Съществуват различни видове колаген. Според публикация на Boston University - Types of Collagen and Associated Disorders [1] колагенът участва в изграждането на различни тъкани и органи в човешкото тяло. Над 90% от колагена в тялото е тип I.
Досега са идентифицирани и описани 28 вида колаген. Топ 5 най-често срещани типове са:
Вече сме писали, че витамин С е пряко свързан със синтеза на нови количества колаген. Липсата на витамин С, известна като болестта скорбут, засяга именно съединителната тъкан на различни органи, изградени от колаген. Ако не се лекува своевременно заболяването има фатален край. Днес ни изглежда невероятно някой да почине от липса на витамин С, но трябва да имаме предвид, че голяма част от витамините са открити преди по-малко от 1 век, след 1930 г. Дотогава не се е знаела причината за заболявания като скорбут, рахит, пелагра, бери-бери, злокачествена анемия.
Освен от липса на витамин С, колагенът в човешкото тяло може да бъде увреден и от генетични мутации, които влияят на биосинтеза, сглобяването, модификацията, секрецията или други процеси. Идентифицирани са над 1000 мутации за тези 28 вида колаген, които могат да доведат до различни заболявания на ниво тъкан.
Остеогенезис имперфекта е вродено наследствено заболяване, причинено от мутация в гена за протоколаген тип I (COL1A1 и COL1A2). Заболяването е рядкосрещано с честота около 1 на 20 000 живородени. Познати са 4 типа на заболяването - от лека до особено тежка форма, съответно и уврежданията са от леки до смъртоносни. Тъй като леката форма трудно се диагностицира вероятно честотата е по-висока. Засегнати са и двата пола. Колаген тип I участва в изграждането на костите при това увреждане се отчита силна чупливост на дългите кости, деформации на формата и множество други симптоми като засягане на зъбите (дентинът също съдържа колаген тип I) и глухота. Изменен е цветът и на склерите на очите. При една от формите (тип III), се отчита свръхподвижност на ставите, мускулна слабост, деформации на черепа. Лицето е с триъгълна форма със специфични изменения. Някои от измененията могат да бъдат открити чрез ултразвуков преглед още по време на бременността. Лечението е симптоматично с осигуряване на достатъчно калории, калций и витамин D. Оперативно лечение се прилага за увеличаване на здравината на костите и коригиране на получени деформации.
Хондродиспазия е вродено дефект на хрущялната тъкан в ставите, костите и прешлените. Дължи се на генетична мутация, свързана с колаген тип II. В някои от случаите заболяването е унаследено. Характерно е образуването на множество шипове, нарушаване на растежа и различни деформации на ставите. При тежко протичащите форми освен забавения растеж при новородените се отчитат умствени увреждания и катаракта. Повечето от децата с тежки форми не доживяват до зряла възраст.
Синдромът на Елерс-Данлос се дължи на мутации в гените, отговорни за синтез на колаген тип I и/или колаген тип III. Има различни форми, свързани с необичайно гъвкави стави (хипермобилна форма), хипермобилност и луксация на тазобедрените стави при новородени (артрохалазна форма), рани, които са с малко кървене, но чиито белези се разширяват с течение на времето (класическа форма), хлабава кожа, която се свива и сбръчква прекалено много, което води до тежки подкожни кръвоизливи (дерматоспараксисна форма), разкъсване на червата или матката по време на бременност (съдова форма), тежки проблеми с клапите на сърцето (сърдечно-клапна форма), тежко изкривяване на гръбначния стълб (кифосколиозна форма), изтъняване на роговицата на окото (синдром на крехка роговица), изоставане в растежа и аномалии на скелета с необичайно извити крайници (спондилодиспластична форма), аномалии на мускулите и постоянно огънати стави (миопатична форма), аномалии на зъбите и венците (пародонтална форма).
Колаген тип IV участва в изграждането на мембрани в човешкото тяло. Той образува много тънки слоеве като не притежава редовно срещания в други видове колаген глицин за образуването на тройната спирала. Освен това фибрите колаген се съединяват един след друг по дължина, а не както е в другите случаи паралелно. Тези 2 различия водят до образуването на много тънки базални мембрани.
