بروتينات الكولاجين والإلاستين

اقرأ في هذا المقال


تشمل الإيلاستين فئة المواد القائمة على البروتين المشتقة من تسلسل التروبولاستين، وهو المكون الرئيسي للبروتين في الأنسجة المرنة الأصلية في الفقاريات، وقد قدمت الدراسات الفيزيائية الحيوية لتسلسلات التروبولاستين الأصلية والمشتقة من التروبولاستين نظرة ثاقبة للآلية الهيكلية التي تكمن وراء الاستجابة الميكانيكية المرنة للمادة في بيئتها الأصلية.

ما هو الإيلاستين

الإيلاستين هو بروتين مصفوفة خارج الخلية (ECM) يوفر مرونة ومرونة للأنسجة والأعضاء، والإيلاستين أكثر مرونة بنحو 1000 مرة من الكولاجين؛ وبالتالي، فإن الوظيفة الرئيسية للإيلاستين هي مرونة الأنسجة، وهو البروتين السائد في الأنسجة القابلة للتمدد وهو موجود بشكل أساسي في الرئتين والشريان الأورطي والجلد.

قد تؤدي الطفرات في جين الإيلاستين إلى أمراض مثل متلازمة ويليامز بورين، وتضيق الأبهر فوق الصمامي (SVAS)، وسلف الإيلاستين هو تروبولاستين، ويُشتق التروبولاستين من الخلايا الليفية أو خلايا العضلات الملساء أو الخلايا الغضروفية أو الخلايا البطانية قبل معالجتها إلى الإيلاستين عن طريق انقسام ببتيد الإشارة الخاص بها، وتتشابك مونومرات الإيلاستين أثناء تكوين جزيئات الديسموسين، وتتوفر العديد من المؤشرات الحيوية الهامة والموصوفة جيدًا لتحلل الإيلاستين.

ما هو الكولاجين

الكولاجين هو بروتين ليفي يشكل ثلث البروتين في جسم الإنسان ويوجد في المصفوفة خارج الخلية (ECM)، وهناك 16 نوعًا مختلفًا من الكولاجين، وكلها لها هياكل ووظائف مختلفة، لكن ثلاثة منها فقط (الأنواع الأول والثاني والثالث) تشكل أليافًا عادية، في الأدمة، تشكل جزيئات الكولاجين شبكة ليفية من الخلايا تسمى الخلايا الليفية، والخلايا الليفية هي خلايا النسيج الضام الأكثر شيوعًا الموجودة في الحيوانات وهي الخلايا التي تصنع ECM والكولاجين.

كما أنه يلعب دورًا مهمًا في التئام الجروح، والنسيج الضام المصاب لديه تسارع أكبر في تخليق الكولاجينمن الجروح الجلدية، التي تستمر بمستوى عالٍ من النشاط لمدة شهر على الأقل بعد الإصابة، بعد فترة طويلة من انخفاض معدل الجرح الجلدي، وتحدث زيادة تصل إلى 20 ضعفًا في تكاثر الكولاجين وترسبه على سطح الهالة في اللفافة في غضون 5 أيام من الإصابة، ويشكل هذا النشاط السطحي “طبقة” غير منظمة من الكولاجين التي قد تلتصق بالجلد وتحد من حركة الأربطة أو الأوتار أو كبسولات المفاصل .

دور الكولاجين والإيلاستين في البشرة

عادة ما يتم إصلاح التأثيرات الطبيعية للبلى على الكولاجين والإيلاستين دون ترك أي دليل على حدوث أي شيء، ومع ذلك في نهاية المطاف، وبسبب التراكم التدريجي لأضرار أشعة الشمس، لم تعد الخلايا الليفية تفرز مادة الأرض بكميات كبيرة بما يكفي لإصلاح الأضرار التي لحقت بالوقت، ويتطور الجلد المترهل والمتجعد وسوء الشفاء كواحدة من العلامات الواضحة للشيخوخة عملية، ويبدو أن التلف الناتج عن أشعة الشمس يلعب دورًا كبيرًا في هذه العملية، كما يمكن ملاحظته من خلال المقارنة، سريريًا أو نسيجيًا، لمناطق الجلد من المواقع الملبسة وغير المكسوة بالملابس.

من الناحية النسيجية، تتعطل أنماط الكولاجين الموجودة في الأدمة العلوية وتتشابك وتتغير خصائص تلطيخها، والجلد كله، بما في ذلك البشرة، رقيق وفقد العديد من الخلايا الليفية، وتواجه البشرة القديمة صعوبة كبيرة في الشفاء، ليس فقط بسبب ضعف الدورة الدموية ولكن أيضًا لأن الأدمة لم تعد قادرة على تجديد نفسها أو خدمة البشرة، ويمكن بذل الكثير من الوقت والجهد في محاولة لوقف أو عكس عمليات الشيخوخة هذه باستخدام مستحضرات التجميل باهظة الثمن، ولكن قاعدة الأدلة التي يحقق الكثير منها هدفهم المنشود منخفضة.

إذابة الكولاجين والإيلاستين

تم تعريف الإيلاستين بشكل أقل كيميائيًا من الكولاجين، ويرجع ذلك جزئيًا، على عكس الكولاجين، إلى أنه من الصعب للغاية إذابته في شكل سليم، ونتيجة لذلك تم تطوير العديد من الأساليب لقياس الإيلاستين كيميائيًا، مما أدى إلى تقديرات متغيرة على نطاق واسع لمحتوى الإيلاستين للعديد من الأنسجة والأعضاء.

وعلى سبيل المثال، تختلف تقديرات محتوى الإيلاستين في الرئة من 1 إلى 47٪، واعتمادًا على المقايسة المستخدمة، ربما تكون الطريقة الأكثر استخدامًا لتقدير الإيلاستين هي إجراء لانسينغ، حيث يتم عزل الإيلاستين على أساس عدم قابليته للذوبان في غليان هيدروكسيد الصوديوم.

أخيرا، يعتبر الإيلاستين بروتين موجود كألياف في الفراغات خارج الخلية للعديد من الأنسجة الضامة، ويستمد الإيلاستين اسمه من قدرته على العمل كشريط مرن، أي أن يمتد وينكمش بقوة عابرة، ويوفر الكولاجين معظم قوة الشد للأنسجة في اليد، وألياف الكولاجين نفسها غير مرنة، لكن الحركة بين ألياف الكولاجين تضفي مرونة على الأنسجة.

المصدر: الكيمياء الحيوية-فيصل الخطيبالكيمياء الحيوية-عادل احمد جرارمعجم الكيمياء الحيوية-سيد الحديديالكيمياء الحيوية-البدراوي يوسف البدراوي


شارك المقالة: