Kolagenas yra vienas gausiausių struktūrinių baltymų organizme [1]. Iki šiol yra identifikuota apie 20 kolageno tipų, tačiau žmogaus organizme dominuoja tik 3 – I, II ir III tipai. Jie sudaro didžiąją dalį odos, sausgyslių ir kraujagyslių struktūros [2]. Nors visi tipai priklauso tai pačiai baltymų šeimai, jų pasiskirstymas audiniuose ir funkcijos reikšmingai skiriasi.
Kodėl kolagenas turi skirtingus tipus?
Skirtingus kolageno tipus organizme koduoja skirtingi genai, todėl kiekvienas tipas susidaro iš individualios aminorūgščių grandinių kombinacijos. Tokia genetinė įvairovė lemia, kad kiekvienas kolageno tipas įgauna audiniui pritaikytą struktūrą. Vieni tipai sudaro tvirtą ir ištęstą pluoštą, o kiti formuoja tankų bei elastingą tinklą. Dėl šių ypatybių I tipas dominuoja odoje ir kauluose, II tipas randamas kremzlėje, o III, kartu su I tipu, aptinkamas kraujagyslėse ir vidaus organuose [2].
I tipo kolagenas
I tipo kolagenas yra gausiausiai organizme aptinkamas šio baltymo tipas, kuris sudaro didžiąją dalį odos, sausgyslių, raiščių ir kaulų organinės masės. Šio tipo molekulės susijungia į tvirtas, virvės formos skaidulas, kurios suteikia audiniams atsparumą tempimui ir mechaniniam krūviui. Kauluose I tipo kolagenas sudaro pagrindą, prie kurio jungiasi mineralinės medžiagos. Dėl šios priežasties jis svarbus ne tik odos, bet ir atramos-judamojo aparato tvirtumui, kuris yra atsakingas už organų apsaugą, judėjimo galimybę ir kūno atramą – formos palaikymą [1].
Šio tipo kolagenas taip pat dalyvauja ląstelių sąveikos procesuose. Jis padeda reguliuoti ląstelių prisitvirtinimą, dauginimąsi ir judėjimą audinyje. Šios savybės reikšmingai prisideda prie audinio struktūros palaikymo ir jo atsistatymo proceso [1].
I tipo kolagenas kartu su III tipu odoje formuoja tankų tinklą, kuris palaiko odos struktūrą ir tvirtumą. Su amžiumi šis tinklas palaipsniui retėja, jo tankumas mažėja. [3].
II tipo kolagenas
II tipo kolagenas yra pagrindinis kremzlės komponentas ir sudaro didžiąją dalį sąnario kremzlės tarpląstelinio matrikso. Skirtingai nei I ir III tipai, II kolageno tipas formuoja atskirą fibrilų tinklą, kuris kartu su proteoglikanais, intensyviai drėkinančiais audinius ir palaikančiais odos elastingumą, suteikia kremzlei atsparumą apkrovai. Ši struktūra leidžia kremzlei sumažinti trintį, susidarančią tarp kaulų judesio metu. II tipo kolageno tinklo struktūra yra ypač svarbi ilgalaikei sąnario funkcijai, kadangi jos gebėjimas savaime atsistatyti yra ribotas [4].
III tipo kolagenas
III kolageno tipas yra antras pagal gausumą organizme ir dažniausiai yra aptinkamas kartu su I tipu – ypač odoje, kraujagyslių sienelėse ir vidaus organuose. Šis tipas kraujagyslių sienelėms suteikia elastingumo, kuris yra reikalingas norint atlaikyti nuolatinį kraujospūdžio kitimą [1].
Odoje III tipo kolagenas sudaro plonesnes ir laisviau organizuotas skaidulas nei I tipo. Dėl šios priežasties audinys tampa lankstesnis. Jaunoje odoje šio kolageno tipo yra santykinai daugiau, o su amžiumi jo dalis palaipsniui mažėja. Tai siejama su odos elastingumo pokyčiais [3].
