¿Sabías que la glicina constituye cada tercer residuo en todas las cadenas de colágeno?
La estructura primaria de colágeno sigue un patrón repetitivo de glicina-X-Y donde X e Y son típicamente prolina e hidroxiprolina, siendo esta repetición periódica de glicina siendo absolutamente necesaria para formación de triple hélice característica de colágeno. El tamaño extraordinariamente pequeño de glicina con solo hidrógeno como cadena lateral permite empaquetamiento compacto en centro de triple hélice donde espacio es extraordinariamente limitado, siendo cualquier otro aminoácido con cadena lateral más voluminosa siendo incapaz de acomodarse en esta posición resultando en disrupciones estructurales que comprometen estabilidad de colágeno. Esta restricción estructural hace que glicina sea aminoácido limitante para síntesis de colágeno considerando que aproximadamente treinta y tres por ciento de residuos en colágeno deben ser glicina, siendo requerimientos totales de glicina para síntesis de colágeno excediendo capacidad de síntesis endógena particularmente durante envejecimiento o durante períodos de demanda elevada sobre renovación de tejidos conectivos.
¿Sabías que la hidroxiprolina es prácticamente exclusiva del colágeno?
La hidroxiprolina no es incorporada directamente durante síntesis de proteínas sino que es formada mediante modificación postraduccional de residuos de prolina que ya están incorporados en cadenas de procolágeno, siendo esta modificación siendo catalizada por prolil hidroxilasa que requiere vitamina C, hierro y alfa-cetoglutarato como cofactores. La presencia de hidroxiprolina en sangre u orina refleja casi exclusivamente degradación de colágeno considerando que virtualmente no existe hidroxiprolina en otras proteínas, siendo medición de hidroxiprolina urinaria habiendo sido utilizada históricamente como marcador bioquímico de tasa de degradación de colágeno en investigación metabólica. Cuando consumimos caldo de huesos que contiene hidroxiprolina preformada desde colágeno que ha sido extraído de tejido conectivo animal, algunos péptidos que contienen hidroxiprolina-glicina escapan digestión completa y son absorbidos intactos apareciendo en circulación donde pueden acumularse en tejidos incluyendo piel y cartílago.
¿Sabías que el colágeno constituye aproximadamente un tercio de todas las proteínas del cuerpo humano?
El colágeno es la proteína más abundante en mamíferos constituyendo aproximadamente treinta por ciento de contenido proteico total siendo componente estructural mayoritario en matriz extracelular de virtualmente todos los tejidos conectivos incluyendo piel donde representa setenta a ochenta por ciento de peso seco de dermis, hueso donde constituye noventa por ciento de matriz orgánica, cartílago donde representa sesenta por ciento de peso seco, y tendones donde constituye hasta ochenta y cinco por ciento de composición. Esta abundancia extraordinaria refleja función crítica de colágeno en provisión de resistencia mecánica, organización estructural y soporte para células siendo colágeno proporcionando andamio tridimensional que determina arquitectura de tejidos y que resiste fuerzas de tensión, compresión y cizallamiento que son impuestas durante movimiento y durante función fisiológica normal, siendo integridad de colágeno siendo determinante de integridad estructural de órganos y sistemas.
¿Sabías que existen al menos veintiocho tipos diferentes de colágeno?
Aunque colágeno es frecuentemente discutido como entidad singular, en realidad existen al menos veintiocho tipos genéticamente distintos de colágeno que son codificados por más de cuarenta genes diferentes siendo cada tipo teniendo estructura y función específica en tejidos particulares. El colágeno tipo I es más abundante constituyendo aproximadamente noventa por ciento de colágeno total siendo predominante en piel, hueso, tendones, ligamentos y órganos, colágeno tipo II es específico de cartílago donde proporciona resistencia a compresión, colágeno tipo III es abundante en paredes vasculares y en órganos siendo frecuentemente co-distribuido con tipo I, colágeno tipo IV forma lámina basal que subyace epitelios, y tipos menos abundantes tienen funciones especializadas en córnea, membrana basal, y en anclaje de estructuras. El caldo de huesos que es elaborado mediante cocción prolongada de huesos, articulaciones y tejido conectivo contiene predominantemente colágeno tipo I desde hueso y tendones, tipo II desde cartílago articular, y tipo III desde tejido conectivo, proporcionando perfil diverso de colágenos que reflejan composición de tejidos que fueron utilizados en preparación.
¿Sabías que la síntesis de colágeno requiere más de veinte pasos enzimáticos?
La conversión de aminoácidos precursores a colágeno funcional en matriz extracelular es proceso extraordinariamente complejo que involucra más de veinte reacciones enzimáticas coordinadas incluyendo transcripción de genes que codifican cadenas alfa de colágeno, traducción de mRNA en ribosomas del retículo endoplásmico rugoso, hidroxilación de residuos de prolina y lisina por prolil hidroxilasa y lisil hidroxilasa que requieren vitamina C, glicosilación de residuos de hidroxilisina, ensamblaje de tres cadenas alfa en triple hélice dentro de retículo endoplásmico, secreción de procolágeno mediante aparato de Golgi, escisión de propéptidos N y C terminales por proteinasas específicas en espacio extracelular, auto-ensamblaje de moléculas de tropocolágeno en fibrillas, y entrecruzamiento covalente de fibrillas por lisil oxidasa que requiere cobre. Esta complejidad extraordinaria explica por qué síntesis de colágeno requiere provisión apropiada no solo de aminoácidos precursores sino además de múltiples cofactores vitamínicos y minerales siendo cualquier deficiencia en pasos intermedios comprometiendo producción de colágeno funcional.
