¿Cuáles son los tipos de colágeno?

por Homo medicus · 17 de enero de 2024

Los colágenos son las proteínas más abundantes en los mamíferos. La familia del colágeno comprende 29 miembros que contienen al menos un dominio de triple hélice. Los colágenos se depositan en la matriz extracelular donde la mayoría de ellos forman ensamblajes supramoleculares.

Los colágenos desempeñan funciones estructurales y contribuyen a las propiedades mecánicas, la organización y la forma de los tejidos. Interactúan con las células a través de varias familias de receptores y regulan su proliferación, migración y diferenciación. Algunos colágenos tienen una distribución tisular restringida y, por lo tanto, funciones biológicas específicas.

Por su composición

Cada molécula de colágeno está compuesta por tres cadenas polipeptídicas α entrelazadas en una configuración helicoidal. Los número romanos entre paréntesis en la composición indican que las cadenas a poseen una estructura distintiva que difiere de las cadenas con números romanos diferentes.

Por su patrón de polimerización

Según su patrón de polimerización pueden agruparse en:

🔵 colágeno fibrilar
🔴 colágenos asociados con fibrillas con hélices triples ininterrumpidas
🟡 colágeno formador de membranas basales
🟢 colágeno formador de redes hexagonales
⚪ colágenos transmembrana
⚫ multiplexinas.

