La Universidad Autónoma de Madrid (UAM) participa junto con el CSIC en un estudio internacional dirigido desde el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, centro que pertenece a los dos anteriores y situado en el campus de Cantoblanco. La investigación sugiere que existe una capacidad de establecer uniones moleculares entre fibras de colágeno. Los resultados del estudio se han publicado en ‘Scientific Reports’.
La investigación ha sido liderada por el investigador del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, Fernando Rodríguez Pascual, en colaboración directa con la Universidad de Cardiff, en el Reino Unido, y se ha llevado a cabo con el uso de herramientas bioinformáticas. Ésto consiste en la aplicación de tecnologías informáticas para analizar datos biológicos y, gracias a ellas, se han estudiado colágenos de una distinta variedad de organismos en busca de posibles secuencias capaces de formar uniones moleculares de tejido conectivo.
La definición de colágeno y su relación con el tejido conectivo
El colágeno es una proteína en forma de fibra y en la naturaleza podemos encontrar 28 tipos diferentes. Esta proteína es la parte mayoritaria de lo que llamamos tejido conectivo que también posee matriz extracelular; es decir, que este tejido cuenta con células, fibras y materia orgánica. El tejido conectivo ocupa los espacios entre células y tejidos, mantiene unidos todos estos elementos y da forma al cuerpo.
Una de las propiedades de las fibras de colágeno es la flexibilidad y la otra es la resistencia a la tracción. Estas cualidades vienen dadas por la unión del colágeno en formas de fibras y la combinación de dichas fibras da base a estructuras del cuerpo humano como son los vasos sanguíneos, los huesos y los dientes. Estas estructuras vienen dadas principalmente por los grupos de colágeno I, II y III.
La síntesis biológica del colágeno es un proceso muy complejo que lleva consigo varias etapas. Comienza con el plegamiento de sus cadenas proteicas formando una triple hélice, hasta su secreción al medio extracelular, donde experimenta una serie de transformaciones químicas. Entre estas transformaciones, la más importante es la de la unión entre estas hélices para formar las fibras. Esta unión está catalizada por unas enzimas llamadas lisil oxidasas que modifican algunos aminoácidos (que son los componentes por cuya unión se forma una cadena de proteínas). Estas modificaciones tienen lugar en posiciones muy concretas determinadas por al secuencia proteica del colágeno, que a su vez viene determinada por los genes.
El colágeno y el tejido conectivo, algo propio de los animales
Según los resultados que aparecen en ‘Scientific Reports’, la formación de uniones a través de fibras de colágeno es sólo propia de los animales (metazoos), pues sus antecedentes más cercanos, que son organismos unicelulares llamados coanoflagelados, son incapaces de formar este colágeno fibrilar. Estas secuencias sólo se encuentran en estos metazoos por muy primitivos que sean, como son los poríferos o esponjas. También se pueden ver altamente conservados en todos los grupos animales, entre ellos los vertebrados. En cada especie animal, el colágeno es diferente y en el caso de los vertebrados, los distintos tipos de colágeno que encontramos han ayudado a su mayor evolución.
Estos colágenos fibrilares han jugador un gran papel en la evolución de los distintos grupos animales. Las posibilidades que tiene el colágeno de formar estructuras variadas ha permitido la aparición y consolidación de organismos con ventajas evolutivas y que, en suma, son cada vez más complejos y adaptados a la naturaleza.
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