Всеки човек притежава 6 гена, които са свързани с колаген тип IV: COL4A1, COL4A2, COL4A3, COL4A4, COL4A5 и COL4A6.
Клинични изследвания доказват, че мутация на гена COL4A3 води до синдром на Goodpasture, а други мутации водят до синдрома на Алпорт.
Базалната мембрана [2] е тънка, влакнеста тъкан, част от извънклетъчната матрица. Тя отделя лигавиците на от съседната им съединителна тъкан. Под електронен микроскоп се вижда, че базалната мембрана се състои от 2 основни слоя - базална ламина и слой на влакнеста съединителна тъкан. Слоят на базална ламина е изключително богат на колаген тип IV с диаметър средно 30 нанометра. Освен това в тази мембрана присъстват и колаген тип VII, за закрепване на фибрилите и колаген тип III като ретикуларни влакна.
В кожата основната функция на базалната мембрана е да закрепи епидермиса към свободната съединителна тъкан (дермата). Това се постига чрез клетъчно-матрични сраствания и молекули с адхезионни свойства.
Базалната мембрана действа и като механична бариера, която не допуска на ракови клетки да нахлуят по-надълбоко в органите. Ранните стадии на злокачествени заболявания, които засягат само епителните слоеве от базалната мембрана се наричат карцином in situ. В този случай клетки с генетични мутации се развиват на обичайното си място и оттам идва наименованието на тези образувания. Клетките губят характерните си тъканни характеристики и се превръщат в примитивна клетъчна форма, която бързо нараства и се стреми да избегне програмираната клетъчна смърт - апоптоза. Тази форма на рак остава локализирана, докато не премине именно през базалната мембрана на тъканите, разположени под повърхността. Например карциномът in situ на кожата (означаван и като болест на Боуен) представлява натрупване на видоизменени клетки в епидермиса, които не могат да проникнат по-надълбоко в дермата именно поради защитната функция на базалната мембрана в кожата.
Класифицират се с МКБ D00-D09. Новообразуванията in situ са преките предшественици на злокачествените заболявания. Съществуват противоречия дали те могат да се причислят към злокачествените образувания. Според някои учени те са неинвазивна форма на рак, при която липсва инвазия в съседни структури, а според други това са предракови процеси.
Съществува риск тези карциноми in situ да преодолеят базалната мембрана и затова често се препоръчва тяхното навременно отстраняване, въпреки че не всеки неинвазивен карцином се превръща в инвазивен рак. Освен това подобни неинвазивни форми не могат да образуват метастази чрез проникване на туморни клетки в околната съединителната тъкан, кръвоносните и лимфните съдове. От изключително значение е ранната диагностика на злокачествените заболявания. Това увеличава продължителността на живота, а лечението е много по-ефективно в сравнение с рак в напреднал стадий на развитие.
Базалната мембрана е от съществено значение и за образуването на нови кръвоносни съдове (ангиогенеза). Протеините в мембраната ускоряват диференцирането на ендотелните клетки.
Най-важните мембрани в човешкото тяло са гломерулната базална мембрана на бъбрека, между белодробните алвеоли, на окото, вътрешната част на ухото, кожата и пр.
Базалната мембрана е силно динамична и специализирана адхезивна структура, която се намира между епидермиса и дермата на кожа, която свързва тези 2 слоя и осигурява устойчивост на кожата. Тази мембрана служи за обменна зона между кератиноцитите на епидермиса и фибробластите в средния слой на кожата - дермата. Мембраната съдържа ламинин, нидоген, колаген тип IV и VII, протеогликани, перлекан, колаген тип XVIII в допълнение към извънклетъчните матрични протеини - колаген тип I и тип III, тенасцин и фибрилин - 1.
Базалната мембрана в кожата действа като бариера между епидермиса и дермата, а разрушаването ѝ води до образуване на мехури по кожата и лигавиците, както и различни форми на заболяването Epidermolysis bullosa.
