Патологическая физиология [Николай Никифорович Зайко] (fb2) читать постранично, страница - 294

последующих этапах он зависит от специфических ферментов, обеспечивающих гидроксилирование и гликозилирование.

На масштабы внутриклеточного синтеза коллагена влияет также его количество, находящееся вне клеток. В этом отношении определенное значение имеют теплопептиды, т. е. неспирализованные концы проколлагена, отщепляемые при созревании. В их действии на синтез коллагена в клетке наблюдается обратная зависимость, т. е. чем больше полипептидов вне клетки, тем меньше синтез.

Из неспецифических факторов, влияющих на синтез коллагена, следует назвать ионы кальция, железа, ?-кетоглутарат, аскорбиновую кислоту. Цинга всегда ассоциируется с нарушением коллагенового метаболизма. В клеточных культурах скорбутных животных накапливается незрелый коллаген. Тот факт, что для реакции гидроксилирования требуется а-кетоглутарат, говорит о связи между синтезом коллагена и энергетикой клетки.

Коллаген после его секреции становится неотъемлемой частью межклеточного вещества. Хотя его взаимосвязь с другими, находящимися здесь веществами еще полностью не изучена, известно, что структурно-функциональная роль коллагена, его участие в метаболизме зависят от среды, в которой он находится, т. е. от взаимосвязи с гликозаминогликанами и гликопротеидами.

В регуляции синтеза коллагена принимают участие также гормоны. В экспериментах с применением радиоактивных изотопов показано, что у гипофизэктомированных животных синтез коллагена снижается. Кроме того, снижается сопротивление сухожилий к растяжению.

В табл. 9 приводятся данные о некоторых заболеваниях соединительной ткани, в основе которых лежат нарушения биосинтеза коллагена. Одни из этих болезней передаются по наследству, другие развиваются в результате недостатка кофакторов ферментов, участвующих в модификации коллагена (аскорбиновая кислота).

Таблица 9. Нарушения основных этапов синтеза коллагена и болезни, развивающиеся при них

Этапы образования коллагеновых структур Значение этапа Патохимические нарушения синтеза Заболевание Синтез молекулы коллагена: транскрипция и трансляция Образование первичных структур Дефект структурных генов, ответственных за синтез коллагена. Наследственное изменение, первичной структуры. Ускоренный синтез коллагена Синдром Элерса – Данлоса; несовершенный остеогенез Келоид; цирроз печени; фиброз легкого Посттрансляционные модификации:  гидроксилирование пролина Образование тройной спирали Недостаток аскорбиновой кислоты – кофактора пролингидроксилазы Цинга гидроксилирование лизина Гликозилирование и образование поперечных связей Понижение активности лизингидроксилазы Синдром Элерса – Данлоса присоединение глюкозы и галактозы к гидроксилизину Образование коллагеновых фибрилл Повышение активности гликозилтрансфераз Сахарный диабет превращение проколлагена в коллаген Недостаточная активность проколлаген-пептидазы Дерматоспараксис овец и крупного рогатого скота окислительное дезаминирование лизина и оксилина Образование поперечных связей Недостаточная активность лизиноксидазы Латиризм, синдром Марфана ускоренный распад коллагена Повышение активности коллагенолитических ферментов Деструкция хряща при ревматоидном артрите

Молекулярная гетерогенность коллагена.

Подобно тому как существует несколько типов гемоглобина, так существует и несколько генетически детерминированных типов коллагена. Это обусловлено тем, что в норме в фибробластах синтезируется пять первичных полипептидных цепей – ?1,(I), ?2(II), ?1,(III), ?1(IV) и ?2 которые отличаются друг от друга по набору аминокислот и другим признакам. Так, если в ?1(I)-цепи гидроксилировано только пять из 30 остатков лизина, то в ?2(II)-цепи – 23 из 26. От этого в свою очередь зависит количество поперечных связей между цепями и количество связанных углеводов. Различная комбинация пяти первичных цепей в трехспиральных молекулах приводит к возникновению четырех типов коллагена.

Как видно из табл. 10, коллаген типа I содержится в сухожилиях, костной ткани, коже, коллаген типа II – в хрящевой ткани. Коллаген типа III называют эмбриональным, потому что он обнаруживается в тканях плода, в опухолях. Этот же коллаген обычно находят и в сосудах. Базальная мембрана состоит из коллагена типа IV.

Таблица 10. Генетические типы коллагена

Типы Комбинация цепей Местонахождение Свойства I [а1(I)]2; а2 Кожа, сухожилия, костная ткань Сопротивление растяжению II [а1(II)]3; Хрящевая ткань Сопротивление сдавлению III [α1(III)]3; Сосудистая стенка, опухоль, ткани плода Гибкость,