कोलेजन फाइबर के प्रकार

संयोजी ऊतक जीवित चीजों, विशेष रूप से कशेरुकियों के संरचनात्मक समर्थन का निर्माण करते हैं। इस परिभाषा को पूरा करने वाले ऊतक पूरे शरीर में विभिन्न प्रकार के कार्य करते हैं, और इनमें से कई संयोजी ऊतकों के निर्माण खंड कोलेजन फाइबर हैं। कोलेजन एक प्रोटीन है - वास्तव में, यह प्रकृति में पाया जाने वाला सबसे भरपूर प्रोटीन है। इसलिए यह आश्चर्यजनक नहीं होना चाहिए कि 2018 तक लगभग 40 उपप्रकारों की पहचान की गई थी।

सभी प्रकार के कोलेजन रेशों में नहीं बनते हैं, जो तंतुओं से बने होते हैं (जो स्वयं व्यक्ति के त्रिक समूहों से बने होते हैं कोलेजन अणु), लेकिन पांच प्रमुख प्रकार के कोलेजन में से तीन - I, II, III, IV और V लेबल वाले - अक्सर इसमें देखे जाते हैं व्यवस्था। कोलेजन में खिंचाव या तन्यता बलों का विरोध करने का लाभप्रद गुण होता है। शरीर में कोलेजन के व्यापक प्रसार के कारण, इसके संश्लेषण, या जैविक निर्माण को प्रभावित करने वाले विकार असंख्य हैं और गंभीर हो सकते हैं।

संयोजी ऊतक उचित है, जो मोटे तौर पर "कुछ भी हड्डी नहीं है जो ज्यादातर लोग कर सकते हैं" का अनुवाद करते हैं संयोजी ऊतक के रूप में पहचानें," ढीले संयोजी ऊतक, घने संयोजी ऊतक और वसा शामिल हैं ऊतक। अन्य प्रकार के संयोजी ऊतक में रक्त और रक्त बनाने वाले ऊतक, लिम्फोइड ऊतक, उपास्थि और हड्डी शामिल हैं।

कोलेजन ढीले संयोजी ऊतक का एक रूप है। इस प्रकार के ऊतक में फाइबर, जमीनी पदार्थ, तहखाने की झिल्ली और विभिन्न प्रकार के मुक्त-मौजूदा (जैसे, रक्त में परिसंचारी) संयोजी ऊतक कोशिकाएं शामिल हैं। कोलेजन फाइबर के अलावा, ढीले संयोजी ऊतक के फाइबर प्रकार में जालीदार फाइबर और लोचदार फाइबर शामिल होते हैं। कोलेजन जमीनी पदार्थ में नहीं पाया जाता है, लेकिन यह कुछ तहखाने की झिल्लियों का एक घटक है, जो स्वयं संयोजी ऊतक और जिस भी ऊतक का समर्थन करता है, के बीच का इंटरफ़ेस है।

जैसा कि उल्लेख किया गया है, कोलेजन एक प्रकार का प्रोटीन है, और प्रोटीन में अमीनो एसिड होते हैं। अमीनो एसिड की छोटी लंबाई को पेप्टाइड्स कहा जाता है, जबकि पॉलीपेप्टाइड्स लंबे होते हैं लेकिन पूर्ण कार्यात्मक प्रोटीन होने से कम होते हैं।

सभी प्रोटीनों की तरह, कोलेजन कोशिकाओं के अंदर राइबोसोम की सतहों पर बनता है। ये राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) के निर्देशों का उपयोग प्रोकोलेजन नामक लंबे पॉलीपेप्टाइड बनाने के लिए करते हैं। यह पदार्थ कोशिकाओं के एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में विभिन्न तरीकों से संशोधित होता है। कुछ अमीनो एसिड में चीनी के अणु, हाइड्रॉक्सिल समूह और सल्फाइड-सल्फाइड बांड जोड़े जाते हैं। कोलेजन फाइबर के लिए नियत प्रत्येक कोलेजन अणु दो अन्य अणुओं के साथ एक ट्रिपल हेलिक्स में घाव कर दिया जाता है, जिससे इसे संरचनात्मक स्थिरता मिलती है। इससे पहले कि कोलेजन पूरी तरह से परिपक्व हो सके, इसके सिरों को काट कर ट्रोपोकोलेजन नामक प्रोटीन बनाया जाता है, जो कोलेजन का दूसरा नाम है।

