Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

Καλύτερα χαρακτηρισμένο από τα υπόλοιπα συστατικά του ΣΙΠ, το κολλαγόνο, ευρίσκεται σε μεγαλύτερη αφθονία και καταλαμβάνει το 6-26% του βάρους του ξηρού πνεύμονος και το 60-70% του συνολικού βάρους του ΣΙΠ.

Το κολλαγόνο σχηματίζεται από ένα μονομερές τροποκολλαγόνο, μήκους 3000 Å και διαμέτρου 15Å, το οποίο αποτελείται από 3 είδη α-αλυσίδων, που διατίθενται με δεξιόστροφη τριπλή περιέλιξη και η κάθε μια, αποτελούμενη από 1000 περίπου αμινοξέα, έχει μοριακό βάρος 100.000 d. Το μόριο του κολλαγόνου σταθεροποιεί­ται με ενδομοριακούς δεσμούς Η₂. Στον εξωκυττάριο χώρο, τα μόρια κολλαγόνου συναθροίζονται σε κανονική διάταξη προς σχηματισμό ινιδίων. Τα ινίδια συνδέονται με ομοιοπολικούς δεσμούς προς σχηματισμό ινών. Περισσότερο από το 90% του μήκους κάθε αλυσίδας καταλαμβάνεται από μια σειρά πεπτιδίων, κάθε 3ο αμινοξύ των οποίων είναι γλυκίνη. Γενικά, τα μακρομόρια του κολλαγόνου εμφανίζονται με τη μορφή GL-Y-X-Y, όπου  Χ και Υ αντιστοιχούν συνήθως σε προλίνη και υδροξυπρολίνη, αντίστοιχα. Η ελαστίνη στερείται υδροξυπρολίνης που χαρακτηρίζει, έτσι, καλύτερα το κολλαγόνο. Τα μόρια της υδροξυπρολίνης σχηματίζουν ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς με μόρια γειτονικών μακρομορίων, προς σχηματισμό ισχυρών ινιδίων, που ανθίστανται σε ισχυρές διατείνουσες πιέσεις και είναι αδιάλυτα σε φυσικούς διαλύτες.

Πιστεύεται ότι οι ίνες του κολλαγόνου είναι μεταβολικά αδρανείς. Το φυσιολογικό, περιελιγμένο μόριο του κολλαγόνου προβάλλει σημαντική αντίσταση. Ωστόσο, ειδικά ένζυμα, που ονομάζονται κολλαγενάσες έχουν την ικανότητα, υπό ορισμένες συνθήκες να ενεργοποιούνται στο εξωκυττάριο περιβάλλον και να διασπούν την τριπλή έλικα του ώριμου μορίου[i]. Τα ένζυμα αυτά προσβάλλουν το μόριο του κολλαγόνου σε ειδική θέση που ευρίσκεται προς την πλευρά του αμινικού πέρατος του μακρομορίου. Μετά τη διάσπαση του μορίου τα παραγόμενα συγ­κρίμματα αποδομούνται από μη ειδικές ουδέτερες πρωτεάσες. Έχουν απο­μο­νωθεί διάφοροι τύποι κολλαγενασών, οι περισσότερες από τις οποίες ανιχνεύ­ο­νται και στο πνευμονικό παρέγχυμα. Ενώ τα ουδετερόφιλα πολυμορφοπύρηνα παρά­γουν κολλαγενάση, ειδική για το κολλαγόνου τύπου Ι, τα κυψελιδικά μακροφάγα, ακόμη και οι ινοβλάστες παράγουν κολλαγενάσες, που διασπούν το κολλαγόνο, τύπου Ι, ΙΙ και ΙΙΙ[ii]. Μια κολλαγενάση ειδική κατά του τύπου IV έχει ανιχνευθεί σε διάφορους νεοπλασματικούς ιστούς πειραματοζώων, αλλά το ένζυμο δεν έχει αναζητηθεί στα πνευμονικά κύτταρα[iii]. Οι περισσότερες κολλαγενάσες, όπως εκείνες των κυψελιδικών μακροφάγων, των πνευμονικών ινοβλαστών και, μερι­κών, λευκοκυττάρων, εκκρίνονται σε αδρανή μορφή και η ενεργοποιήσή τους συντελείται μετά τη διάσπασή τους από άλλες ουδέτερες πρωτεάσες. Ανεξάρτητα με το εάν οι αδρανείς μορφές είναι πρόδρομες μορφές των ενεργών ενζύμων ή συμπλέγματα αυτών με τους αναστολείς τους, είναι προφανές ότι έχουν προβλε­φ­θεί πολλά επίπεδα ελέγχου της αποδομήσεως του κολλαγόνου στους πνεύμονες.

Παρ΄ όλο ότι η ανασταλτική ρύθμιση της κολλαγενάσης δεν έχει ακόμη διευκρινισθεί, ο πνεύμονας έχει όχι μόνο την ικανότητα συνθέσεως κολλαγόνου, για την αποκατάσταση, πχ., μιας ενδεχόμενης οξείας ιστικής βλάβης, αλλ' επίσης μπορεί να αποβάλλει ταχύτατα την περίσσεια του κολλαγόνου, έτσι που η πνευμονική ίνωση, πχ., είναι σε μερικές περιπτώσεις υποστρεπτή[iv]. Ο πνεύμονας, εκτός των κολλαγενασών διαθέτει και άλλους μηχανισμούς αντικολλαγονικής δράσεως: Οι ουδέτερες πρωτεάσες, όπως η ελαστάση, διασπούν το μόριο του κολλαγόνου[v]. Είναι ακόμη δυνατή η φαγοκυττάρωση του κολλαγόνου από πνευμονικά μακροφάγα και η ενδοκυττάρια πέψη του, με τη βοήθεια λυσοσωμιακών ενζύμων, όπως η καθεψίνη Β[vi]. Καθώς τα ίδια κύττταρα (πχ., οι ινοβλάστες), που παράγουν κολλαγόνο, έχουν, επίσης, την ικανότητα παραγωγής κολλαγενάσης, δεν αποκλείεται και η ενδοκυττάρια αποδόμηση του πρόσφατα παραγομένου κολλαγόνου.

βλέπε:

Κολλαγόνο, βιοσύνθεση

Κολλαγόνο, τύποι

Κολλαγόνο, φυσιολογία

Κολλαγενάση