¿Sabías que la prolina puede ser sintetizada endógenamente pero frecuentemente es insuficiente?
La prolina es clasificada como aminoácido no esencial considerando que puede ser sintetizada desde glutamato mediante conversión a glutamato-5-semialdehído que es reducido a prolina por pirrolina-5-carboxilato reductasa, sin embargo esta capacidad de síntesis endógena no significa que provisión desde fuentes exógenas sea innecesaria. Los requerimientos de prolina para síntesis de colágeno son extraordinariamente elevados considerando que prolina más hidroxiprolina constituyen aproximadamente veinte por ciento de residuos en colágeno, siendo síntesis endógena frecuentemente siendo insuficiente para cubrir demanda total particularmente durante crecimiento, durante recuperación de lesión cuando síntesis de colágeno está elevada, durante ejercicio intenso que causa microtrauma en tejidos conectivos requiriendo reparación, o durante envejecimiento cuando eficiencia de síntesis puede estar comprometida. La provisión de prolina desde fuentes dietéticas incluyendo caldo de huesos complementa síntesis endógena asegurando que disponibilidad de precursor no limita tasa de síntesis de colágeno.
¿Sabías que la temperatura de cocción determina cuánto colágeno se extrae en caldo de huesos?
La extracción de colágeno desde tejido conectivo durante elaboración de caldo requiere desnaturalización de triple hélice de colágeno que convierte colágeno en gelatina que es soluble en agua, siendo esta conversión requiriendo calor sostenido durante período prolongado. La triple hélice de colágeno es extraordinariamente estable a temperatura ambiente siendo temperatura de desnaturalización siendo aproximadamente treinta y nueve grados Celsius para colágeno humano con hidroxilación apropiada, sin embargo colágeno en tejido conectivo existe en estructura fibrilar con entrecruzamientos covalentes que incrementan estabilidad térmica requiriendo temperaturas de ochenta a cien grados Celsius durante varias horas para desnaturalización completa y solubilización. La cocción prolongada a fuego lento durante doce a veinticuatro horas maximiza extracción de colágeno resultando en caldo que gelifica cuando enfría reflejando alta concentración de gelatina, siendo liofilización subsecuente removiendo agua mientras preservando aminoácidos y péptidos en forma concentrada y estable que facilita almacenamiento y que mantiene biodisponibilidad.
¿Sabías que algunos péptidos de colágeno pueden estimular fibroblastos a sintetizar más colágeno?
La digestión de colágeno en tracto gastrointestinal mediante proteasas incluyendo pepsina en estómago y tripsina y quimotripsina en intestino delgado genera mezcla de aminoácidos libres y péptidos de tamaño variable, siendo algunos péptidos particularmente aquellos que contienen secuencia prolina-hidroxiprolina o hidroxiprolina-glicina siendo resistentes a digestión completa siendo absorbidos intactos mediante transportadores de péptidos en enterocitos. Estos péptidos bioactivos aparecen en circulación después de consumo oral de colágeno hidrolizado y se acumulan en tejidos diana incluyendo piel y cartílago donde han sido detectados mediante marcaje isotópico, siendo evidencia sugiriendo que péptidos pueden actuar como moléculas señalizadoras que son reconocidas por receptores en superficie de fibroblastos activando vías de señalización que inducen expresión de genes que codifican colágeno tipo I y tipo III. Este efecto de señalización es adicional a provisión de aminoácidos como bloques de construcción, siendo posible que péptidos funcionen como señal que indica a fibroblastos que colágeno está siendo degradado en tejidos requiriendo incremento compensatorio de síntesis.
¿Sabías que el entrecruzamiento del colágeno aumenta con la edad pero puede volverse excesivo?
El entrecruzamiento covalente entre cadenas de colágeno que es catalizado por lisil oxidasa incrementa resistencia mecánica de colágeno mediante formación de enlaces que previenen deslizamiento de moléculas de colágeno bajo tensión, siendo este entrecruzamiento siendo proceso controlado durante juventud resultando en colágeno con balance apropiado entre resistencia y flexibilidad. Sin embargo durante envejecimiento, entrecruzamiento puede volverse excesivo particularmente mediante formación de productos de glicación avanzada que son entrecruzamientos no enzimáticos que resultan de reacción de azúcares con grupos amino en colágeno siendo estos entrecruzamientos anormales incrementando rigidez de tejidos conectivos incluyendo paredes vasculares que pierden compliance, piel que pierde elasticidad, y articulaciones que desarrollan rigidez. La renovación apropiada de colágeno mediante balance entre degradación de colágeno viejo con entrecruzamiento excesivo por metaloproteinasas y síntesis de colágeno nuevo es crítica para mantenimiento de propiedades biomecánicas apropiadas, siendo provisión de precursores desde caldo de huesos respaldando síntesis de colágeno nuevo que reemplaza colágeno dañado o excesivamente entrecruzado.
