Kollageeni

Tropokollageenin rakenne

Kollageeni on tukikudoksen yleisin säiemäinen proteiini. Kollageenia esiintyy muun muassa luussa, rustossa, jänteissä, ihossa sekä elinten ympärillä. Noin 6 % elimistön proteiinien kokonaismassasta on kollageenia. Suuren vetolujuutensa ansiosta kollageeni antaa kudoksille mekaanista kestävyyttä. Sana kollageeni tulee kreikan sanasta kollageeni, joka tarkoittaa liimaamuodostavaa.

Kollageenit ovat elimistön yleisimpiä proteiineja ja tärkeitä solun ulkoisen aineen rakenneosia, jotka antavat tukea ja lujuutta kudoksille. Kollageenit muodostavat kolmoiskierteisiä rakenteita, joiden erityispiirteenä ovat muokatut lysiini-aminohapot.

Biologinen merkitys

Kollageenisäikeet syntyvät tukikudossolujen, pääosin fibroblastien tuottaessa prokollageeniä, kollageenin esiastetta. Solut erittävät prokollageenin solunulkoiseen tilaan yhdessä sitä muokkaavan entsyymin kanssa. Solunulkoisessa tilassa entsyymi pilkkoo prokollageenin edelleen tropokollageeniksi. Vierekkäin asettuneilla tropokollageenisäikeillä on luontainen taipumus kietoutua toistensa ympärille muodostaen kovalenttisia sidoksia säikeiden välille, jolloin tuloksena on valmis kollageenisyy. Yksi kollageenisyy koostuu kolmesta tropokollageenisäikeestä.

Kollageenistä tunnetaan 28 aminohappojärjestykseltään toisistaan hieman poikkeavaa alatyyppiä, jotka esiintyvät kullekin alatyypille ominaisissa rakenteissa ja kudoksissa. Määrällisesti eniten on tyypin I kollageenia; sitä on erityisesti luussa, mutta myös muun muassa jänteistä, nivelsiteistä ja ihon verinahasta löytyy tätä tyyppiä. Tyyppi II:n kollageenia esiintyy runsaiten rustossa, kun taas kollageeni tyyppi III:a (retikuliini- eli verkkosäikeitä) esiintyy etenkin rasvakudoksessa.

Kollageeniin liittyviä sairauksia

Keripukki oli 1700-luvulle asti yleinen sairaus, joka syntyy C-vitamiinin puutteesta. Eräs syy C-vitamiinin tärkeydelle terveyden ylläpidossa on siinä, että sitä tarvitaan kollageenin synteesiin elimistössä; ja valtaosa keripukille tunnusomaisista oireista syntyykin kollageenisynteesin häiriintymisestä. Oireisiin kuuluvat muun muassa ihon ja limakalvojen heikko kunto, herkkyys mustelmien synnylle, haavojen puutteellinen paraneminen sekä verenvuototaipumus. Keripukki on varsinkin länsimaissa kadonnut lähes kokonaan, mutta lievemmät C-vitamiinin puutostilat voivat kuitenkin ilmetä ihon ja limakalvojen heikentyneenä kuntona. Systeeminen lupus erythematosus (SLE) on autoimmuunisairaus, jossa elimistön puolustusjärjestelmä synnyttää immunologisen vasteen kollageenia kohtaan. Kyseessä on melko harvinainen mutta varsin vaikeasti hoidettavissa oleva sairaus.

Teollinen käyttö

Pilkkomalla osittain tropokollageenisäikeiden väliset sidokset kollageenista voidaan teollisesti valmistaa gelatiinia. Gelatiinin tavanomaisin käyttötarkoitus on elintarviketeollisuudessa hyydykkeenä tai rakennekomponenttina. Elintarviketeollisuuden lisäksi gelatiinia käytetään myös kosmetiikkatuotteissa ja osin myös lääketieteessä. Kollageenin ja gelatiinin käytön suosio on kuitenkin ollut vähenemään päin, sillä valtaosa teollisesti käytetystä kollageenista on peräisin naudoista, ja prionitautien pelko on kääntänyt yleisen mielipiteen sen käyttöä vastaan tartuntariskin vuoksi. Tämän suhteellisen epätodennäköisen riskitekijän lisäksi kollageenivalmisteiden käyttöä esimerkiksi kosmetiikassa on rajoittanut allergisten reaktioiden ilmeneminen osalla käyttäjistä.

Katso myös

• kollageenisyy
• keripukki