Според публикация на Med Info - медицинското списание за лекари /Епидермолизис булоза Симплекс (EBS) [3] това е клинично, генетично и биологично хетерогенна група от заболявания, при които има нарушена дермо-епидермална връзка. Причинява се отново поради мутация на гени, свързани със синтеза на различни типове колаген. При Епидермолизис булоза симплекс generalisata се появяват мехури веднага след раждането или в първите седмици от живота на новороденото бебе. Те се появяват от незначителни травми или повишена температура като засягат цялата кожа. Обикновено зарастват без белези, но е възможно да настъпи бактериална инфекция и да се образуват леки белези. При EBS localisata се появяват болезнени мехури по ръцете и краката по време на детството. Топлото време провокира по-честата поява на мехури, които заздравяват без белези. При EBS with mottled pigmentation по кожата на тялото и крайниците се забелязват петна с хиперпигментация или хипопигментация. Това придава шарен вид на кожата, която изглежда преждевременно остаряла. EBS herpetiformis се развива при раждането, като в този период симптомите могат да са много тежки. Типични са големите мехури по крайниците и малки мехурчета, подобни на тези при херпес, които засягат лицето и устната кухина. Заболяването се влошава през лятото. Най-тежката форма, която може да доведе до детска смъртност след задушаване от механични запушване на дихателните пътища или сепсис след инфекция на кожата е EBS letalise.
Не съществува специфично лечение. В помощ за облекчаване на състоянието са:
В публикацията от 2014 г. Superficial Dermal Fibroblasts Enhance Basement Membrane and Epidermal Barrier Formation in Tissue-Engineered Skin: Implications for Treatment of Skin Basement Membrane Disorders [4] се изследват как изкуствено създадена кожа може да облекчи увреждания поради Епидермолизис булоза. При пациенти с подобни мехури и рани новата синтетично разработена кожа, дело на тъканно инженерство може да се използва като превръзка за рани и ускоряване процесите на зарастване при хирургични операции.
Синдромът на Гудпасчър (Goodpasture syndrome) [5] и според публикацията на National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases - Goodpasture Syndrome [6] носи името на американския патолог Ърнест Гудпасчър, който пръв описал този синдром по време на грипна пандемия през 1919 г. Той докладвал за пациент, който починал от кървене в белите дробове и бъбречна недостатъчност. По него време нямало достатъчно усъвършенствани средства за диагностика и не е ясно дали пациентът починал от истински синдром на Goodpastute или от васкулит - вид автоимунно заболяване, при което имунната система на организма атакува собствени клетки и органи от тялото. В резултат на това се получава възпаление на кръвоносни съдове, проблеми с белите дробове и бъбреците. Заболяването е сравнително рядко срещано като се докладват около 1 на 1 000 000 души годишно в Европа и Азия. Срещано е много често при мъжете и по-често при хората с бяла кожа. Пиковите възрастови граници за начало са 20-30 и 60-70 години.
При синдромът на Гудпасчър антитела атакуват базалната мембрана в белите дробове и бъбреците, която е изградена от колаген тип IV. Това може да доведе до трайни увреждания на тези органи и дори смърт.
Симптомите могат да включват:
Симптомите, които засягат белите дробове обикновено се появяват много преди симптомите на бъбречното увреждане и включват:
Бъбречните симптоми при синдром на Гудпасчър са:
Съществуват различни хипотези за възникването на синдрома на Гудпасчър, но се смята, че е нужно нараняване на кръвоносни съдове, при което кръвта, която циркулира от и към белите дробове е заразена с антитела и така те навлизат в алвеолите на белите дробове. Заболяването може да се причини от:
Ако заболяването се открие навреме и се лекува 5-годишната преживяемост е над 80% и по-малко от 30% от засегнатите хора имат нужда от продължителна диализа. Без правилна диагноза и лечение всеки засегнат човек ще почине поради напреднала бъбречна недостатъчност или кръвоизливи в белите дробове.
Диагностицирането и в наши дни е трудно, тъй като симптомите се застъпват с тези на други заболявания.
Биопсия на бъбреците е най-точното средство за поставяне на диагнозата. Извършва се с местна упойка. Взема се малко парченце тъкан от бъбреците като за правилната локация се използва ултразвук или компютърна томография. По този начин могат да се отчетат промените в гломерулите на бъбреците.
Изследване на урината подсказва заболяването чрез наличието на протеини или кръв, но подобни изменения се срещат и при други заболявания.
Изследване на кръвта може да покаже наличието на антитела.