¿Sabías que la glicina funciona como neurotransmisor inhibitorio en médula espinal?
Además de función estructural como componente mayoritario de colágeno, la glicina funciona como neurotransmisor en sistema nervioso central particularmente en médula espinal y tronco encefálico donde actúa como neurotransmisor inhibitorio mediante unión a receptores de glicina que son canales de cloruro siendo apertura de estos canales permitiendo entrada de iones cloruro que hiperpolarizan neurona haciendo menos probable que dispare potencial de acción. Esta inhibición glicinérgica modula excitabilidad de neuronas motoras que controlan músculo esquelético y modula procesamiento de señales sensoriales particularmente dolor siendo glicina participando en modulación de transmisión nociceptiva en asta dorsal de médula espinal. La provisión elevada de glicina desde caldo de huesos puede incrementar disponibilidad de glicina para neurotransmisión aunque efectos sobre función neurológica desde suplementación oral son típicamente sutiles considerando que glicina debe atravesar barrera hematoencefálica para acceso a sistema nervioso central siendo transporte siendo limitado, siendo función primaria de glicina desde suplementación siendo provisión de precursor para síntesis de colágeno en lugar de modulación directa de neurotransmisión.
¿Sabías que la glicina es precursor de glutatión que es antioxidante intracelular mayoritario?
La glicina es uno de tres aminoácidos que constituyen glutatión que es tripéptido compuesto por glutamato, cisteína y glicina siendo glutatión siendo antioxidante intracelular más abundante que neutraliza especies reactivas de oxígeno y que conjuga xenobióticos facilitando excreción mediante glutatión S-transferasas. La síntesis de glutatión requiere provisión apropiada de tres aminoácidos constituyentes siendo cisteína siendo típicamente aminoácido limitante considerando que contiene grupo tiol que es crítico para actividad antioxidante, sin embargo glicina puede volverse limitante cuando demanda sobre síntesis de glutatión está elevada durante estrés oxidativo siendo provisión de glicina desde fuentes exógenas incluyendo caldo de huesos potencialmente respaldando capacidad antioxidante mediante aseguración de que síntesis de glutatión no está limitada por disponibilidad de glicina. La función de glicina en síntesis de glutatión es adicional a función en síntesis de colágeno siendo glicina teniendo múltiples roles metabólicos siendo provisión apropiada siendo necesaria para soporte de múltiples vías que requieren este aminoácido.
¿Sabías que el cartílago articular carece de vasos sanguíneos?
El cartílago articular que cubre superficies de articulaciones sinoviales es tejido avascular significando que carece de vasos sanguíneos siendo nutrición de condrocitos que residen en cartílago dependiendo de difusión de nutrientes desde líquido sinovial que baña superficie de cartílago y desde hueso subcondral que subyace cartílago. Esta ausencia de vascularización tiene implicaciones importantes para renovación de cartílago considerando que provisión de aminoácidos, cofactores y oxígeno que son necesarios para síntesis de colágeno tipo II y proteoglicanos que constituyen matriz de cartílago depende de difusión que es proceso relativamente lento siendo distancias de difusión siendo limitadas a pocos milímetros. La compresión cíclica de cartílago durante movimiento facilita nutrición mediante bombeo de líquido sinovial que lleva nutrientes hacia interior de cartílago y que remueve desechos metabólicos siendo movimiento regular siendo crítico para mantenimiento de salud de cartílago, siendo provisión sistémica de aminoácidos desde caldo de huesos incrementando disponibilidad de precursores en líquido sinovial que pueden difundir hacia cartílago donde condrocitos utilizan estos precursores para síntesis de matriz.
¿Sabías que la piel pierde aproximadamente un uno por ciento de su colágeno dérmico cada año después de los veinte?
La síntesis de colágeno en piel declina progresivamente durante envejecimiento siendo tasa de síntesis por fibroblastos dérmicos declinando debido a reducción en expresión de genes que codifican colágeno tipo I y tipo III, reducción en actividad de enzimas que modifican procolágeno incluyendo prolil hidroxilasa, y acumulación de fibroblastos senescentes que tienen capacidad reducida de sintetizar colágeno. Simultáneamente, degradación de colágeno por metaloproteinasas de matriz está incrementada particularmente después de exposición a radiación ultravioleta que induce expresión de metaloproteinasas mediante activación de factor de transcripción AP-1, siendo balance entre síntesis declinante y degradación incrementada resultando en pérdida neta de colágeno dérmico de aproximadamente uno por ciento anualmente siendo esta pérdida acumulándose durante décadas resultando en adelgazamiento de dermis, pérdida de firmeza, y formación de arrugas. La provisión de aminoácidos estructurales desde caldo de huesos respalda capacidad de fibroblastos de sintetizar colágeno nuevo proporcionando precursores que no limitan síntesis siendo renovación apropiada siendo necesaria para mantenimiento de densidad de colágeno en dermis durante envejecimiento.
