27.11: Colágeno Tipo IV da Lâmina Basal

O colágeno tipo IV é um colágeno formador de rede com 400 nm de comprimento que atua como uma barreira entre as células epiteliais e endoteliais. O colágeno tipo IV forma a espinha dorsal da membrana basal por meio de uma estrutura com laminina, entactina, proteoglicanos e fibronectina. Além de fornecer suporte estrutural à membrana basal, ele também ajuda a gerar potenciais de sinalização necessários para funções patológicas e fisiológicas.

Uma molécula de colágeno tipo IV possui seis cadeias alfa que podem existir em pelo menos três configurações helicoidais triplas heterotriméricas, viz. [α1(IV)]2α2(IV), [α3(IV)]2α4(IV) e [α5(IV)]2α6(IV). A cadeia alfa é composta por um domínio S N-terminal rico em cisteína, um domínio triplo helicoidal longo com repetições Gly –X – Y e um domínio C-terminal globular contendo aproximadamente 230 aminoácidos. Essas fibras de colágeno podem formar um dímero por meio de interações cabeça-com-cabeça ou um tetrâmero por meio de interações cauda-com-cauda.

A mutação dos genes responsáveis pela codificação do colágeno tipo IV, como o COL4A5, pode levar à síndrome de Alport. Nesta síndrome, a membrana basal glomerular fica mais fina e eventualmente forma fissuras. Esta doença é caracterizada por problemas renais, perda auditiva e anomalias oculares. A deposição excessiva de colágeno IV no fígado pode causar fibrose hepática e cirrose. A inflamação das células do fígado ativa as células de Kupffer para liberar mediadores fibrogênicos, o que eventualmente resulta no aumento da secreção de proteínas da matriz extracelular.

Os colágenos tipo IV são colágenos não fibrilares ou formadores de rede que são encontrados principalmente na lâmina basal.

Um colágeno tipo IV típico é uma estrutura helicoidal tripla de 400 nm de comprimento, interrompida por várias regiões não helicoidais que adicionam flexibilidade à molécula.

No N-terminal, tem um pequeno domínio globular, enquanto um grande domínio globular está presente no C-terminal.

Através desses domínios globulares terminais, as fibras de colágeno podem se associar umas às outras por interações cabeça-a-cabeça formando um dímero; e interações cauda-cauda formando um tetrâmero. As fibras também se associam por interações laterais entre as regiões de tripla hélice.

Tais associações complexas podem formar uma rede bidimensional e irregular, que fornece resistência à tração para a lâmina basal.

Essa rede se liga ainda mais à rede de laminina e outras glicoproteínas, como perlecan e entactina, para construir uma lâmina basal completa.