DESDE TRINITY COLLEGE SAN SEBASTIÁN DE LOS REYES, VOLVEMOS AL ATAQUE CON LAS BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS. PRIMERO FUE LA VITAMINA D, DESPUÉS LA CREATINA, AHORA PASAMOS A OTRA QUE ESTÁ EN BOCA DE TODOS. SEGURO QUE CONOCES A ALGUIEN QUE TOMA SUPLEMENTO DE COLÁGENO… PUES SIGUE LEYENDO!
¿QUÉ ES EL COLÁGENO?
El colágeno es la proteína predominante en el tejido conectivo de los vertebrados, representando entre el 25% y el 35% del total de proteínas en los mamíferos.
Sus moléculas presentan una gran diversidad en formas y funciones.
Por ejemplo, en los tendones, el colágeno se organiza en fibras rígidas que soportan grandes tensiones, mientras que en la piel, ofrece elasticidad y previene deformaciones permanentes.
Además, se encuentra en estructuras como huesos, córnea y vasos sanguíneos.
Figura 1. Fibras de colágeno de la esfera ocular
¿CÓMO SURGIÓ SU FAMA? UN POCO DE HISTORIA
La abadesa y erudita Hildegard von Bingen (1098-1179) (Figura 2) ya estudiaba extractos de tejidos animales y en las dos obras que tiene de naturaleza y medicina, había reconocido su uso como remedio para problemas de las articulaciones.
Hildegard menciona concretamente que el caldo de huesos de ternera y de patas de ternera es un buen remedio para la artrosis y los problemas de discos intervertebrales.
Figura 2. Hildegard von Bingen.
En Europa, los péptidos de colágeno se empezaron a fabricar industrialmente hacia el año 1947, pero inicialmente solo a pequeña escala. A principios de los años setenta, comenzaron a utilizarse en productos dietéticos como sustitutos de azúcares y grasas.
Así, se popularizaron las «dietas ricas en proteínas», en las que los péptidos de colágeno se empleaban como fuente de proteínas animales (Figura 3).
Figura 3. La carne es fuente de colágeno.
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Paralelamente, comenzaron a ser comunes en productos cosméticos (Figura 4). Muchas veces mezclado con ácido hialurónico, polisacárido presente en la piel, humor vítreo, líquido sinovial o tejido esquelético entre otros.
Figura 4. El colágeno en productos de cosmética
En 1985, los primeros estudios científicos demostraron los beneficios de los péptidos de colágeno para las articulaciones y en el tratamiento de la osteoartritis.
Hoy en día, el colágeno se usa principalmente en la salud articular y en el sector de la belleza.
PERO, ¿PARA QUÉ SIRVE REALMENTE?
El colágeno desempeña un papel fundamental al unir los tejidos conectivos del cuerpo, como músculos, tendones, ligamentos, piel, huesos, cartílagos (Figura 5). Además, ayuda a dar firmeza, elasticidad e hidratación a los tejidos.
En los huesos, se asocia con cristales de calcio para formar una estructura sólida, mientras que en la piel, se combina con elastina para crear una red flexible.
Con la edad, la producción de colágeno disminuye, lo que puede llevar a la pérdida de elasticidad de la piel, dolores articulares y problemas como la osteoporosis.
Figura 5. Localización del colágeno en el cuerpo.
TIPOS DE COLÁGENO
Existen alrededor de 30 tipos de colágeno, cada uno con sus funciones específicas. Los más comunes son los tipos I, II, III, IV y V:
- Tipo I: Es el más abundante y se encuentra en la piel, huesos, tendones y dientes. Proporciona resistencia y soporte estructural. (Figura 6)
- Tipo II: Se encuentra en el cartílago, proporcionando elasticidad y resistencia para absorber impactos. (Figura 7)
- Tipo III: Está en la piel, vasos sanguíneos, pulmones y otros órganos flexibles. Ayuda a mantener su estructura.
- Tipo IV: Se localiza en las láminas basales, proporcionando soporte en riñones, piel y vasos sanguíneos.
- Tipo V: Se encuentra en la placenta, cabello y córnea, entre otros. Regula el diámetro de las fibras de colágeno tipo I y contribuye a la formación de la matriz extracelular.
ESTRUCTURA
El colágeno está formado por tres cadenas helicoidales de aminoácidos (Figura 8) que se harán más complejas y enrollarán dando lugar a las fibras de colágeno.
Cada cadena contiene una secuencia repetitiva en la que el aminoácido glicina, aparece cada tres residuos. Esta estructura se estabiliza mediante puentes de hidrógeno y enlaces covalentes.
Figura 8. Estructura del colágeno
¿CÓMO FORMAMOS LAS FIBRAS?
La síntesis de colágeno comienza con la transcripción del ADN y la traducción del ARN mensajero (Figura 9). Las cadenas de colágeno se ensamblan dentro de los fibroblastos como procolágeno, luego es transportado fuera de la célula. En la matriz extracelular se forman las fibras de colágeno.
En este proceso, es esencial la presencia de vitamina C ya que ayuda en la formación de dos aminoácidos (hidroxilisina e hidroxiprolina) clave en la formación del colágeno.
APLICACIONES
Hoy en día el colágeno tiene múltiples aplicaciones entre las que se encuentran:
- Cuidado de la piel y antienvejecimiento: Ayuda a mantener la piel firme y elástica, reduciendo arrugas y flacidez (Figura 10)
- Salud articular y ósea: Fortalece huesos y articulaciones, aliviando dolores y previniendo enfermedades como la osteoporosis.
