До момента са описани 28 типа колаген при човека (тип I–XXVIII), кодирани от над 40 различни гена. Въпреки че типове I, II, III, IV, V и X са най-добре познатите и най-често срещаните, останалите също имат важни, макар и по-специализирани функции.
Колагенът не е едно вещество, а голямо семейство от структурни белтъци, които изграждат съединителната тъкан в човешкото тяло. Всеки един от досега идентифицираните 28 различни типа колаген има специфична структура, локализация и функция. Някои осигуряват здравината на костите и сухожилията, други изграждат хрущяла, поддържат кожата, укрепват кръвоносните съдове или участват във формирането на базалните мембрани.
Всеки тип колаген има специфична структура, локализация и биологична функция. Следващият списък представя най-важните характеристики на отделните колагенови типове.
Общ преглед на всички колагенови типове I–XXVIII
| № | Тип | Вид / семейство | Основни структури | Клетки, които го синтезират | Клетки / ензими, които го разграждат |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Колаген тип I | Фибрил-образуващ | кожа, кост, сухожилие, лигамент, роговица, дентин | фибробласти, остеобласти, одонтобласти | фибробласти, макрофаги, остеокласти / MMP-1, MMP-8, MMP-13, MMP-14, катепсин K |
| 2 | Колаген тип II | Фибрил-образуващ | хрущял, стъкловидно тяло, междупрешленен диск | хондроцити | хондроцити, синовиални фибробласти / MMP-1, MMP-8, MMP-13, MMP-14, катепсин K |
| 3 | Колаген тип III | Фибрил-образуващ | кожа, кръвоносни съдове, черво, матка, вътрешни органи | фибробласти, гладкомускулни клетки, ретикуларни клетки | фибробласти, макрофаги / MMP-1, MMP-8, MMP-13, MMP-14 |
| 4 | Колаген тип IV | Мрежообразуващ | базални мембрани, бъбреци, капиляри | епителни клетки, ендотелни клетки, подоцити | макрофаги, моноцити / MMP-2, MMP-7, MMP-9 |
| 5 | Колаген тип V | Фибрил-образуващ | кожа, кост, роговица, плацента, косъм | фибробласти, остеобласти, корнеални клетки | — / MMP-9 |
| 6 | Колаген тип VI | Микрофибрилен | кожа, мускул, хрущял, роговица, съдове | фибробласти, хондроцити, мускулни клетки | — / MMP-2, MMP-9 |
| 7 | Колаген тип VII | Анкерни фибрили | кожа, лигавици, базална мембрана | кератиноцити | — / MMP-9, еластаза |
| 8 | Колаген тип VIII | Мрежообразуващ | съдове, роговица, мозък, бъбрек, сърце | ендотелни клетки | — / MMP-2, MMP-9 |
| 9 | Колаген тип IX | FACIT (фибрил-асоциирани) | хрущял, роговица, стъкловидно тяло | хондроцити, корнеални клетки | — / MMP-3 |
| 10 | Колаген тип X | Мрежообразуващ | хипертрофичен и калцифициран хрущял | хипертрофични хондроцити | хондроцити / MMP-1, MMP-13, катепсин B |
| 11 | Колаген тип XI | Фибрил-образуващ | хрущял, междупрешленен диск | хондроцити | — / MMP-13 |
| 12 | Колаген тип XII | FACIT (фибрил-асоциирани) | кожа, сухожилие, лигамент | фибробласти | — / — |
| 13 | Колаген тип XIII | MACIT (мембранно-асоциирани) | кожа, око, сърце, съдове, мускул | епителни клетки, ендотелни клетки, мускулни клетки | — / MMPs |
| 14 | Колаген тип XIV | FACIT (фибрил-асоциирани) | кожа, кост, хрущял, сухожилие | фибробласти, остеобласти, хондроцити | — / — |
| 15 | Колаген тип XV | MULTIPLEXIN | капиляри, бъбрек, сърце, тестис, плацента | ендотелни клетки, фибробласти | — / — |
| 16 | Колаген тип XVI | FACIT (фибрил-асоциирани) | кожа, бъбрек, хрущял, черво | фибробласти, кератиноцити | — / — |
| 17 | Колаген тип XVII | MACIT (мембранно-асоциирани) | хемидесмозоми, кожа, лигавици | кератиноцити, епителни клетки | кератиноцити / MMP-9, неутрофилна еластаза |
| 18 | Колаген тип XVIII | MULTIPLEXIN | базални мембрани, черен дроб, бъбрек, бял дроб | ендотелни клетки, епителни клетки | — / — |
| 19 | Колаген тип XIX | FACIT (фибрил-асоциирани) | базални мембрани, кожа, бъбрек, черен дроб, плацента | — | — |
