Collagen xây dựng khung cấu trúc của cơ thể như thế nào

William Wallace, Ph.D

Collagen xây dựng khung cấu trúc của cơ thể như thế nào

Collagen chiếm gần hai phần ba tổng lượng protein trong cơ thể người, hoạt động như một khung sinh học giúp da, xương, sụn và mô liên kết có được sức mạnh và khả năng phục hồi. Collagen không phải là một protein đơn lẻ mà là một họ gồm hơn 30 loại, mỗi loại được điều chỉnh cho một mô cụ thể.

1️⃣ Từ phân tử đến sợi
Mỗi phân tử collagen là một chuỗi xoắn ba được hình thành bởi ba chuỗi polypeptide (chuỗi α). Hàng ngàn chuỗi xoắn này bó lại thành các sợi nhỏ, sau đó đan xen vào nhau tạo thành các sợi collagen – những sợi cáp giữ các mô lại với nhau.
🟢 Ví dụ: Trong gân và dây chằng, các sợi collagen loại I được sắp xếp chặt chẽ giúp chống lại sự kéo giãn nhưng vẫn cho phép sự linh hoạt khi chịu tải.

2️⃣ Collagen loại I — dạng chủ yếu
Collagen loại I chiếm khoảng 90% collagen trong da, khoảng 80% trong xương, và phần lớn trong gân và dây chằng. Nó được cấu tạo từ hai chuỗi α1(I) và một chuỗi α2(I), tạo nên dạng sợi chắc nhất.
🟢 Ví dụ: Liên kết chéo dày đặc của nó mang lại độ bền kéo cho lớp hạ bì và độ cứng cấu trúc cho xương.

3️⃣ Collagen loại II — sụn và khớp
Collagen loại II bao gồm ba chuỗi α1(II) giống hệt nhau và tạo thành một lưới mịn giúp đệm và ổn định khớp.
🟢 Ví dụ: Đây là protein cấu trúc chính của sụn khớp, mang lại sự linh hoạt đồng thời chống lại lực nén.

4️⃣ Collagen loại III và V — độ đàn hồi và điều hòa
Loại III (ba chuỗi α1(III)) hỗ trợ tính đàn hồi của da, mạch máu và các cơ quan, thường kết hợp với loại I. Loại V giúp kiểm soát đường kính sợi và tổ chức collagen, đặc biệt là ở giác mạc, nhau thai và da.
🟢 Ví dụ: Loại III có nhiều trong động mạch, cho phép chúng giãn nở và co lại theo dòng máu.

5️⃣ Collagen loại IV — lưới cấu trúc
Loại IV tạo thành một mạng lưới không sợi trong màng đáy, neo giữ các tế bào và lọc các phân tử trong các mô như cầu thận và phế nang.
🟢 Ví dụ: Mạng lưới linh hoạt của nó hỗ trợ các lớp biểu mô và nội mô mà không làm giảm tính thấm.

6️⃣ Hỗ trợ và ổn định chất dinh dưỡng
Vitamin C, đồng, kẽm và sắt rất quan trọng cho các phản ứng hydroxyl hóa và liên kết chéo giúp ổn định các chuỗi xoắn collagen.

🟢 Ví dụ: Trong trường hợp thiếu hụt vitamin C (bệnh scorbut), liên kết chéo bị lỗi dẫn đến da mỏng manh, chảy máu nướu răng và chậm lành vết thương.

Từ các chuỗi xoắn phân tử đến các sợi nhìn thấy được, hệ thống phân cấp của collagen giải thích sự thống trị của nó trong cơ thể con người—nó là protein cấu trúc chính kết hợp sức mạnh, tính linh hoạt và khả năng phục hồi của mọi hệ thống cơ quan.

(St.)