Tipo	Composición	Ubicación	Funciones
Tipo I	[a1(I)]2a2(I) 🔵	Tejido conjuntivo de la piel, hueso, tendones, ligamentos, dentina, esclera, fascias y cápsulas orgánicas (totaliza el 90% del colágeno del organismo).	Provee resistencia a fuerzas, tensiones y estiramiento.
Tipo II	[a1(II)]3 🔵	Cartílago (hialino y elástico), notocordio y discos intervertebrales.	Provee resistencia a la compresión intermitente.
Tipo III	[a1(III)]3 🔵	Tejido conjuntivo laxo de las vísceras (útero, hígado, bazo, riñón, pulmón, etc.), músculo liso, endoneuro, vasos sanguíneos y piel fetal.	Forma las fibras reticulares, organizadas en forma de una malla laxa de fibras delgadas; provee sostén estructural para las células especializadas de diversos órganos y para los vasos sanguíneos.
Tipo IV	[a1(IV)]2 a2(IV) o a3(IV) a4(IV) a5(IV) o [a5(IV)]2 a6(IV) 🟡	Láminas basales de los epitelios, glomérulos renales y cápsula del cristalino.	Provee sostén y barrera de filtración.
Tipo V	[a1(V)]2 a2(V) o a1(V) a2(V) a3(V) 🔵	Distribución uniforme en todo estroma de tejido conjuntivo; podría estar relacionado con la red reticular; se ubica en las fibras reticulares de la pulpa roja esplénica.	Localizado en la superficie del colágeno tipo I fibrillas junto con colágeno tipo XII y XIV para modular las propiedades biomecánicas de la fibrilla.
Tipo VI	[a1(VI)]2 a2(VI) o a1(VI) a2(VI) a3(VI) 🟡	Forma parte de la matriz cartilaginosa que rodea inmediatamente los condrocitos. Se ubica en la superficie de las fibrillas de colágeno tipo I junto con los colágenos tipo XII y XIV para modular las propiedades biomecánicas de la fibrilla.	Fija el condrocito a la matriz; se une de forma covalente a las fibrillas de colágeno tipo I.
Tipo VII	[a1(VII)]3 🟡	Presente en las fibrillas de anclaje de la piel, ojos, útero y esófago.	Asegura la lámina basal a las fibras del tejido conjuntivo.
Tipo VIII	[a1(VIII)]2 a2(VIII) 🟢	Producto de las células endoteliales.	Facilita el movimiento de las células endoteliales durante la angiogénesis.
Tipo IX	a1(IX) a2(IX) a3(IX) 🔴	Se encuentra en el cartílago asociado con las fibrillas de colágeno tipo II.	Estabiliza la red de fibras de colágeno tipo II del cartílago por interacción con las moléculas de proteoglucanos en sus intersecciones.
Tipo X	[a1(X)]3 🟢	Producido por los condrocitos en la zona de hipertrofia del disco epifisiario normal.	Contribuye con el proceso de mineralización ósea al formar las redes hexagonales necesarias para organizar los colágenos tipo II, IX, y XI dentro del cartílago.
Tipo XI	[a1(XI)]2 a2(XI) o a1(XI) a2(XI) a3(XI)	Producido por los condrocitos; se asocia con las fibrillas de colágeno tipo II; forma el centro de las fibrillas de colágeno tipo I.	Regula el tamaño de las fibrillas de colágeno tipo II; es indispensable para las propiedades cohesivas de la matriz cartilaginosa
Tipo XII	[a1(XII)]3 🔴	Aislado de piel y placenta; abundante en tejidos que deben soportar una gran tensión mecánica.	Se ubica en la superficie de las fibrillas de colágeno tipo I junto con el colágeno tipo V y XIV para modular las propiedades biomecánicas de la fibrilla.
Tipo XIII	[a1(XIII)]3⚪	Colágeno transmembrana no habitual detectado en hueso, cartílago, intestino, piel, placenta y músculo estriado.	Se asocia con la lámina basal junto con el colágeno tipo VII.
Tipo XIV	[a1(XIV)]3 🔴	Aislado de la placenta; también se detecta en la médula ósea.	Se ubica en la superficie de las fibrillas de colágeno tipo I junto con los colágenos tipo V y XII para modular las propiedades biomecánicas de la fibrilla; posee la propiedad de mediar la adhesión célula-célula firmemente.
Tipo XV	[a1(XV)]3 ⚫	Presente en tejidos derivados del mesénquima; se expresa en los músculos cardíaco y esquelético.	Participa en la adhesión de la lámina basal al tejido conjuntivo subyacente.
Tipo XVI	[a1(XVI)]3 🔴	Amplia distribución en el tejido; se asocia con los fibroblastos y con las células musculares lisas arteriales pero no se asocia con las fibrillas de colágeno tipo I.	Contribuye a la integridad estructural del tejido conjuntivo.
Tipo XVII	[a1(XVII)]3⚪	Otro colágeno transmembrana no habitual hallado en las membranas de las células epiteliales.	Interactúa con las integrinas para estabilizar la estructura del hemidesmosoma
Tipo XVIII	[a1(XVIII)]3⚫	Se halla en la membrana basal epitelial y vascular.	Representa un proteoglucano de heparán sulfato de la membrana basal que se cree que inhiba la proliferación celular y la angiogénesis.
Tipo XIX	[a1(XIX)]3 🔴	Descubierto a partir de la secuencia del ADNc del rabdomiosarcoma humano; presente en fibroblastos e hígado.	La pronunciada interacción con los vasos y el estroma indica una participación en la angiogénesis.
Tipo XX	[a1(XX)]3 🔴	Descubierto a partir del tejido embrionario de pollo; también se halla en el epitelio de la córnea, en el cartílago del esternón, y en los tendones.	Se une a la superficie de otras fibrillas de colágeno.
Tipo XXI	[a1(XXI)]3 🔴	Se encuentra en las encías, músculos cardíaco y esquelético y en otros tejidos con fibrillas de colágeno tipo I.	Cumple alguna función en el mantenimiento de la arquitectura tridimensional de los tejidos conjuntivos densos.
Tipo XXII	[a1(XXI I)]3 🔴	Se encuentra en las uniones miotendinosas, en los músculo cardíaco y esquelético, en la unión del cartílago articular y el líquido sinovial y en el límite entre los folículos pilosos y la dermis.	Pertenece a la familia de los colágenos asociados con fibrillas con hélices triples ininterrumpidas; se expresa en las transiciones entre tejidos de la piel; influye en las interacciones epitelio-mesenquimatosas durante la morfogénesis y en el ciclo de los folículos pilosos.
Tipo XXIII	[a3(XXIII)]3⚪	Descubierto en células de tumores metastásicos; también se expresa en corazón, retina y células metastásicas del cáncer de próstata.	Colágeno transmembranal; interactúa con las proteínas de la MEC (colágenos tipos XII y XXV, fibronectina, heparina); su expresión aumenta en pacientes con metástasis de cáncer prostático.
Tipo XXIV	[a1(XXIV)]3 🔵	Se detectó su coexpresión con colágeno tipo I en el hueso en desarrollo y en el ojo.	Colágeno de tipo fibrilar; regula la fibrilogénesis del colágeno tipo I en el hueso y en el ojo durante el desarrollo fetal.
Tipo XXV	[a1(XXV)]3⚪	Es un colágeno transmembrana específico del cerebro; descubierto en placas amiloides de cerebros de pacientes con enfermedad de Alzheimer; se expresa en exceso en las neuronas.	Se une al péptido b-amiloide fibrilizado de las placas de amiloide en la enfermedad de Alzheimer
Tipo XXVI		un nuevo miembro de la familia del colágeno, se expresa específicamente en los testículos y los ovarios.
Tipo XXVII		es un miembro de la familia de genes fibrilares de colágeno y se expresa en tejidos cartilaginosos, incluido el esbozo de hueso endocondral.	El momento y la ubicación de la síntesis sugieren que el colágeno tipo XXVII juega un papel durante la calcificación del cartílago y la transición del cartílago al hueso.
Tipo XXVIII			un nuevo colágeno llamado colágeno tipo XXVIII (COL28) está involucrado en el cáncer y la fibrosis pulmonar.
Tipo XXIX		Un nuevo colágeno epidérmico específico con los niveles más altos en la piel, los pulmones y el tracto gastrointestinal, que son los sitios principales de manifestación de la enfermedad alérgica.	Relacionado con la enfermedad alérgica.