27.11: Collagène de type IV de la lame basale

Le collagène de type IV est un collagène formant un réseau de 400 nm de long qui agit comme une barrière entre les cellules épithéliales et endothéliales. Le collagène de type IV forme l’épine dorsale de la membrane basale par échafaudage avec de la laminine, de l’entactine, des protéoglycanes et de la fibronectine. En plus de fournir un soutien structurel à la membrane basale, il aide également à impliquer les potentiels de signalisation nécessaires aux fonctions pathologiques et physiologiques.

Une molécule de collagène de type IV possède six chaînes alpha qui peuvent exister dans au moins trois configurations hétéro-trimériques en triple hélice, à savoir [α1(IV)]2α2(IV), [α3(IV)]2α4(IV) et [α5(IV)]2α6(IV). La chaîne alpha est composée d’un domaine S N-terminal riche en cystéine, d’un long domaine en triple hélice avec des répétitions Gly-X-Y et d’un domaine C-terminal globulaire contenant environ 230 acides aminés. Ces fibres de collagène peuvent former soit un dimère via des interactions tête-à-tête, soit un tétramère via des interactions queue-queue.

La mutation des gènes responsables du codage du collagène de type IV, tels que COL4A5, peut conduire au syndrome d’Alport. Dans ce syndrome, la membrane basale glomérulaire s’amincit et finit par former des fissures. Cette maladie se caractérise par des problèmes rénaux, une perte auditive et des anomalies oculaires. Un dépôt excessif de collagène IV dans le foie peut entraîner une fibrose hépatique et une cirrhose. L’inflammation des cellules hépatiques active les cellules de Kupffer pour libérer des médiateurs fibrogènes, ce qui entraîne finalement une augmentation de la sécrétion de protéines de la matrice extracellulaire.

Les collagènes de type IV sont des collagènes non fibrillaires ou formant des réseaux qui se trouvent principalement dans la lame basale.

Un collagène typique de type IV est une structure à triple hélice de 400 nm de long interrompue par plusieurs régions non hélicoïdales qui ajoutent de la flexibilité à la molécule.

Au niveau du terminal N, il a un petit domaine globulaire, tandis qu’un grand domaine globulaire est présent au niveau du terminal C.

À travers ces domaines globulaires terminaux, les fibres de collagène peuvent s’associer les unes aux autres par des interactions tête à tête formant un dimère, et des interactions queue-queue formant un tétramère. Les fibres s’associent également par des interactions latérales entre les régions à triple hélice.

De telles associations complexes peuvent former un réseau bidimensionnel et irrégulier, qui confère une résistance à la traction à la lame basale.

Ce réseau se connecte ensuite au réseau de laminine et à d’autres glycoprotéines telles que la perlecan et l’entactine, pour construire une lame basale complète.