¿Sabías que el colágeno en hueso proporciona flexibilidad mientras que el mineral proporciona dureza?
El hueso es material compuesto que contiene aproximadamente cincuenta por ciento de mineral siendo hidroxiapatita que es cristal de fosfato de calcio proporcionando dureza y resistencia a compresión, y cincuenta por ciento de matriz orgánica siendo colágeno tipo I constituyendo noventa por ciento de componente orgánico proporcionando flexibilidad y resistencia a tensión. Esta composición híbrida crea material con propiedades únicas que combinan dureza de mineral con tenacidad de colágeno siendo hueso siendo capaz de soportar cargas de compresión sin fracturarse y siendo capaz de absorber energía durante impacto mediante deformación de matriz de colágeno que previene propagación de fracturas. La pérdida de colágeno durante envejecimiento resultando de síntesis reducida o de entrecruzamiento anormal compromete propiedades mecánicas de hueso incrementando fragilidad pese a que contenido mineral puede ser preservado siendo calidad de matriz de colágeno siendo tan importante como cantidad de mineral para determinación de resistencia a fractura, siendo provisión de aminoácidos estructurales desde caldo de huesos respaldando renovación de matriz orgánica que es substrato sobre cual mineralización ocurre.
¿Sabías que los tendones pueden tardar meses en adaptarse al entrenamiento de resistencia?
Los tendones que conectan músculos a huesos son estructuras predominantemente compuestas por colágeno tipo I que transmiten fuerzas generadas por contracción muscular a esqueleto permitiendo movimiento, siendo tendones teniendo capacidad limitada de adaptación comparado con músculo considerando que tenocitos que sintetizan colágeno en tendones tienen tasa metabólica baja y que tendones tienen vascularización limitada comprometiendo provisión de nutrientes y oxígeno. El entrenamiento de resistencia estimula remodelación de tendones mediante señalización mecánica que activa tenocitos a incrementar síntesis de colágeno incrementando grosor y resistencia de tendones siendo esta adaptación requiriendo tiempo prolongado típicamente de tres a seis meses para cambios estructurales significativos comparado con adaptaciones musculares que ocurren durante semanas. Esta discrepancia temporal entre adaptación muscular rápida y adaptación tendinosa lenta crea período de vulnerabilidad donde fuerza muscular incrementada impone demanda elevada sobre tendones que no han adaptado completamente siendo riesgo de lesión tendinosa siendo elevado durante esta fase, siendo provisión de aminoácidos estructurales desde caldo de huesos durante período de entrenamiento respaldando síntesis de colágeno en tendones proporcionando precursores que facilitan remodelación apropiada siendo particularmente relevante durante primeros meses de programa de entrenamiento nuevo o durante incrementos en volumen o intensidad de entrenamiento.
¿Sabías que la vitamina C es absolutamente necesaria para síntesis de colágeno funcional?
La prolil hidroxilasa y lisil hidroxilasa que hidroxilan residuos de prolina y lisina en cadenas de procolágeno requieren vitamina C como cofactor siendo vitamina C manteniendo hierro en estado ferroso que es necesario para actividad catalítica de estas enzimas, siendo deficiencia de vitamina C resultando en síntesis de colágeno que carece de hidroxiprolina e hidroxilisina apropiadas siendo este colágeno siendo inestable a temperatura corporal y siendo incapaz de formar triple hélice estable. Esta dependencia absoluta de vitamina C para síntesis de colágeno funcional es demostrada dramáticamente en escorbuto que es deficiencia severa de vitamina C manifestándose como fragilidad de tejidos conectivos, sangrado de encías, pérdida de dientes, y compromiso de cicatrización reflejando incapacidad de sintetizar colágeno funcional pese a provisión apropiada de aminoácidos precursores. La integración de provisión de aminoácidos desde caldo de huesos con ingesta apropiada de vitamina C desde frutas y vegetales o desde suplementación asegura que tanto precursores como cofactores están disponibles para síntesis de colágeno siendo ambos siendo necesarios siendo ausencia de cualquiera comprometiendo producción de colágeno funcional.
¿Sabías que el colágeno tipo II en cartílago tiene estructura ligeramente diferente al tipo I en piel y hueso?
Aunque todos los tipos de colágeno comparten estructura básica de triple hélice formada por tres cadenas alfa, diferencias en secuencia de aminoácidos y en modificaciones postraduccionales determinan propiedades específicas de cada tipo siendo colágeno tipo I que predomina en piel, hueso y tendones formando fibrillas gruesas con diámetro de cincuenta a doscientos nanómetros que proporcionan resistencia a tensión elevada, mientras colágeno tipo II que predomina en cartílago formando fibrillas más delgadas con diámetro de veinte a setenta nanómetros que están organizadas en red tridimensional que atrapa proteoglicanos creando matriz que resiste compresión. El colágeno tipo II tiene además mayor contenido de hidroxilisina comparado con tipo I siendo hidroxilisina siendo sitio de glicosilación donde cadenas de glicosaminoglicanos son unidas siendo estas modificaciones siendo críticas para interacción de colágeno con proteoglicanos en cartílago. El caldo de huesos que es elaborado desde huesos con articulaciones adheridas contiene tanto colágeno tipo I desde hueso y tendones como colágeno tipo II desde cartílago articular proporcionando perfil diverso de colágenos que reflejan composición de tejidos conectivos siendo provisión de ambos tipos proporcionando precursores que pueden ser utilizados por fibroblastos para síntesis de tipo I en piel y hueso y por condrocitos para síntesis de tipo II en cartílago.
