Строение коллагеновых волокон

Молекула коллагена состоит из трех полипептидных a-цепей, образующих суперспираль. Обнаружено более 20 видов α-спиралей, имеющих в своем составе около 1000 аминокислотных остатков. Все α -спирали отличаются последовательностью аминокислот, то есть имеют общие закономерности первичной структуры, в которой преобладают глицин (33,7%), пролин (13,3%), гидроксипролин (9,7%), аланин (11,6%).

Для полноценности белка каждая из доминирующих аминокислот имеет определённое значение. Пролин обусловливает образование изгибов полипептидной цепи. Гидроксипролин ограничивает вращение полипептидного стержня, повышая стабильность тройной спирали. Глицин обеспечивает плотное прилегание α -цепей друг к другу.

рис. Остатки аминокислот

Синтез коллагеновых волокон

Выделяют три основные стадии синтеза коллагена: активацию матричной рибонуклеиновой кислоты (РНК), образование проколлагена и формирование зрелого коллагена. Тройная спираль синтезируется в фибробластах. Из фибробластов в виде проколлагена она выделяется во внеклеточный матрикс.

Затем большая часть проколлагеновых волокон разрушается под действием ферментов, лишь небольшая часть превращается в зрелый коллаген, который и определяет свойства кожи. Еще одной особенностью строения кожи человека является период полураспада зрелого коллагена, который составляет 15 лет. Такое длительное время обусловлено устойчивостью к ферментам за счет образования многочисленных поперечных сшивок.

В дерме имеются коллагены I и III типов. Коллаген IV типа является основным компонентом базальной мембраны, сосудов и придатков кожи. Из коллагеновых волокон VII типа сформированы крепящие фибриллы базальной мембраны, соединяющие ее с сосочковым слоем дермы.

Эластические волокна

Эластические волокна более тонкие в сравнении с коллагеновыми и связаны между собой многочисленными анастомозами. Образованы они белком эластином, включающим одну полипептидную цепь, которая состоит приблизительно из 800 аминокислотных остатков. Непосредственно под эпидермисом располагаются окситалановые волокна, ориентированные перпендикулярно поверхности кожи.

В результате воздействия неблагоприятных внешних факторов окситалановые волокна разрушаются первыми, что является причиной образования мелких поверхностных морщин. В сосочковом слое располагаются элауниновые волокна, ориентированные параллельно поверхности кожи, вдоль линий Лангера. В сетчатом слое дермы находятся истинные эластические волокна, которые разрушаются последними. Следствием этого является образование глубоких морщин. Количество и структура коллагеновых и эластических волокон подвержены возрастным изменениям.