Anatomie-Lexicon

Collagenase

Wat is een collagenase?

Een collagenase is een enzym dat in staat is collageen af te breken. Omdat collagenasen bindingen verbreken, behoren ze tot de groep proteasen. Zoals elk enzym bestaat ook collagenase uit een reeks aminozuren. Deze aminozuurketens zijn gevouwen en hebben uiteindelijk altijd een specifieke functie.

De taak van collagenase is om bindingen tussen twee aminozuren te verbreken. Een van deze aminozuren is altijd proline, terwijl de tweede kan variëren. Omdat collageen uit veel proline bestaat, wordt het afgebroken door de collagenasen en uiteindelijk afgebroken.

Er zijn in totaal vijf verschillende collagenasen bij mensen, elk gespecialiseerd in verschillende soorten collageen.

Wat zijn de taken en functies van collagenase?

De functie van collagenasen is om bindingen tussen het aminozuur proline en verschillende andere aminozuren te verbreken. Ze behoren dus tot de proteasen, in plaats van tot enzymen die bindingen verbreken met behulp van water.

De collagenases in het menselijk organisme zijn zogenaamde matrix metalloproteasen. Dit betekent dat ze niet alleen uit aminozuren bestaan, maar ook een metaalion in het midden hebben. In het geval van collagenases is dit een zinkion in het midden. Met behulp van dit metaalion en een watermolecuul wordt de binding tussen proline en het tweede aminozuur gesplitst.

Proline komt in grote hoeveelheden voor in collageen, dat het grootste deel van ons bindweefsel vormt. Het is de belangrijkste vezelcomponent van verschillende structuren, zoals huid, botten en kraakbeen.

Vanwege de collageenafbrekende functie van de collagenasen zijn ze van groot belang bij wondgenezing. Beschadigd of dood weefsel wordt door de collagenase afgebroken en uiteindelijk afgebroken. Dit garandeert een optimale genezing van de wond door het verwijderen van het dode weefsel.

Bij mensen zijn er in totaal vijf collagenasen die specifiek verschillende collagenen splitsen. Deze bevinden zich voornamelijk in de lysosomen, die verantwoordelijk zijn voor de afbraak van verschillende moleculen.

Collagenases worden echter niet alleen bij mensen aangetroffen, maar ook bij bacteriën. Ze zijn buitengewoon belangrijk voor de clostridia. Deze bacteriën gebruiken hun collagenasen om bindweefsel te vernietigen zodat ze zich beter kunnen verspreiden in het organisme.

Als je nog meer interesse hebt in dit onderwerp, lees dan ons volgende artikel hieronder: Rol van enzymen in het menselijk lichaam

Waar wordt collagenase gemaakt?

Zoals de meeste enzymen begint de productie van collagenase in de celkern. Tijdens de transcriptie wordt er een kopie gemaakt van een bepaald DNA-segment dat de informatie voor dit enzym bevat.

Dit mRNA verlaat de celkern via de nucleaire poriën en bereikt het ribosoom. Hier vindt translatie plaats en wordt het enzym samengesteld door verschillende aminozuren aan elkaar te koppelen.

Het actieve collagenase wordt echter niet onmiddellijk aangemaakt, maar een inactieve precursor. Deze zogenaamde procollagenase moet worden geactiveerd voordat deze kan worden gebruikt.

Deze activering vindt plaats na translatie en alleen wanneer de collagenase vereist is. Om de procollagenase om te zetten in een actieve collagenase, moet een korte aminozuursequentie worden afgesneden.

Deze inactieve precursor garandeert een gecontroleerd gebruik van de collagenasen, anders zouden ze onmiddellijk hun functie vervullen om bindweefsel af te breken, zelfs als het weefsel gezond is.

Wat zijn de normale collagenase-niveaus?

Er is momenteel geen standaardwaarde voor collagenase in het menselijk organisme. Dit enzym wordt in veel verschillende menselijke organen aangetroffen, zoals het exocriene deel van de alvleesklier. Hier heeft de collagenase de taak om voedsel te verkleinen.

Als dergelijke cellen vergaan, zoals bijvoorbeeld bij een ontsteking van de alvleesklier, worden meer collagenasen in het bloed uitgescheiden. Men meet echter niet de concentratie collagenase, maar gebruikt in dit geval andere enzymen, zoals lipase.

Een reden hiervoor is het wijdverbreide voorkomen van collagenase. Dit feit maakt het enzym onspecifiek en is daarom niet geschikt voor laboratoriumanalyse.

Hoe werkt het bij de ziekte van Dupuytren?

De ziekte van Dupuytren is een ziekte die gepaard gaat met een toename van weefsel in het gebied van de palmaire aponeurose van de hand. Hierdoor is het voor de patiënt niet meer mogelijk om de vingers volledig te strekken.

Vooral de pink wordt aangetast. Deze is vaak helemaal niet meer uit te rekken en ligt volledig in de palm van de hand. In dit geval spreekt men van een flexiecontractuur.

Hoe deze ziekte zich ontwikkelt, is niet bekend. Er is echter sprake van een familiaire accumulatie en er zijn ook vermoedelijke risicofactoren, zoals het roken van sigaretten of alcoholgebruik.

Patiënten lijden aan een gebrek aan mobiliteit van de handen en zowel bloedvaten als zenuwen kunnen worden beschadigd door de ziekte van Dupuytren.

Verschillende chirurgische ingrepen zijn beschikbaar als therapievorm, zoals het verwijderen van de palmaire aponeurose (Aponeurectomie) of het splitsen van fascia.

Men kan echter ook proberen de ziekte tegen te gaan met zogenaamde collagenase-injecties. De geïnjecteerde collagenasen zouden het overtollige bindweefsel moeten afbreken.

Deze enzymen worden rechtstreeks in de verdikte palmaire fascia geïnjecteerd, die grotendeels uit collageenvezels bestaat. Hierdoor wordt het weefsel losgemaakt en kan de aangedane vinger zo ver mogelijk worden gestrekt.

Wanneer de collagenase-injectie succesvol is, wordt het weefsel zodanig verzacht dat het verdikte koord van de palmaire aponeurose door de vingerstrek scheurt en de patiënt de hand weer normaal kan bewegen.

Bent u geïnteresseerd in andere behandelingsmogelijkheden voor de ziekte van Dupuytren? Lees ons volgende artikel hieronder: Therapie van de ziekte van Dupuytren