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Les Collagènes

Les Collagènes

Nous avons évoqué dans un précédent article le tissu conjonctif.

Parmi les éléments le composant figure le collagène dont on entend souvent parler. Mais il est plus logique de parler des collagènes car il en existe, en effet, plusieurs sortes.

Essayons d’y voir plus clair…

Petit rappel

Exempple de tissus conjonctif
Exempple de tissus conjonctif

Les cellules s’organisent en ensembles appelés tissus, qui s’associent à leur tour selon diverses combinaisons en unités fonctionnelles, les organes.

Les cellules des tissus sont en contact avec un réseau complexe de macromolécules extracellulaires:

La matrice extracellulaire qui assure la cohésion grâce à une trame structurée à l’intérieur de laquelle les cellules peuvent migrer et interagir les unes avec les autres.

Ce qui implique jonctions et communications.

Les tissus conjonctifs sont un support pour les feuillets des cellules épithéliales, leur permettant de se rattacher à d’autres tissus.

Les cellules épithéliales quant à elles, tapissent les cavités et surfaces libres du corps formant ainsi des barrages à la circulation d’eau et des solutés.

La matrice extracellulaire: définition

Les tissus ne sont pas seulement composés de cellules, l’espace extracellulaire représentant une partie importante de leur  volume rempli par un enchevêtrement de macromolécules: la matrice extracellulaire.

Elle est formée d’un ensemble de polysaccharides et de protéines assemblés en un réseau organisé.

Dans les tissus conjonctifs, cette matrice est plus abondante que les cellules.

Elle les entoure conférant ainsi certaines propriétés au tissu.

On peut assimiler les tissus conjonctifs à la charpente du corps, une charpente variable en quantité suivant les organes.

Constituants majeurs de la peau et des os mais, minoritaires dans le cerveau et la colonne vertébrale.

Cette extrême variation de ces macromolécules dans la matrice engendre une multiplicité de formes adaptées à la spécificité du tissu.

Exemple: la matrice se calcifie pour former les os et les dents, elle est transparente dans la cornée ou torsadée dans les tendons.

Entre l’epithélium et le tissu conjonctif, la matrice forme une lame basale, un treillis mince et solide qui contrôle le comportement cellulaire.

La matrice extracellulaire  sert de charpente stabilisant la structure physique des tissus.

Mais elle joue aussi un rôle de régulation du comportement des cellules influant ainsi sur leur développement, leur migration, leur prolifération, leur forme et leurs fonctions

Constitution de la matrice extracellulaire

Elle est constituée par des macromolécules sécrétées principalement localement par ses cellules:

  • Les polysaccharides glucosaminoglycanes, reliès à une protéine pour former des protéoglycanes
  • les  protéines fibreuses de deux types:

soit structurales telles le collagène et l’élastine, soit adhésives telles la fibronectine ou la laminine par exemple.

Les glucosaminoglycanes et les protéoglycanes forment une « substance fondamentale » très riche en eau, ressemblant à un gel, dans laquelle sont noyées les protéines fibreuses.

Cette forme acqueuse permet la diffusion des nutriments, hormones, métabolites entre le sang et les cellules du tissu.

Le collagène renforce la matrice et participe à son organisation et l’élastine lui donne son élasticité.

Les protéines adhésives, quant à elles, aident les cellules à se fixer à la matrice extracellulaire:

  • La fibronectine facilite la fixation des fibroblastes à la matrice
  • la laminine facilite la fixation des cellules épithéliales à la matrice basale

Les collagènes

Ils sont la protéine majeure de la matrice extracellulaire.

En fait, ils constituent une famille de protéines fibreuses, principalement sécrétées par les cellules du tissu conjonctif.

Ce sont les protéines les plus abondantes chez les mammifères.

Les molécules de collagène se caractérisent par leur structure hélicoïdale.

Les collagènes sont extrêmement riches en proline et en glycine, deux acides aminés importants.

On a identifié 20 chaines de collagène différentes, codée chacune par un gène séparé et on a trouvé une dizaine de types de molécules de collagène.

Les mieux caractérisés sont:

les types I, II, III, et IV.

Les trois premiers types sont les collagènes fibrillaires, principaux collagènes des tissus conjonctifs, sécrétés dans la matrice extracellulaire puis assemblés en polymères ordonnés: les fibrilles de collagène( fines structures câblées) qui vont s’agréger en faisceaux.

Les molécules de collagène de type IV se trouvent dans la lame basale en s’assemblant en un réseau de feuillet.

L’organisation des fibrilles de collagène dans la matrice extracellulaire est adaptée aux besoins du tissu:

  • La peau des mammifères nécessite un entrelacement des fibrilles pour résister aux tensions dans tous les sens
  • dans les tendons, l’organisation se fera en faisceaux parallèles alignés le long d’un axe principal de tension appliqué aux tendons
  • dans les os matures et dans la cornée, les fibrilles sont en couches ordonnées tel du contre-plaqué

Localisation des collagènes

Le type I se trouve dans la peau, les tendons, la cornée et les organes internes. Il représente 90% du collagène corporel.

Le type II se trouve dans le cartilage, le disque intervertébral, le corps vitré de l’oeil, la chorde ou notochorde.

Le type III se trouve dans les vaisseaux sanguins, la peau et les organes internes.

Le type IV se trouve quant à lui dans la lame basale.

Conclusion

Parler du collagène est donc bien plus complexe qu’il n’y parait.

Ses fonctions vont bien plus loin que le simple rôle de  charpente.

Résumer le soutien de la fonction collagène à la prise de collagène marin associé à de la vitamine C est bien trop réducteur.

Si le collagène marin reminéralise et aide à lubrifier les articulations, il n’aura pas un rôle informatif de la cellule que peut avoir le collagène de type II.

Il faudra certainement, dans un grand nombre de pathologies, associer ou alterner la prise des 2 produits.

Là encore, le ressenti individuel fera la différence.

Quelques minéraux sont indispensables à la fonction collagène dont la trame pourrait se résumer ainsi:

Soufre + Silicium + Vitamine C + Cuivre + Manganèse.

Il n’est pas étonnant alors de les retrouver comme ingrédients de compléments alimentaires indispensables à nos articulations.

Dans un prochain article, nous reviendrons plus en détail sur les glucosaminoglycanes et notamment l’acide hyaluronique et la chondroïtine et nous parlerons aussi de l’élastine, deuxième protéines fibreuses de la matrice extracellulaire.