यद्यपि तीन दर्जन से अधिक विशिष्ट प्रकार के कोलेजन की पहचान की गई है, लेकिन इनमें से केवल एक छोटा अंश ही शारीरिक रूप से महत्वपूर्ण है। रोमन अंकों I, II, III, IV और V का उपयोग करने वाले पहले पांच प्रकार, शरीर में सबसे आम हैं। वास्तव में, सभी कोलेजन के 90 प्रतिशत में टाइप I होता है।

टाइप I कोलेजन (कभी-कभी कोलेजन I कहा जाता है; यह योजना निश्चित रूप से सभी प्रकार पर लागू होती है) कोलेजन फाइबर बनाती है, और त्वचा, टेंडन, आंतरिक अंगों और हड्डी के कार्बनिक (कि यह, गैर-खनिज) हिस्से में पाई जाती है। टाइप II उपास्थि का प्राथमिक घटक है। टाइप III जालीदार तंतुओं का मुख्य घटक है, जो कुछ हद तक भ्रमित करने वाला है क्योंकि इन्हें "कोलेजन फाइबर" नहीं माना जाता है, जैसे कि I प्रकार से बने फाइबर हैं; प्रकार I और III अक्सर ऊतकों में एक साथ देखे जाते हैं। टाइप IV बेसमेंट मेम्ब्रेन में पाया जाता है, जबकि टाइप V बालों में और कोशिकाओं की सतहों पर देखा जाता है।

क्योंकि टाइप I कोलेजन इतना व्यापक है, आसपास के ऊतकों से अलग करना आसान है और औपचारिक रूप से वर्णित होने वाला पहला प्रकार का कोलेजन था। प्रकार I प्रोटीन अणु में तीन छोटे आणविक घटक होते हैं, जिनमें से दो को α1(I) श्रृंखला के रूप में जाना जाता है और जिनमें से एक को α2(I) श्रृंखला कहा जाता है। ये एक लंबे ट्रिपल हेलिक्स के रूप में व्यवस्थित होते हैं। बदले में ये ट्रिपल हेलिकॉप्टर एक दूसरे के साथ तंतु बनाने के लिए ढेर हो जाते हैं, जो बदले में पूर्ण कोलेजन फाइबर में बंधे होते हैं। कोलेजन में सबसे छोटे से सबसे बड़े तक का पदानुक्रम इसलिए α-श्रृंखला, कोलेजन अणु, तंतु और फाइबर है।

ये तंतु बिना टूटे काफी खिंचाव करने में सक्षम होते हैं। यह उन्हें टेंडन में बेहद मूल्यवान बनाता है, जो मांसपेशियों को हड्डियों से जोड़ता है और इसलिए होना चाहिए बड़ी मात्रा में बल प्रदान करते हुए बिना टूटे बहुत अधिक बल सहन करने में सक्षम लचीलापन।

ओस्टोजेनेसिस इम्परफेक्टा नामक बीमारी में, या तो टाइप I कोलेजन पर्याप्त मात्रा में नहीं बनता है या संश्लेषित कोलेजन इसकी संरचना में दोषपूर्ण है। इसके परिणामस्वरूप हड्डी की कमजोरी और संयोजी ऊतक में अनियमितताएं होती हैं, जिससे विभिन्न प्रकार की शारीरिक दुर्बलता होती है (यह कुछ मामलों में घातक हो सकती है)।

