Collageenorganisatie

Collageenorganisatie is de manier waarop collageenvezels in de extracellulaire matrix zijn geordend. Het beschrijft de hiërarchie van moleculen die samen fibrillen vormen, die bundels tot vezels en uiteindelijk tot fascicles kunnen vormen. De organisatie bepaalt mede de mechanische eigenschappen van weefsels, zoals treksterkte, stijfheid en rekbaarheid. In het menselijk lichaam komen verschillende collageentypen voor: type I in bot, pezen en huid; type II in kraakbeen; type III in combinatie met type I; en type IV in de basaalmembraan. De orientatie varieert per weefsel: tendons en ligamente vertonen doorgaans een sterke parallelle uitlijning; huid heeft een meer netwerkachtige structuur; de cornea bevat gelaagde lamellae die transparantie ondersteunen.

De biochemische proces omvat de synthese van procollageen in cellen, extracellulaire assemblage tot fibrillen en cross-linking door enzymen zoals lysyl-oxidase, wat de stabiliteit verhoogt. Cellulaire krachten en mechanische belasting sturen de oriëntatie van matrix via interacties met integrines. Remodellering door matrixmetalloproteinasen (MMP's) reguleert de structuur in tijd en ruimte. Ontwikkeling, training en groei beïnvloeden de oriëntatie; veroudering kan leiden tot verlies van orde en verhoogde stijfheid.

Veranderingen in collageenorganisatie komen voor bij littekenvorming, fibrose en verschillende bindweefselaandoeningen. Aandoeningen zoals osteogenesis imperfecta en Ehlers-Danlos-syndromen gaan vaak gepaard met afwijkingen in collageenvorming en -organisatie. Onderzoeksmethoden omvatten histologie en beeldvorming zoals polarisatielichtmicroscopie en second-harmonic generation, die de richting en orde van collageenvezels visualiseren, naast ultrastructuurstudies met elektronenmicroscopie.