a elastinei.

Poate servi si ca matrice pentru calcificare asa explicandu-se aparitia placilor ateromatoase si calcificarea unor tesuturi.

Fibrele de elastina sunt rezistente la fierbere si acizi, dar sunt atacate de elastaza si de unele enzime ale sucului pancreatic.

Fibrele oxitalamice reprezinta o varietate de fibre elastice fiind mai rigide, mai groase, neuniforme si nu sunt atacate de elastaze fiind foarte rezistente la acizi, dar dupa tratare cu acid paracetic sunt degradata imediat. Aceste fibre sunt considerate fie ca elemente preelastice, fie ca o varietate de fibre conjunctive intermediare intre fibrele de colagen si cele elastice. Se intalnesc la gingii, periodontiu, tendoane. Numarul fibrelor oxitalamice este crescut in bolile paradontiului sau in chisturile radiculare dentare.