¿Sabías que la glicina puede modular inflamación mediante receptores específicos en células inmunitarias?
Además de función estructural en colágeno y función como neurotransmisor, la glicina modula respuesta inflamatoria mediante activación de receptores de glicina que están expresados en macrófagos, neutrófilos y linfocitos siendo activación de estos receptores inhibiendo producción de citoquinas proinflamatorias incluyendo factor de necrosis tumoral alfa e interleucina-6 que son mediadores que promueven inflamación. La glicina inhibe además activación de NF-κB que es factor de transcripción maestro que induce expresión de genes proinflamatorios siendo mecanismo involucrando hiperpolarización de macrófagos que previene entrada de calcio que es necesaria para activación de NF-κB, siendo efectos antiinflamatorios de glicina siendo relevantes considerando que inflamación crónica de bajo grado incrementa actividad de metaloproteinasas de matriz que degradan colágeno comprometiendo integridad de tejidos conectivos. La provisión elevada de glicina desde caldo de huesos puede contribuir a modulación de inflamación siendo efectos sobre inflamación siendo adicionales a provisión de precursor para síntesis de colágeno siendo glicina teniendo múltiples funciones fisiológicas que convergen en soporte de homeostasis de tejidos conectivos.
¿Sabías que la lisil oxidasa que entrecruz colágeno requiere cobre como cofactor?
La lisil oxidasa es enzima extracelular que cataliza paso inicial en formación de entrecruzamientos covalentes entre cadenas de colágeno mediante oxidación de grupos amino de residuos de lisina e hidroxilisina a aldehídos reactivos que subsecuentemente condensan formando enlaces cruzados de Schiff que estabilizan estructura fibrilar de colágeno, siendo esta enzima requiriendo cobre como cofactor siendo átomo de cobre en sitio activo siendo necesario para actividad catalítica. La deficiencia de cobre compromete actividad de lisil oxidasa resultando en síntesis de colágeno con entrecruzamiento inadecuado que tiene resistencia mecánica reducida siendo fragilidad de tejidos conectivos siendo manifestación de deficiencia de cobre, siendo deficiencia severa habiendo sido documentada en animales manifestándose como aneurismas aórticos reflejando debilidad de pared vascular que contiene colágeno inadecuadamente entrecruzado. La provisión de cobre desde fuentes dietéticas incluyendo vísceras, mariscos y frutos secos o desde suplementación es necesaria para optimización de entrecruzamiento de colágeno siendo cobre siendo cofactor crítico que junto con vitamina C que es necesaria para hidroxilación y con aminoácidos precursores desde caldo de huesos crea soporte completo para síntesis de colágeno funcional con propiedades mecánicas apropiadas.
¿Sabías que el ejercicio de carga estimula síntesis de colágeno en hueso mediante mecanotransducción?
Los osteoblastos que sintetizan colágeno y que depositan mineral en hueso detectan deformación mecánica de matriz ósea durante ejercicio de carga mediante integrinas que son receptores que unen células a matriz extracelular y que transmiten señales mecánicas a interior de célula activando vías de señalización incluyendo FAK y ERK que inducen expresión de genes que codifican colágeno tipo I y otras proteínas de matriz. Esta respuesta de mecanotransducción es fundamento de ley de Wolff que establece que hueso se adapta a cargas que son impuestas mediante remodelación que incrementa densidad y resistencia en regiones sometidas a estrés mecánico elevado siendo estimulación mecánica siendo señal primaria que induce osteoblastos a sintetizar matriz ósea. La provisión de aminoácidos estructurales desde caldo de huesos respalda capacidad de osteoblastos de responder a señales mecánicas proporcionando precursores que no limitan síntesis siendo combinación de estímulo mecánico desde ejercicio de carga que activa señalización anabólica y provisión de precursores que permite síntesis apropiada creando sinergia que optimiza formación ósea siendo ambos factores siendo necesarios siendo ejercicio sin nutrición apropiada o nutrición sin estímulo mecánico siendo subóptimos comparado con integración de ambos.
¿Sabías que la gelatina del caldo de huesos gelifica porque las cadenas de colágeno desnaturalizado se reorganizan al enfriarse?
