Inicialmente extraído de tejidos animales, el colágeno es un material proteico fundamental ampliamente utilizado en cosméticos, dispositivos médicos (medicamentos estéticos, reparación ósea, reparación corneal), alimentos, etc. El colágeno de origen animal apenas puede satisfacer los crecientes requisitos industriales. Los colágenos recombinantes obtenidos de varios sistemas de expresión (por ejemplo, bacterias, levaduras, células mamíferas) son de gran interés.
Se han identificado veintinueve tipos de colágenos según las secuencias de aminoácidos, estructuras y funciones, que se nombran del tipo I al XXIX, respectivamente; los tipos I-III son relativamente comunes y representan aproximadamente el 90% de todo el colágeno del cuerpo.
Colágeno Tipo I se utiliza comúnmente en la producción de hilos quirúrgicos y esponjas hemostáticas.
Colágeno Tipo II es fibrilar y proporciona el componente principal de todo el cartílago.
Colágeno Tipo III juega un papel importante en los vendajes para heridas.
Colágeno Tipo XVII se demostró que protege eficazmente las células madre de los folículos pilosos (HFSCs) contra la atrofia folicular, la pérdida de cabello y el adelgazamiento de la piel, lo que sugiere su posible aplicación en la regeneración capilar.
En los últimos años, un número de colágenos recombinantes (por ejemplo, Tipo I, Tipo II y Tipo III) han entrado al mercado o están en ensayos clínicos.
Característica Estructural de los Colágenos
El colágeno tiene una estructura de proteína única y su estructura primaria consta de una secuencia repetida de aminoácidos (Gly-X-Y), donde X es generalmente Pro, y Y es principalmente Hip o hidroxilisina Hyl. Su estructura secundaria se define como las α-helices izquierdas de la cadena polipeptídica. La estructura terciaria es una especial estructura de triple hélice derecha que consiste en tres cadenas polipeptídicas α-helicoidales entrelazadas, lo que proporciona la morfología básica del procólageno. La estructura cuaternaria se refiere a que el colágeno está unido de extremo a extremo y organizado en haces paralelos, y las microfibras de colágeno están organizadas mediante enlaces covalentes. Las fibras de colágeno se forman al agrupar las microfibras de colágeno en haces.
Aplicaciones de los Colágenos
Colágenos como Cosméticos
La sustancia recombinante puede utilizarse en la fabricación de productos de belleza y cuidado de la piel. El colágeno tiene excelentes propiedades hidratantes y, por lo tanto, puede aliviar problemas como la piel seca y las arrugas.
Colágenos como Dispositivos Médicos
Colágeno para el tratamiento de lesiones cutáneas
El colágeno recombinante puede ser utilizado en productos de belleza debido a su bioactividad mejoradora de la piel. El colágeno recombinante promueve la proliferación de células cutáneas, la síntesis de colágeno, la hidratación y la actividad antioxidante, lo que ayuda a eliminar cicatrices, reducir arrugas y mejorar la condición de la piel. El colágeno recombinante puede ser utilizado en medicinas estéticas mediante inyecciones, vendajes, aerosoles, etc.
Colágeno para otros defectos de tejido
Por su biocompatibilidad, actividad biológica y biodegradabilidad, el andamio de péptidos de colágeno se utiliza en ingeniería de tejidos y medicina regenerativa. El andamio de péptidos de colágeno puede ser utilizado para promover la regeneración y reparación de tejidos, y tratar diversas deficiencias de tejidos como córnea, hueso, cartílago, dental, cardiovascular y neural.
Colágenos para la entrega de fármacos
El colágeno es un material muy efectivo para la entrega de fármacos y la liberación sostenida porque se une a una amplia gama de citocinas, proteínas y fármacos. Puede regular la velocidad y el momento de la liberación del fármaco para una terapia óptima.
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