Рентгенова снимка на гръдния кош показва аномалии в белите дробове.
Лечението включва лекарства, които потискат имунната система като кортикостероиди и циклофасфамид.
Друг вариант е плазмафереза, при която антителата се отстраняват от кръвта. При тази процедура кръвта на пациента се изпраща през центрофуга, при което различните кръвни клетки се разделят според теглото си. Плазмата съдържа специални антитела, които атакуват колагена в мембраните в белите дробове и бъбреците, които се филтрират. Червените и белите кръвни клетки, както и тромбоцитите се вливат венозно. Повечето пациенти приемат и имуносупресори, които да предотвратят последващото образуване на тези антитела. Плазмаферезата може да продължи няколко седмици, а лекарствата за потискане на имунната система се приемат в продължение на 6 до 12 месеца. В повечето случаи кървенето в белите дробове спира и не се отчита трайно увреждане. Щетите, които са понесли бъбреците могат да са дълготрайни и да се наложи хемодиализа до края на живота или бъбречна трансплантация.
Синдромът на Алпорт (Alport syndrome) е свързан с генетични мутации на колаген тип IV. [7] и публикация на Genetics Home Reference- Alport syndrome [8] Нарушението е идентифицирано за пръв път през 1927 г. в британско семейство от лекаря Сесил Алпорт. Някога това заболяване е било наричано и наследствен нефрит, но това е неточно тъй като има и други причини за възникване на наследствено бъбречно заболяване. Другите наименования на заболяването са:
Синдромът на Алпорт е генетично заболяване, което засяга 1 на 5000/10 000 деца. Причинен е от мутации на COL4A3, COL4A4 и COL4A5, 3 от 6 човешки гена, които участват в биосинтеза на колаген тип IV. Характеризира се с гломерулонефрит - хронично заболяване, което прогресира с времето. При него се уврежда гломерулата - основна функционална част на бъбрека. Бъбреците постепенно спират да изчистват организма от отпадни продукти и да отделят урина. Освен това животозастрашаващо увреждане на бъбреците се отчита загуба на слуха и нарушения на зрението. Отчита се кръв в урината, а с напредване на увреждането се увеличава и количеството изпуснат протеин в урината. При “класическия” синдром на Алпорт уврежданията започват още по време на детството, но при по-леки мутации на гените, свързани с колаген тип IV уврежданията започват по-късно и не се разкриват с пълната клинична картина.
Синдромът на Алпорт може да причини загуба на слуха, защото колаген тип IV участва в изграждането на Кортиев орган във вътрешното ухо, който превръща звуковите вълни в нервни импулси в мозъка. Обикновено глухотата се развива прогресивно дори когато бъбречната функция е все още нормална, но има наличие на белтък в урината, въпреки че някои пациенти не са засегнати. При част от пациентите загуба на слуха се отчита при увреждане на бъбреците. Характерно за първоначалното увреждане на слуха е, че намалява способността за чуване на високочестотни звуци, а след това се губят и ниските честоти. Загубата на слух обикновено не е пълна и добрата комуникация може да се осъществи с помощта на апарати за слух.
В някои семейства със синдром на Алпорт е наблюдавана и дифузна Лейомиоматоза на хранопровода. Това е рядко срещано заболяване, при което се отчита наличие на доброкачествени туморни образувани (лейомиоми) по хранопровода. Може да предизвика симптоми като:
Освен това доброкачествени тумори могат да се появят и в трахеобронхиалното дърво. Усещанията са свързани с болка, повтарящи се бронхити, диспнея, кашлица и др. Тези доброкачествени тумори се откриват чрез компютърна томография или магнитно-резонансна томография.
Вече сме писали, че човешкото око е богато на колаген,
Тъканите на окото могат да бъдат разделени според функцията, която изпълняват:
В публикация в блога на aloha.bg споменахме за неивазивно лечение на очното заболяването кератоконус, при което с помощта на витамин B2 (рибофлавин) и UV лъчение се засилва якостта на влакната колаген чрез метода крослинкинг. Манипулацията се извършва и в България и отнема до половин час. Наскоро учени демонстрираха, че подобни процедури с крослинкинг (комбинация от витамин B2 + UV лъчи) могат да заздравят влакната колаген в дентина на човешките зъби и това би била добра профилактика срещу подвенечни кариеси.