Durante cocción prolongada de huesos y tejido conectivo, el calor desnaturaliza triple hélice de colágeno convirtiéndola en gelatina que es colágeno parcialmente hidrolizado que es soluble en agua caliente existiendo como cadenas individuales o como agregados pequeños siendo pérdida de estructura terciaria permitiendo solubilización. Cuando caldo que contiene gelatina es enfriado a temperatura ambiente o a temperatura de refrigeración, cadenas de gelatina comienzan a re-asociarse formando uniones de hidrógeno entre cadenas creando red tridimensional que atrapa agua siendo esta gelificación siendo reversible siendo calentamiento causando fusión de red y retorno a estado líquido. La capacidad de gelificación es indicador de concentración de gelatina en caldo siendo caldo con alta concentración gelificando firmemente mientras caldo diluido gelificando débilmente o no gelificando siendo gelificación fuerte indicando extracción exitosa de colágeno desde tejidos. La liofilización de caldo gelificado remueve agua mediante sublimación mientras preservando gelatina en forma seca siendo reconstitución con agua caliente regenerando propiedades de gelificación siendo liofilizado proporcionando forma concentrada y estable de gelatina que mantiene contenido de aminoácidos y péptidos.
¿Sabías que los péptidos de colágeno marcados radiactivamente se acumulan preferentemente en cartílago y piel?
Estudios de distribución tisular utilizando colágeno hidrolizado marcado con isótopos radiactivos han demostrado que después de administración oral, péptidos marcados aparecen en circulación y se acumulan preferentemente en ciertos tejidos siendo concentraciones más elevadas siendo detectadas en cartílago articular y en piel comparado con otros tejidos sugiriendo que existe mecanismo de distribución selectiva hacia tejidos ricos en colágeno. El mecanismo de esta acumulación selectiva no es completamente caracterizado pero puede involucrar transportadores específicos que reconocen péptidos que contienen hidroxiprolina o puede reflejar afinidad de péptidos por matriz extracelular existente en estos tejidos siendo péptidos pudiendo interactuar con colágeno nativo o con receptores en superficie de fibroblastos y condrocitos. Esta distribución preferencial sugiere que péptidos de colágeno desde caldo de huesos pueden alcanzar tejidos diana donde aminoácidos pueden ser utilizados para síntesis local de colágeno o donde péptidos pueden ejercer efectos de señalización que estimulan síntesis endógena siendo acumulación en cartílago y piel siendo particularmente relevante considerando que estos son tejidos donde preservación de colágeno es crítica para función y apariencia.
¿Sabías que el colágeno en paredes vasculares proporciona resistencia que previene aneurismas?
Las arterias contienen colágeno tipo I y tipo III en capa media y adventicia proporcionando resistencia a tensión que previene dilatación excesiva o ruptura bajo presión sanguínea elevada siendo organización de fibras de colágeno en orientación circunferencial alrededor de luz vascular siendo crítica para resistencia a tensión circunferencial que es generada por presión intraluminal. La integridad de colágeno vascular es determinante crítico de resistencia a formación de aneurismas que son dilataciones focales de arteria que resultan de debilidad de pared siendo degradación de colágeno por metaloproteinasas o síntesis inadecuada de colágeno nuevo que reemplaza colágeno dañado siendo factores que comprometen integridad estructural. La renovación apropiada de colágeno en paredes vasculares mediante balance entre degradación controlada de colágeno viejo y síntesis de colágeno nuevo es proceso continuo que requiere provisión sostenida de precursores incluyendo glicina, prolina e hidroxiprolina desde fuentes dietéticas, cofactores incluyendo vitamina C que permite hidroxilación y cobre que cataliza entrecruzamiento, y modulación de inflamación que cuando está elevada incrementa actividad de metaloproteinasas comprometiendo balance hacia degradación, siendo provisión de aminoácidos desde caldo de huesos contribuyendo a soporte de renovación de colágeno vascular que es crítica para mantenimiento de integridad estructural de sistema cardiovascular.
¿Sabías que la prolina es el único aminoácido cuya cadena lateral forma un anillo con el esqueleto peptídico?
La estructura única de prolina donde cadena lateral de tres carbonos forma anillo conectándose de vuelta a nitrógeno del esqueleto peptídico crea restricciones conformacionales que limitan rotación alrededor de enlaces peptídicos siendo estas restricciones favoreciendo formación de hélice de poliprolina que es estructura extendida que es precursora de triple hélice de colágeno. Esta estructura cíclica hace que prolina sea aminoácido único con propiedades que son críticas para formación de colágeno siendo prolina siendo responsable de conformación extendida de cadenas que permite empaquetamiento en triple hélice siendo además prolina siendo sustrato para hidroxilación a hidroxiprolina que estabiliza triple hélice mediante formación de puentes de hidrógeno. La abundancia de prolina en colágeno constituyendo aproximadamente quince por ciento de residuos junto con restricciones estructurales que impone hace que prolina sea aminoácido definidor de estructura de colágeno siendo presencia de prolina en posiciones específicas en secuencia siendo crítica para formación de triple hélice funcional siendo mutaciones que reemplazan prolina con otros aminoácidos frecuentemente resultando en colágeno defectuoso.
¿Sabías que el manganeso es cofactor de enzimas que sintetizan glicosaminoglicanos en cartílago?
