Colágeno tisular

y consecuencias de su pérdida

1 Descripción

El colágeno es la proteína más abundante del cuerpo humano (25 a 30 % de su proteína total) y la más extendida en el mismo. Forma la estructura de todos los tejidos del sistema locomotor: huesos y demás elementos que forman la articulación (cartílagos, ligamentos y tendones), y del sistema de protección: piel y fascias de tejido conectivo que envuelven y protegen músculos y órganos. También se encuentra en la pared de los vasos sanguíneos, córnea ocular, cuero cabelludo, encías y dentina.

Los tejidos cuya estructura está formada por colágeno reciben el nombre de tejidos “colagenosos”.

qué es el colageno

2 Estructura y función

La proteína colágeno aporta forma, resistencia, flexibilidad y grosor a los tejidos orgánicos. Está específicamente adaptada para facilitar las funciones locomotoras (sistema osteoarticular), proporcionar protección y cohesión interna (tejido conectivo), así como protección y forma externa al organismo (piel). Además, colabora con el sistema inmunitario, actuando de barrera frente a infecciones y microorganismos patógenos.

Para desempeñar estas funciones, el colágeno adopta una estructura fibrilar muy especial cuya unidad básica, la molécula de procolágeno, consiste en una triple hélice formada por tres cadenas polipeptídicas de unos 1.000 aminoácidos cada una.

estructura y función del colágeno

Representación tridimensional de la estructura molecular de la triple hélice de procolágeno.

Estas triples hélices de procolágeno se enlazan por los extremos y se alinean entre sí, originando largas microfibrillas que, a su vez, se reúnen en haces formando fibrillas, las cuales se disponen en paralelo dando lugar a gruesas fibras de colágeno, lo que las hace extraordinariamente resistentes.

colágeno
Proteína colágeno

3 Síntesis del colágeno tisular

El cuerpo dispone de células especializadas en la elaboración de colágeno, específicas de cada tejido (condrocitos en el tejido cartilaginoso, osteoblastos en el óseo y fibroblastos en el dérmico y conectivo).

Aunque el colágeno es una proteína extracelular, las primeras etapas de su formación tienen lugar en el interior de la célula. Los ribosomas del retículo endoplasmático captan y ensamblan los aminoácidos que le llegan vía alimentaria, constituyendo cadenas polipeptídicas que se enlazan de 3 en 3 para formar las triples hélices de procolágeno.

Estas son exocitadas al exterior de la célula, donde maduran, transformándose en tropocolágenos por la acción de una enzima que abre sus terminales, lo que les permite enlazarse entre sí y alinearse formando microfibrillas, fibrillas y, finalmente, gruesas y resistentes fibras de colágeno.

síntesis del colágeno tisular

4 Tipos de colágeno tisular

Según la longitud y grosor de sus fibras, se han diferenciado más de 20 tipos de colágeno tisular o nativo. En un mismo tejido pueden coincidir varios tipos. El 95 % del colágeno existente en el cuerpo humano corresponde al tipo I y el 99 % está constituido por los grupos del I al V que se ubican, entre otros, en los siguientes tejidos:

  • Tipo I: dermis, hueso, tendón, dentina y córnea.
  • Tipo II: cartílago, núcleo pulposo de los discos intervertebrales, humor vítreo del ojo.
  • Tipo III: tejido conectivo laxo, paredes de los vasos sanguíneos, dermis, órganos expandibles (pulmón, hígado) y estroma
    glandular.
  • Tipo IV: lámina basal de los epitelios, riñones y otros órganos internos.
  • Tipo V: tejido intersticial, cabello y placenta.

Además, las fibras de colágeno se entrelazan formando entramados muy resistentes a las fuerzas de tracción. Dichos entramados adoptan diferentes disposiciones según la función del tejido del que forman parte. Así, presentan el aspecto de “cestos de mimbre” en la piel, para oponerse a la tracción ejercida en múltiples direcciones; de “muelles” en el cartílago, para resistir presiones fuertes e intermitentes; de “haces paralelos” en ligamentos y tendones, para soportar el estiramiento en una sola dirección; de “red tridimensional” en el hueso, aportando forma y sirviendo de soporte a las sales de calcio. También en la córnea, para proporcionarle forma, permitiendo el paso de la luz.

Estructura colágeno

Esquema de las estructuras en forma de muelle del colágeno del cartílago articular.

tipos de colágeno tisular

Los tendones están formados por haces de fibras de colágeno.

Tipos de colágeno tisular

Trabéculas óseas, formadas por colágeno dispuesto en forma de malla, vistas al microscopio.