टाइप II कोलेजन भी फाइबर बनाता है, लेकिन ये टाइप I कोलेजन फाइबर की तरह व्यवस्थित नहीं होते हैं। ये मुख्य रूप से कार्टिलेज में पाए जाते हैं। टाइप II में तंतु, बड़े करीने से समानांतर होने के बजाय, अक्सर कमोबेश एक गड़गड़ाहट में व्यवस्थित होते हैं। यह इस तथ्य से वहन किया जाता है कि कार्टिलेज, टाइप II कोलेजन का प्रमुख घर होने के नाते, ज्यादातर प्रोटीओग्लाइकेन्स से युक्त मैट्रिक्स से बना होता है। ये एक बेलनाकार प्रोटीन कोर के चारों ओर लिपटे ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स नामक अणुओं से बने होते हैं। पूरी व्यवस्था उपास्थि को संकुचित और "वसंत" बनाती है, जो उपास्थि के घुटनों और कोहनी जैसे जोड़ों पर प्रभाव तनाव को कम करने के मुख्य कार्य के लिए उपयुक्त है।

चोंड्रोडिसप्लासीस नामक कंकाल को प्रभावित करने वाले उपास्थि निर्माण विकारों को डीएनए में जीन में एक उत्परिवर्तन के कारण माना जाता है जो टाइप II कोलेजन अणु के साथ कोड करता है।

टाइप III कोलेजन की मुख्य भूमिका जालीदार तंतुओं का निर्माण है। ये तंतु बहुत संकरे होते हैं, जिनका व्यास एक मीटर का केवल 0.5 से 2 मिलियनवां भाग होता है। टाइप III कोलेजन से बने कोलेजन तंतु अभिविन्यास में समानांतर की तुलना में अधिक शाखाओं वाले होते हैं।

जालीदार तंतु माइलॉयड (अस्थि मज्जा) और लिम्फोइड ऊतकों में प्रचुर मात्रा में पाए जाते हैं, जहां वे नई रक्त कोशिकाओं के निर्माण में शामिल विशेष कोशिकाओं के लिए मचान का काम करते हैं। वे या तो फाइब्रोब्लास्ट या जालीदार कोशिकाओं द्वारा बनाए जाते हैं, जो उनके स्थान पर निर्भर करता है। कुछ रासायनिक रंगों से दाग लगने के बाद वे कैसे दिखाई देते हैं, इसके आधार पर उन्हें टाइप I कोलेजन से अलग किया जा सकता है।

एहलर्स-डानलोस सिंड्रोम नामक बीमारी के 10 या इतने उपप्रकारों में से एक, जो रक्त वाहिकाओं के घातक टूटने का कारण बन सकता है, जीन में उत्परिवर्तन के कारण होता है जो टाइप III कोलेजन के लिए कोड होता है।

जैसा कि उल्लेख किया गया है, टाइप IV कोलेजन बेसमेंट झिल्ली का एक प्रमुख घटक है। यह व्यापक शाखाओं वाले नेटवर्क में व्यवस्थित है। इस प्रकार के कोलेजन में अक्षीय आवधिकता नहीं होती है, जिसका अर्थ है कि इसकी लंबाई के साथ, इसमें एक विशिष्ट दोहराव पैटर्न नहीं होता है, और यह बिल्कुल भी फाइबर नहीं बनाता है। इसलिए इस प्रकार के कोलेजन को प्रमुख कोलेजन प्रकारों में सबसे बेतरतीब के रूप में देखा जा सकता है। टाइप IV कोलेजन बेसमेंट मेम्ब्रेन की तीन परतों में से अधिकांश को बनाता है, जिसे लैमिना डेंसा ("मोटी परत") कहा जाता है। लैमिना डेंसा के दोनों ओर लैमिना ल्यूसिडा और लैमिना फाइब्रोरेटिक्युलरिस हैं। बाद की परत में जालीदार तंतुओं के साथ-साथ टाइप VI कोलेजन के रूप में कुछ प्रकार के III कोलेजन होते हैं, जो कम बार सामना करना पड़ता है।