При синдрома на Алпорт се наблюдават кератоконус, лентиконус, катаракта, както и петна на ретината в макулата и в средата на периферията. Те рядко водят до пълна слепота. При тежки случаи може да се наложи трансплантация на роговица.
В публикацията от 2015 г. Ocular Features in Alport Syndrome: Pathogenesis and Clinical Significance [9] се дава информация с деформациите на човешкото око при синдром на Алпорт.
Повечето от аномалиите в очите не засягат зрението, но са полезни за поставянето на правилната диагноза. В някои случаи може да се установи ранната бъбречна недостатъчност и навреме да се вземат мерки, преди бъбреците да са сериозно увредени. Освен това очните аномалии дават информация за начина на наследяване на синдрома. Освен това подобни изследвания на очите са много по-безболезнени в сравнение с вземане на биопсия от бъбрек.
Повърхностни ерозии на роговицата на очите се срещат при под 10% от пациентите със синдром на Алпорт, но тяхната поява може да се прояви преди бъбреците да са тежко увредени. Ерозиите са придружени от периоди с едностранна или двустранна болка в очите, която се появява спонтанно през нощта или при първото отваряне на очите, със сълзене, неприятни усещания при силна светлина и замъглено виждане. Тези състояния траят 2-5 дни и се повтарят като могат да бъдат предизвикани от прекомерно време пред екрани на устройства, раздразнение от вятър или контактни лещи. При изследване окото е силно зачервено. Повечето от подобните периоди могат да бъдат излекувани с локални антибиотици и капки, но понякога това води до помътняване на очната роговица и белези.
Лентиконус е друго очно заболяване, свързано със синдром на Алпорт. Среща се по-често при мъжете, които имат мутации на Х-хромозомата на гена. Често се появява в началото на средната възраст при бъбречна недостатъчност. Пациентите изпитват все по-голяма трудност за фокусиране поради видоизменената форма на очната леща. Отсъствието на базална мембрана в окото води до частични разцепвания и разкъсвани в окото. При заздравяването на тези малки разкъсвания се получава катаракта. Лентиконус спира да се развива след образуването на катаракта.
Лечението е чрез операция и имплантиране на вътреочна леща, след което заболяването не се повтаря.
Централната ретинопатия се отчита най-добре при цветни снимки, центрирани върху макулата. Специализираните изследвания за функции на ретината не показват големи отклонения и не се изисква лечение. Периферната ретинопатия е най-често срещаната аномалия на ретината, която се появява при повечето мъже и при 25% от жените с Х-свързан синдром на Алпорт. Зрителната острота е нормална и не се изисква лечение.
Изтъняването на ретината е много често при пациентите със синдром на Алпорт, еритроцити в урината или бъбречна недостатъчност.
Синдромът на Алпорт може да има различни модели на наследяване, които зависят от мутацията на гените. Около 85% от случаите са свързани с Х-свързани мутации, дължащи се на гена COL4A5. При мъжете, които имат само една Х хромозома едно променено копие на гена COL4A5 може да предизвика силно проявени симптоми и по-тази причина именно мъжете са тези, които са застрашени от тежка бъбречна недостатъчност. Добрата новина е, че бащите с Х-свързани мутирали гени не могат да ги прехвърлят към своите синове.
При жените, които имат 2 Х-хромозоми, мутацията в едното копие на гена COL4A5 може да доведе до кръв в урината, но не и до толкова тежка и животозастрашаваща бъбречна недостатъчност.
Синдромът на Алпорт може да бъде наследен и в автозомно рецесивен модел. Най-често родителите на дете с автозомно рецесивно разстройство не са засегнати, но са носители на едно копие на променения ген и се наричат носители. Някои от тях не изпитват симптоми и съответно могат да останат без поставена диагноза, а други носители развиват малко по-тежки състояния като нефропатия с тънка базална мембрана, която се характеризира с хематурия - наличие на еритроцити в урината.
Реактивна перфорираща колагеноза (МКБ L87.1) e рядко срещано, това кожно заболяване е подробно изучено и са проведени много научни изследвания. Характерно за него е развитието на анормални колагенови фибри.