5 Consecuencias clínicas de la pérdida de colágeno

El deterioro del colágeno tisular ocasiona la pérdida de grosor, resistencia y funcionalidad de los tejidos colagenosos. Dada la abundancia e importancia de estos tejidos en el organismo, su pérdida y degradación origina diversas y notorias alteraciones orgánicas: reducción de la movilidad, mayor vulnerabilidad frente a lesiones y fracturas, y un aumento de las posibilidades de desarrollar enfermedades degenerativas relacionadas, como la artrosis y la osteoporosis.

Así, muchos síntomas asociados al envejecimiento físico tienen su origen en el deterioro y desaparición de las fibras de colágeno y, entre otros, son:

  • Desgaste, molestias y dolor articular (artrosis)
  • Pérdida de masa ósea y consiguiente descalcificación y fragilidad del hueso (osteopenia y osteoporosis)
  • Afecciones músculo-tendinosas
  • Envejecimiento dérmico.

el-colageno-colnatur-arrugasel-colageno-hueso-fractura

pérdida colágeno tisular

6 Causas de la pérdida de colágeno

En torno a los 25 años, la capacidad de síntesis de colágeno por parte de las células especializadas (condrocitos, fibroblastos, osteoblastos,..) comienza a disminuir de forma espontánea y progresiva. En consecuencia, la cantidad de colágeno tisular se va reduciendo paulatinamente con la edad. Se estima que, entre los 25 y 50 años, el organismo humano pierde un 1,5 % anual de colágeno, de modo que al llegar a los 50 años ha perdido más del 35 % del colágeno tisular.

Una regeneración más lenta y dificultosa de los tejidos colagenosos da progresivamente paso a un estado de mayor deterioro, peor movilidad y mayor vulnerabilidad. Sin embargo, la edad no es la única causa de pérdida de colágeno. Existen otros factores de riesgo capaces de acelerarla:

  • Deporte y ejercicio físico: la práctica deportiva o de ejercicio físico intensivo y continuado conduce a un desgaste acelerado del colágeno de articulaciones y sistema músculo-tendinoso, originando articulaciones prematuramente envejecidas en personas aún jóvenes, así como una serie de patologías músculo-tendinosas asociadas, como las artrosis prematuras que presentan una alta prevalencia entre los deportistas.
  • Menopausia: la disminución de los niveles hormonales, propia de esta fase de la vida de la mujer, acelera fuertemente la pérdida de colágeno tisular.
  • Sobrepeso: comporta una sobrepresión y desgaste excesivo del cartílago de la rodilla (gonartrosis) y otras articulaciones inferiores.
  • Traumatismos: también contribuyen a originar una cicatrización o desgaste anómalo o acelerado de los tejidos colagenosos.
colnatur y la mujer
la salud del deportista
pérdida de colágeno

7 Pérdida de colágeno y dolor articular (artrosis)

Las articulaciones son zonas de unión entre huesos, que facilitan el movimiento. Los extremos óseos (epífisis) involucrados se encuentran recubiertos por el cartílago, tejido firme y elástico que evita el roce entre los huesos de la articulación cuando ésta se mueve, y también absorbe los impactos y presiones que sufre. Otros elementos que componen la articulación son los ligamentos y tendones, formados por bandas de tejido conectivo, fuerte y elástico. Los primeros unen los huesos de la articulación entre sí, aportando estabilidad, y los segundos unen los músculos que controlan los movimientos de la articulación con los huesos.

La estructura de todos los tejidos de la articulación está formada por fibras de colágeno, que les proporcionan resistencia y flexibilidad. El colágeno constituye el 67 % del peso seco del cartílago y el 86 % del de los tendones.

Con el paso de los años y otros factores como el sobreuso, el sobrepeso o los traumatismos, el colágeno que conforma el cartílago se deteriora. Como resultado, éste tejido pierde progresivamente su grosor y consistencia pudiendo llegar a desaparecer, lo que provoca que los extremos óseos rocen entre sí, se deformen y produzcan dolor. Este proceso erosivo dura años. Empieza originando molestias intermitentes y puede acabar siendo muy doloroso e invalidante. Es lo que conocemos como artrosis.

La artrosis es la enfermedad articular con mayor prevalencia en la población adulta, cuya incidencia aumenta con la edad. Su gravedad se debe a que es crónica, degenerativa, dolorosa y compromete seriamente la movilidad y la calidad de vida de las personas que la padecen.