Los glicosaminoglicanos incluyendo condroitín sulfato y queratán sulfato que son componentes mayoritarios de proteoglicanos en cartílago son sintetizados por glicosiltransferasas que transfieren azúcares desde nucleótido-azúcares activados a cadenas de glicosaminoglicanos en crecimiento siendo muchas de estas glicosiltransferasas requiriendo manganeso como cofactor para actividad catalítica. El agrecano que es proteoglicano mayoritario en cartílago contiene aproximadamente cien cadenas de condroitín sulfato y treinta cadenas de queratán sulfato unidas a proteína central siendo estos glicosaminoglicanos siendo altamente negativos cargados atrayendo cationes y agua creando presión osmótica que resiste compresión siendo contenido apropiado de glicosaminoglicanos siendo crítico para función de cartílago como amortiguador. La deficiencia de manganeso compromete síntesis de glicosaminoglicanos resultando en cartílago con contenido reducido de proteoglicanos y con capacidad reducida de resistir compresión siendo provisión de manganeso desde fuentes dietéticas o desde suplementación siendo necesaria para síntesis apropiada de matriz de cartílago siendo manganeso siendo sinérgico con provisión de aminoácidos para colágeno tipo II desde caldo de huesos siendo tanto colágeno que proporciona red fibrilar como proteoglicanos que proporcionan resistencia a compresión siendo necesarios para función de cartílago.
¿Sabías que la hidroxilación de prolina a hidroxiprolina ocurre después de que las cadenas están sintetizadas?
La prolil hidroxilasa que convierte residuos de prolina a hidroxiprolina actúa sobre cadenas de procolágeno que ya han sido sintetizadas en ribosomas del retículo endoplásmico siendo hidroxilación siendo modificación postraduccional que ocurre mientras cadenas están todavía en lumen del retículo antes de ensamblaje en triple hélice, siendo timing de hidroxilación siendo crítico considerando que hidroxilación debe ocurrir antes de formación de triple hélice siendo prolina en cadenas ya ensambladas en triple hélice siendo inaccesible a prolil hidroxilasa. Esta dependencia temporal explica por qué deficiencia de vitamina C que es cofactor de prolil hidroxilasa resulta en síntesis de colágeno con contenido reducido de hidroxiprolina siendo cadenas siendo sintetizadas normalmente pero no siendo hidroxiladas apropiadamente durante ventana crítica en retículo endoplásmico resultando en triple hélice inestable que es degradada rápidamente. La provisión apropiada de vitamina C junto con provisión de prolina desde caldo de huesos asegura que tanto sustrato como cofactor están disponibles durante ventana crítica de hidroxilación siendo ambos siendo necesarios para síntesis de colágeno funcional con contenido apropiado de hidroxiprolina que determina estabilidad térmica.
¿Sabías que el silicio está concentrado en tejidos conectivos y hueso?
El silicio es elemento traza que aunque no siendo reconocido como nutriente esencial en sentido estricto es concentrado en tejidos conectivos incluyendo hueso, cartílago, piel, y paredes vasculares siendo concentraciones en estos tejidos siendo significativamente más elevadas comparado con tejidos blandos sugiriendo función específica en metabolismo de matriz extracelular. El silicio está involucrado en síntesis de colágeno mediante mecanismos que incluyen estimulación de prolil hidroxilasa incrementando tasa de hidroxilación de prolina, formación de entrecruzamientos entre cadenas de glicosaminoglicanos que estabilizan matriz extracelular, y modulación de expresión de genes que codifican colágeno tipo I siendo efectos sobre síntesis de colágeno habiendo sido documentados en cultivos celulares y en estudios en animales. El silicio facilita además calcificación de matriz ósea mediante promoción de deposición de mineral en matriz de colágeno siendo silicio siendo detectado en zona de calcificación activa en hueso en crecimiento sugiriendo participación en proceso de mineralización, siendo deficiencia de silicio en animales resultando en hueso con contenido reducido de colágeno y con mineralización comprometida. La provisión de silicio desde fuentes dietéticas incluyendo granos enteros, vegetales, y agua o desde suplementación con extracto de bambú que proporciona silicio orgánico biodisponible respalda metabolismo de colágeno siendo silicio siendo sinérgico con provisión de aminoácidos desde caldo de huesos y con vitamina C siendo integración de precursores, cofactores y elementos traza creando soporte multinivel para síntesis de colágeno y formación de matriz extracelular.
¿Sabías que el zinc es componente de metaloproteinasas que degradan colágeno viejo?
Las metaloproteinasas de matriz son familia de enzimas que degradan componentes de matriz extracelular incluyendo colágeno, siendo estas enzimas conteniendo átomo de zinc en sitio activo siendo zinc siendo necesario para actividad catalítica que escinde enlaces peptídicos en cadenas de colágeno. Aunque degradación de colágeno puede parecer contraproducente para preservación de tejidos conectivos, la degradación controlada es crítica para renovación apropiada de matriz siendo colágeno viejo que puede estar dañado por oxidación, glicación o fragmentación necesitando ser removido y reemplazado con colágeno nuevo siendo metaloproteinasas catalizando este proceso. El balance entre actividad de metaloproteinasas que degradan y actividad de fibroblastos que sintetizan determina cambio neto en contenido de colágeno siendo balance apropiado resultando en renovación sin pérdida neta mientras degradación excesiva sin síntesis compensatoria resultando en pérdida de matriz siendo modulación de este balance siendo crítica durante envejecimiento cuando degradación tiende a exceder síntesis. La provisión de zinc desde fuentes dietéticas o desde suplementación es necesaria no solo para actividad de metaloproteinasas que participan en renovación sino además para función de múltiples enzimas que participan en síntesis de colágeno siendo zinc siendo cofactor de fosfatasa alcalina en osteoblastos que participa en mineralización de matriz ósea, siendo provisión apropiada de zinc junto con aminoácidos desde caldo de huesos respaldando tanto síntesis como renovación apropiada de colágeno.