Вродената реактивна перфорираща колагеноза се проявява още в детска възраст, като засега не е напълно изяснен процесът на унаследяване. Нужна е дори и минимална травма, за да се проявят малки папули с диаметър от 1 до 6 мм, които първоначално са безболезнени. Най-често се забелязват по ръцете, лактите и колената. Те се разширяват в продължение на няколко седмици. След 6-8 седмици процесът постепенно отшумява и оставя слабо забележими белези.
При вродената форма, след минимална травма, симптоматично се изявяват безболезнени кератотични папули с диаметър 1–6 mm, локализирани по екстензорните повърхности на ръцете, лактите, колената. Те се разширяват постепенно и след няколко седмици се превръщат в големи папули или нодули. Процесът отшумява спонтанно след 6–8 седмици с минимално цикатризиране. Лезиите могат да рецидивират като този процес се улеснява от студеното време.
Придобитата форма се проявява при възрастни. Най-често се среща при пациенти с диабет. Както вече писахме в тази статия колагенът е естествено гликиран, което означава, че колагеновите протеинови молекули имат ковалентно свързани към тях молекули захар (към лизинови и хидроксилизинови остатъци). Засега не са изяснени причините за това свързване със захарта, но без него колагеновите молекули не образуват структурни фибрили. Едно от предположенията е, че захарите осигуряват ниско енергийно взаимодействие между колагеновите фибрили и околната водна стена на тъканта. Колагенът е до голяма степен хидрофобна (водоотблъскваща) молекула. За разлика от тях захарните молекули могат да имат както хидрофобно, така и хидрофилно действие. Ако са свързани с колаген, те се подреждат по строго определен начин.
Придобитата реактивна перфорираща колагеноза може да се свърже и със заболявания свързани с нарушена функция на щитовидната жлеза, чернодробна недостатъчност, дерматомиозит и някои видове карциноми.
Всеки 10 пациент, поставен на хемодиализа има подобни оплаквания.
Установено е, че папули възникват след ухапвания на насекоми, акне, одраскване, разчесване, краста и т.н. Понякога не е нужна травма за получаването на кератотични лезии. Характерен симптом за придобитата форма е интензивния сърбеж.
Колагенът в човешкото тяло е важен не само за поддържане на сияйния вид на кожата на лицето с равен тен, без провисвания и бръчки, но и това е важен протеин, който влияе на качеството и продължителността на живота. Натуралният рибен колаген е със запазени свойства на живата клетка и тройно спирална структура. Можете да приемате хранителна добавка с колаген тип I или хранителна добавка с хрущял от акула, източник на колаген тип II, Глюкозамин сулфат, Хиалуронова киселина и Екстракт от Индийски тамян против болки в ставите.
Използвани източници:
1. Boston University - Types of Collagen and Associated Disorders
3. Med Info - медицинското списание за лекари /Епидермолизис булоза Симплекс (EBS)
6. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases - Goodpasture Syndrome
8. Genetics Home Reference- Alport syndrome - Alport syndrome
9. Ocular Features in Alport Syndrome: Pathogenesis and Clinical Significance
В каталога Пептиди 2025 ще намерите пълно описание на биорегулатори на пептидна основа, мезотелни и лечебно-профилактични продукти с естествен произход, производство на Института за биорегулация и геронтология в Санкт Петербург с опаковка, количество, начин на употреба на пептидите на Peptides
прочети още
Комплексно прилагане на няколко пептидни биорегулатора, въздействащи върху различни системи на организма (имунна, храносмилателна, опорно-двигателна). Пептидните биорегулатори първоначално са изолирани от органи и тъкани на животни, така че те имат максимален ефект върху животните. има обширна научна база данни, потвърждаваща ефективността на пептидните биорегулатори за домашни любимци и котки. Форми и дозировки в зависимост от теглото на животното: Лингвални пептидни биорегулатори и във вид на капсули, добавени към храната
прочети още
Комплексно приложение на пептиди по видове заболявания - слеми за приемане. Пептидите на Peptides, препоръчани за включване в състава на сложни схеми за профилактика и корекция на дисфункции на различни органи и системи
прочети още