Presenta gran incidencia entre los deportistas, los mayores de 45 años, en especial las mujeres y las personas con sobrepeso (por sobrepresión del cartílago de las articulaciones inferiores) o sedentarias (por desnutrición articular ocasionada por la falta de movimiento)

Articulación Coxo-femoral

articulación coxo-femoral

Sana                  Con artrosis

8 Pérdida de colágeno y osteoporosis

Al nacer, la estructura de los huesos está formada por una matriz (red tridimensional) de colágeno poco calcificado, a pesar de lo cual los huesos de los recién nacidos y de los lactantes son flexibles pero muy resistentes. Durante la infancia, las sales de calcio aportadas por la leche materna o los alimentos se fijan a esta matriz de colágeno, endureciéndola.

Estructura del hueso

Al llegar a la madurez, el hueso va perdiendo gradualmente gran cantidad de las fibras de colágeno que forman su matriz y las sales cálcicas que soportaba se van desprendiendo, originando la descalcificación. Como resultado, el hueso pierde densidad, y se va adelgazando y fragilizando. Este proceso transcurre sin dolor, hasta que el hueso está tan débil que se fractura espontáneamente o con gran facilidad (osteoporosis).

Huesos sanos colnatur

1

Corte transversal de huesos sanos

3

Osteoporosis, falta de colágeno

2

Osteoporosis, falta de colágeno

4

(1,2) Corte transversal de dos huesos sanos.
(3,4) Corte transversal de los mismos huesos con osteoporosis, en el que se aprecia el vaciado de las trabéculas de colágeno.

Para combatir la descalcificación, resulta poco eficaz suplementar la dieta únicamente con calcio y vitamina D, ya que el calcio ingerido no se puede fijar si no existe una matriz de colágeno en condiciones. Además, el exceso puede depositarse en lugares poco convenientes de nuestro organismo (riñones, arterias…).

9 Pérdida de colágeno y envejecimiento dérmico

La piel está formada por tres capas (epidermis, dermis e hipodermis). La capa central, más gruesa y activa, es la dermis y sus componentes fundamentales son las fibras de colágeno (95 % de su peso seco) y elastina (3 % de su peso seco).

La piel se asemeja a un colchón, en el que las fibras de colágeno actúan como muelles. Cuando los muelles ceden, el colchón adelgaza y se deforma, y su superficie se arruga. Del mismo modo, cuando se pierde colágeno, la piel pierde grosor y tersura, y aparecen las arrugas dérmicas.

pérdida de colágeno

10 Pérdida de colágeno y mayor vulnerabilidad frente a lesiones músculo-tendinosas (LMT)

El colágeno forma la estructura de las fascias musculares profundas de tejido conectivo, que envuelven y protegen cada fibra muscular (endomisio), cada haz de fibras musculares (perimisio), la totalidad del músculo (epimisio), así como las fascias que agrupan grupos musculares. Las fascias musculares convergen en el tendón, que sujeta el músculo al hueso.

A medida que el colágeno del tendón y las fascias musculares se va deteriorando, estos tejidos pierden resistencia y se vuelven más vulnerables frente a traumatismos y lesiones músculo – tendinosas (LMT).

En cualquier actividad física, las fibras musculares y las fibras colagenosas de tejido conectivo trabajan en equipo, de modo que la pérdida de colágeno afecta al rendimiento de los músculos y la potencia de éstos sólo es efectiva si existe un tejido conectivo con la resistencia suficiente para canalizarla. En caso contrario, el riesgo de aparición de LMT es muy elevado.

Estructura de un músculo

Estructura del músculo. Tanto el perimisio, epimisio como el endomisio son membranas de tejido conectivo, cuya estructura está formada por colágeno.

estructura tendón

La estructura del tendón, formada por fibras de colágeno muy flexibles y resistentes, le permite almacenar y transmitir la energía elástica que requiere el movimiento.

11 Déficit de colágeno y fibromialgia

Según algunos estudios, los dolores músculo-esqueléticos característicos de la fibromialgia están relacionados con frecuentes micro-roturas en el tejido conectivo intramuscular, originadas por un déficit de colágeno en este tejido. Estos estudios han detectado alteraciones (52) y un menor contenido de colágeno en el tejido conectivo intramuscular de las personas que padecen esta enfermedad (20).

(20) Gronemann ST, Ribel-Madsen S, Bartels EM, Danneskiold-Samsoe B, Bliddal H. 2004. ”Collagen and muscle pathology in fibromyalgia patients”. Rheumatology. 43: 27-31.

(52) Sprott H, Muller A, Heine H. 1998. “Collagen cross-links in fibromyalgia syndrome”. Z.Rheumatol. 57 Suppl 2:52-5.