| 20 | Колаген тип XX | FACIT (фибрил-асоциирани) | роговица (ограничени данни) | — | — |
| 21 | Колаген тип XXI | FACIT (фибрил-асоциирани) | стомах, бъбрек, съдове, мускул, сърце | — | — |
| 22 | Колаген тип XXII | FACIT (фибрил-асоциирани) | тъканни съединения, мускулно-сухожилни преходи | фибробласти | — / — |
| 23 | Колаген тип XXIII | MACIT (мембранно-асоциирани) | сърце, ретина, мускул | епителни / мускулни клетки | — / MMPs / ADAM-протеази |
| 24 | Колаген тип XXIV | Фибрил-образуващ | кост, роговица | остеобласти, корнеални клетки | — / — |
| 25 | Колаген тип XXV | MACIT (мембранно-асоциирани) | мозък, сърце, тестис | неврони | — / — |
| 26 | Колаген тип XXVI | Неопределен / „друг“ | тестис, яйчник | — | — |
| 27 | Колаген тип XXVII | Фибрил-образуващ | хрущял, кост, око | хондроцити, остеобласти | — / — |
| 28 | Колаген тип XXVIII | Неопределен / „друг“ | кожа, периферни нерви | — | — |
| — Няма достатъчно надеждни данни за конкретна клетка или ензим, за да бъде посочен без предположение. | |||||
Общ преглед на всички колагенови семейства
| № | Семейство | Описание | Типове колаген |
|---|---|---|---|
| 1 | Фибрил-образуващи колагени | Колагени, чиито молекули се подреждат в дълги колагенови фибрили. | I, II, III, V, XI, XXIV, XXVII |
| 2 | Мрежообразуващи колагени | Молекулите им се свързват в триизмерна мрежа, а не в типични напречно-набраздени фибрили. | IV, VIII, X |
| 3 | FACIT | Fibril-Associated Collagens with Interrupted Triple Helices - фибрил-асоциирани колагени с прекъснати тройни спирали. Те не изграждат самостоятелно основната фибрила, а се свързват с повърхността на вече образувани колагенови фибрили и взаимодействат с други компоненти на матрицата. | IX, XII, XIV, XVI, XIX, XX, XXI, XXII. |
| 4 | MACIT | Membrane-Associated Collagens with Interrupted Triple Helices -мембранно-асоциирани колагени с прекъснати тройни спирали. Те са мембранни белтъци — имат трансмембранна част и колагенови домени, които се простират извън клетката. | XIII, XVII, XXIII, XXV |
| 5 | MULTIPLEXIN | От multiple triple-helix domains and interruptions — колагени с множество тройно-спирални домени и прекъсвания. Съдържат множество колагенови и неколагенови домени и не се държат като типичните фибрил-образуващи колагени. | XV, XVIII |
| 6 | Анкерни фибрили | Те свързват базалната мембрана с подлежащата съединителна тъкан и така „закрепват“ епитела към матрицата. Това е специализирана структура, а не обикновена колагенова мрежа. | VII |
| 7 | Микрофибрилен | beaded-filament колаген Той образува характерни микрофибрили с периодично „мънистеста“ структура, а не класическите дебели фибрили на тип I. | VI |
| 8 | Други | Структурата или начинът им на организиране не позволява да бъдат поставени убедително в някое от основните семейства | XXVI, XXVIII |
1 | Основни типове колаген I, II, III, IV, V и X
Въпреки голямото разнообразие, най-важни за човешкия организъм са колагеновите типове I, II, III, IV, V и X. Те съставляват основната част от колагеновите структури в тялото и изпълняват ключови функции – от поддържане на здравината и еластичността на тъканите до участие в растежа, възстановяването и развитието на костите и хрущялите. Познаването на тези основни типове помага да се разбере защо различните колагенови добавки имат различно приложение и защо отделните генетични нарушения могат да засегнат различни органи и тъкани.
Колаген тип I
- Изгражда здрави колагенови влакна с висока механична устойчивост.
- Среща се в кожа, кости, сухожилия, връзки и зъби.
- Осигурява здравина и устойчивост на опън на съединителната тъкан.
- Свързан е с несъвършена остеогенеза и някои форми на синдрома на Ehlers-Danlos.
