27.11: Colágeno tipo IV de lámina basal

El colágeno tipo IV es un colágeno formador de redes de 400 nm de largo que actúa como una barrera entre las células epiteliales y endoteliales. El colágeno tipo IV forma la columna vertebral de la membrana basal al estar estructurado con laminina, entactina, proteoglicanos y fibronectina. Además de brindar soporte estructural a la membrana basal, también ayuda a implicar potenciales de señalización necesarios para funciones tanto patológicas como fisiológicas.

Una molécula de colágeno tipo IV tiene seis cadenas alfa que pueden existir en al menos tres configuraciones de triple hélice heterotriméricas, a saber. [α1(IV)]2α2(IV), [α3(IV)]2α4(IV) y [α5(IV)]2α6(IV). La cadena alfa está compuesta por un dominio S N-terminal rico en cisteína, un dominio triple helicoidal largo con repeticiones Gly-X-Y y un dominio C-terminal globular que contiene aproximadamente 230 aminoácidos. Estas fibras de colágeno pueden formar un dímero mediante interacciones cabeza a cabeza o un tetrámero mediante interacciones cola con cola.

La mutación de los genes responsables de codificar el colágeno tipo IV, como COL4A5, puede provocar el síndrome de Alport. En este síndrome, la membrana basal glomerular se adelgaza y eventualmente forma fisuras. Esta enfermedad se caracteriza por problemas renales, pérdida de audición y anomalías oculares. El depósito excesivo de colágeno IV en el hígado puede provocar fibrosis hepática y cirrosis. La inflamación de las células del hígado activa las células de Kupffer para que liberen mediadores fibrogénicos, lo que eventualmente resulta en un aumento de la secreción de proteínas de la matriz extracelular.

Los colágenos de tipo IV son colágenos no fibrilares o formadores de redes que se encuentran principalmente en la lámina basal.

Un colágeno típico de tipo IV es una estructura de triple hélice de 400 nm de largo interrumpida por varias regiones no helicoidales que añaden flexibilidad a la molécula.

En el terminal N, tiene un dominio globular pequeño, mientras que un dominio globular grande está presente en el terminal C.

A través de estos dominios globulares terminales, las fibras de colágeno pueden asociarse entre sí mediante interacciones de cabeza a cabeza formando un dímero; e interacciones de cola a cola formando un tetrámero. Las fibras también se asocian por interacciones laterales entre las regiones de triple hélice.

Tales asociaciones complejas pueden formar una red bidimensional e irregular, que proporciona resistencia a la tracción a la lámina basal.

Esta red se une aún más con la red de laminina y otras glicoproteínas como el perlecan y la entactina, para construir una lámina basal completa.