- Mantenimiento muscular: Contribuye al crecimiento y la fuerza muscular, especialmente en personas mayores o atletas.
- Salud cardiovascular: Mejora la elasticidad de las arterias y ayuda a prevenir enfermedades cardiovasculares.
- Fortalecimiento del cabello y las uñas: Favorece el crecimiento y la resistencia del cabello y las uñas.
- Cicatrización y recuperación: Acelera la regeneración de tejidos y reduce las cicatrices.
PATOLOGÍAS
Algunas enfermedades están asociadas a deficiencias o mutaciones en la producción de colágeno:
- Osteogénesis Imperfecta (OI): Enfermedad genética que causa fracturas óseas frecuentes debido a defectos en la producción de colágeno. (Figura 11)
- Síndrome de Ehlers-Danlos: Trastorno que afecta la producción y maduración del colágeno, causando hipermovilidad articular y piel hiperlaxa.
- Síndrome de Marfan: Afecta el tejido conectivo, causando problemas en el sistema cardiovascular, ojos y esquelético. (Figura 12)
Figura 11. Osteogénesis imperfecta
Figura 12. Síndrome de Marfan.
LA ELASTINA Y EL COLÁGENO, TRABAJO EN EQUIPO
El colágeno y la elastina son proteínas clave en el tejido conectivo. El colágeno proporciona resistencia estructural, mientras que la elastina da elasticidad a los tejidos. Juntas, permiten que la piel se estire y recupere su forma, y que las arterias se expandan y contraigan con cada latido del corazón entre otras funciones.
Con el paso del tiempo, la producción de ambas proteínas disminuye, lo que contribuye a la rigidez de los tejidos y la pérdida de elasticidad de la piel. (Figura 13)
Figura 13: Elastina.
ALGUNAS CURIOSIDADES:
- El colágeno de los animales es similar al humano: El colágeno que se extrae de animales como vacas, cerdos y peces es estructuralmente muy parecido al del cuerpo humano, lo que lo hace ideal para su uso en medicina regenerativa y cosmética.
- El colágeno de pescado es el más biodisponible: El colágeno marino, extraído de la piel y escamas de peces, es más fácil de absorber por el cuerpo humano debido a su bajo peso molecular. Esto lo convierte en un ingrediente popular en suplementos. (Figura 14)
- Es fundamental en la cicatrización: Cuando el cuerpo sufre una lesión, el colágeno juega un papel crucial en la reparación de tejidos, formando una especie de «malla» que ayuda a cerrar heridas.
Si quieres conocer más sobre el colágeno te invitamos a leer el siguiente artículo de Marcos Vázquez, más conocido como «Fitness Revolucionario» en el que además hace referencia a mucha bibliografía científica o bien escuchar este podcast con el Dr. Alex Yáñez, experto en nutrición y rendimiento deportivo y autor del libro «Los 100 mejores suplementos y alimentos que cambiarán tu vida» (Figura 15).
Por último, también te invitamos a pasearte por el siguiente enlace donde verás el trabajo que realizamos para la asignatura de biología.
Realizado por: Ana Victoria Martín Moreno, Elsa Sánchez y Daniela Cuitad. Alumnas de Biología, Geología y Ciencias Ambientales de 1ºBach.
REFERENCIAS:
Foto portada: https://www.glamour.mx/belleza/cabello/articulos/beneficios-del-colageno-para-el-cabello/17803
Figura 1 Fibras de colágeno de la esfera ocular: https://es.dreamstime.com/esclera-ocular-fibras-de-col%C3%A1geno-microscopio-luz-que-muestra-la-un-tejido-conectivo-denso-con-abundantes-en-parte-inferior-capa-image303600254
Figura 3 : http://sportadictos.com/2013/11/carne-deportistas
Figura 4: cosméticos con colágeno https://armoniabio.com/blog/conoces-los-beneficios-del-colageno-y-acido-hialuronico/
Figura 5 Localización del colágeno en el cuerpo: https://www.colnatur.com/blog/para-que-sirve-el-colageno
Figura 6 Colágeno tipo I: https://doctorangeltorres.com/rotura-de-tendon-de-aquiles/
Figura 7: Colágeno tipo II: https://areaoftalmologica.com/terminos-de-oftalmologia/humor-vitreo/
Figura 8: Estructura del colágeno: https://magazine.x115.it/es/x115/tipos-de-colageno/
Figura 9: Síntesis de la fibra de colágeno: https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/2-componentes_proteinas.php
Figura 10 Cuidado de la piel: https://institutomedicoricart.com/blog/colageno-piel/
Figura 11 Síndrome de la Osteogénesis Imperfecta (OI): https://nursesrevisionuganda.com/osteogenesis-imperfecta/
Figura 12 Síndrome de Marfan: http://fity.club/lists/suggestions/sindrome-de-marfan/
Figura 13 Elastina: https://www.mesoestetic.es/blog/elastina-que-es/
Figura 14 Colágeno de pescado: https://productosduche.blogspot.com/2022/03/grenetina-y-colageno-hidrolizado-de.html
Figura 15: «Los 100 mejores suplementos y alimentos…» https://m.media-amazon.com/images/I/61VSHZfnuvL.AC_UF1000,1000_QL80.jpg