Колаген тип II
- Изгражда основната колагенова мрежа в хрущялната тъкан.
- Среща се в ставен хрущял, междупрешленни дискове и стъкловидното тяло на окото.
- Осигурява устойчивост на натиск и еластичност на хрущяла.
- Свързан е с хондродисплазии и дегенеративни ставни заболявания.
Колаген тип III
- Образува фини ретикуларни влакна в меките тъкани.
- Среща се в кожа, кръвоносни съдове, вътрешни органи и матка.
- Поддържа еластичността и структурната цялост на тъканите.
- Свързан е със съдовата форма на синдрома на Ehlers-Danlos.
Колаген тип IV
- Изгражда мрежеста структура в базалната мембрана.
- Среща се в бъбреци, кожа, бял дроб и кръвоносни съдове.
- Осигурява опора и селективна филтрация в базалните мембрани.
- Свързан е със синдрома на Alport и синдрома на Goodpasture.
Колаген тип V
- Регулира образуването и диаметъра на колагеновите фибрили.
- Среща се в кожа, роговица, плацента и сухожилия.
- Участва в организацията на колаген тип I и развитието на съединителната тъкан.
- Свързан е с класическата форма на синдрома на Ehlers-Danlos.
Колаген тип X
- Образува мрежа около хипертрофичните хондроцити.
- Среща се в зоните на ендохондрална осификация на растящите кости.
- Участва в минерализацията на хрущяла и формирането на костта.
- Свързан е с метафизарна хондродисплазия тип Schmid.
2 | Колаген VI–XXVIII
Колаген тип VI
- Изгражда микрофибрилна мрежа около клетките.
- Среща се в мускули, кожа, хрущяли и сухожилия.
- Има значение за мускулната функция.
- Свързан е с миопатии и мускулни дистрофии.
Колаген тип VII
- Основен компонент на анкерните фибрили.
- Свързва епидермиса с дермата.
- Изключително важен за здравината на кожата.
- Мутациите причиняват булозна епидермолиза.
Колаген тип VIII
- Среща се в роговицата и кръвоносните съдове.
- Участва във възстановяването на ендотела.
Колаген тип IX
- Свързан с колаген тип II.
- Среща се в ставния хрущял.
- Стабилизира хрущялната матрица.
Колаген тип XI
- Работи заедно с тип II.
- Контролира диаметъра на хрущялните фибрили.
- Важен за развитието на ставите и вътрешното ухо.
Колаген тип XII
- Свързан с колаген тип I.
- Подрежда колагеновите влакна.
- Среща се в сухожилия и връзки.
Колаген тип XIII
- Мембранен колаген.
- Участва в клетъчното прикрепване.
Колаген тип XIV
- Регулира организацията на колагеновите влакна.
- Среща се в кожа и сухожилия.
Колаген тип XV
- Среща се около кръвоносните съдове и мускулите.
- Поддържа микросъдовете.
Колаген тип XVII
- Мембранен колаген.
- Важен компонент на хемидесмозомите.
- Осигурява прикрепването на епидермиса.
- Автоимунна мишена при булозен пемфигоид.
Колаген тип XVIII
- Основен компонент на базалните мембрани.
- От него произлиза ендостатинът – естествен инхибитор на образуването на нови кръвоносни съдове.
Колаген тип XIX
- Среща се главно в нервната система.
- Участва в развитието на мозъка.
Колаген тип XX
- Участва в организацията на извънклетъчната матрица.
- Все още се изучава.
Колаген тип XXI
- Среща се в сърцето, кръвоносните съдове и мускулите.
Колаген тип XXII
- Намира се в местата, където сухожилията се прикрепват към костите.
Колаген тип XXIII
- Мембранен колаген.
- Изразява се в някои епителни тъкани и тумори.
Колаген тип XXIV
- Свързан с развитието на костите.
Колаген тип XXV
- Среща се в нервната система.
- Проучва се във връзка с болестта на Алцхаймер.
Колаген тип XXVI
- Рядък колаген в хрущялите и ембрионалните тъкани.
Колаген тип XXVII
- Участва в развитието на хрущялите и скелета.
Колаген тип XXVIII
- Един от най-новоописаните типове.
- Вероятно участва в развитието на нервната система и периферните нерви, но функциите му все още се изследват.
Благодарим ви, че сте част от
нашето пътешествие към красотата
през биологията и времето
Авторски материал и изображения: Натуралисима
Всичко от поредицата на NATURALISIMA
Колаген
Всичко от поредицата на NATURALISIMA