III tipo kolagenas atlieka svarbų vaidmenį ankstyvosiose žaizdų gijimo stadijose. Jis padeda formuoti laikiną audinio pagrindą, ant kurio nusėda I tipo kolagenas. Kai pastebimas III tipo kolageno trūkumas arba jo struktūros pažeidimas, žaizdų gijimo procesas gali vykti ne taip organizuotai, o tai siejama su ryškesniu randų formavimusi [6]. Tai rodo, kad šio tipo kolagenas svarbus tiek audinio elastingumui, tiek tinkamai atsistatymo eigai.
Ką svarbu atsiminti?
Pagrindiniai I, II ir III kolageno tipai atlieka svarbų vaidmenį skirtingose organizmo srityse. I ir III tipai dominuoja odoje, kauluose ir kraujagyslėse, o II tipas yra esminė kremzlių struktūros dalis [2]. Su amžiumi kolageno tinklas natūraliai retėja ir praranda savo savybes, todėl oda netenka elastingumo, o sąnarių kremzlės tampa vis labiau pažeidžiamos [3, 5]. Kadangi kolageno gebėjimas atsistatyti yra ribotas, tampa itin svarbu laiku pasirūpinti šio baltymo atsargomis organizme.
DUK
1. Kuris kolageno tipas yra gausiausias organizme?
I tipo kolagenas – jis sudaro didžiąją dalį odos, sausgyslių, raiščių ir kaulų organinės masės [1].
2. Kodėl su amžiumi oda praranda elastingumą?
Senstant odoje retėja I ir III tipo kolageno tinklas, o lankstumą suteikiančio III tipo kolageno kiekis palaipsniui mažėja [3].
3. Kodėl kolagenas yra svarbus žaizdų gijimui?
III tipo kolagenas atlieka svarbų vaidmenį ankstyvosiose žaizdų gijimo stadijose. Trūkstant šio tipo kolageno, žaizdų gijimas vyksta mažiau organizuotai ir gali atsirasti ryškesnis randų susidarymas [6].
Daugiau apie kolageną skaitykite ECOSH tinklaraštyje.
Šaltiniai:
1. San Antonio, J.D., Jacenko, O., Fertala, A., & Orgel, J.P.R.O. (2020) Collagen Structure-Function Mapping Informs Applications for Regenerative Medicine. Bioengineering. https://doi.org/10.3390/bioengineering8010003
2. Amirrah, I.N., Lokanathan, Y., Zulkiflee, I., Wee, M.F.M.R., Motta, A., & Fauzi, M.B. (2022) A Comprehensive Review on Collagen Type I Development of Biomaterials for Tissue Engineering: From Biosynthesis to Bioscaffold. Biomedicines. https://doi.org/10.3390/biomedicines10092307
3. Zhou, C.J., & Guo, Y. (2024) Mini review on collagens in normal skin and pathological scars: current understanding and future perspective. Frontiers in Medicine. https://doi.org/10.3389/fmed.2024.1449597
4. Wu, Z., Korntner, S.H., Mullen, A.M., & Zeugolis, D.I. (2021) Collagen type II: From biosynthesis to advanced biomaterials for cartilage engineering. Biomaterials and Biosystems. https://doi.org/10.1016/j.bbiosy.2021.100030
5. Huang, K., Hong, Y., & Cai, H. (2026) Innovations in collagen-network remodeling and extracellular matrix mechanics: toward a new era in articular cartilage repair. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. https://doi.org/10.3389/fbioe.2025.1740135
6. Stewart, D.C., Brisson, B.K., Yen, W.K., Liu, Y., Wang, C., Ruthel, G., Gullberg, D., Mauck, R.L., Maden, M., Han, L., & Volk, S.W. (2024) Type III Collagen Regulates Matrix Architecture and Mechanosensing during Wound Healing. Journal of Investigative Dermatology. https://doi.org/10.1016/j.jid.2024.08.013