¿Sabías que la glicina es el aminoácido más pequeño y más simple estructuralmente?
La glicina tiene como cadena lateral solamente átomo de hidrógeno siendo el único aminoácido que no tiene carbono quiral en posición alfa considerando que dos sustituyentes en carbono alfa son idénticos siendo ambos hidrógenos, siendo esta simplicidad estructural extraordinaria confiriendo propiedades únicas incluyendo flexibilidad conformacional que permite glicina acomodarse en regiones de proteínas donde espacio es extremadamente limitado. En colágeno, esta propiedad es explotada mediante posicionamiento de glicina cada tercer residuo en centro de triple hélice donde tres cadenas convergen siendo espacio en centro siendo extraordinariamente restringido permitiendo solo glicina con su hidrógeno pequeño siendo cualquier otro aminoácido con cadena lateral más voluminosa siendo incapaz de acomodarse causando disrupciones estructurales. Esta restricción estructural hace que glicina sea absolutamente insustituible en colágeno siendo cada posición donde glicina ocurre siendo crítica para formación de triple hélice funcional siendo imposible reemplazar glicina con cualquier otro aminoácido sin comprometer estabilidad de colágeno, siendo mutaciones que reemplazan glicina en colágeno siendo causa de múltiples condiciones que afectan tejidos conectivos manifestándose como fragilidad de hueso, piel y tejidos siendo estos casos demostrando función crítica e insustituible de glicina en estructura de colágeno.
¿Sabías que el contenido de agua en cartílago determina su capacidad de resistir compresión?
El cartílago articular contiene aproximadamente setenta a ochenta por ciento de agua siendo este contenido elevado de agua siendo crítico para función como amortiguador que absorbe y distribuye cargas de compresión durante movimiento, siendo agua siendo retenida en matriz de cartílago mediante interacciones con glicosaminoglicanos que están unidos a proteoglicanos siendo estos glicosaminoglicanos siendo altamente negativos cargados atrayendo cationes y moléculas de agua creando presión osmótica. Cuando cartílago es comprimido durante carga mecánica, agua es expulsada desde matriz reduciendo grosor de cartílago y permitiendo distribución de carga, siendo remoción de carga permitiendo re-imbibición de agua que restaura grosor original siendo este ciclo de exudación y re-imbibición siendo repetido continuamente durante movimiento siendo también mecanismo de nutrición de condrocitos mediante bombeo de nutrientes desde líquido sinovial hacia interior de cartílago. La pérdida de contenido de agua en cartílago que ocurre cuando contenido de proteoglicanos declina durante envejecimiento o cuando integridad de red de colágeno tipo II está comprometida reduce capacidad de cartílago de resistir compresión resultando en rigidez articular y en susceptibilidad incrementada a daño mecánico, siendo preservación de red de colágeno mediante provisión de aminoácidos desde caldo de huesos respaldando integridad estructural que es necesaria para retención apropiada de agua siendo colágeno proporcionando andamio que atrapa proteoglicanos que retienen agua siendo ambos componentes siendo interdependientes para función apropiada de cartílago.
¿Sabías que la exposición a radiación ultravioleta incrementa degradación de colágeno en piel?
La radiación ultravioleta particularmente UVA que penetra profundamente en dermis induce expresión de metaloproteinasas de matriz incluyendo colagenasa-1 que degrada colágeno tipo I siendo inducción ocurriendo mediante activación de factor de transcripción AP-1 que upregula genes que codifican metaloproteinasas siendo esta respuesta siendo detectable dentro de horas después de exposición al sol. La degradación incrementada de colágeno sin incremento compensatorio en síntesis resulta en pérdida neta de colágeno dérmico siendo exposición crónica al sol durante décadas resultando en adelgazamiento de dermis, pérdida de firmeza, y formación de arrugas profundas siendo estos cambios siendo acelerados comparado con envejecimiento intrínseco que ocurre en piel protegida de sol. La radiación UV genera además especies reactivas de oxígeno que causan daño oxidativo a colágeno existente mediante modificación de aminoácidos y fragmentación de cadenas siendo colágeno oxidado siendo más susceptible a degradación por metaloproteinasas creando ciclo donde oxidación facilita degradación, siendo protección de piel mediante uso de protección solar minimizando exposición UV siendo crítica para preservación de colágeno dérmico siendo protección siendo más efectiva que intentando compensar pérdida mediante provisión de precursores siendo prevención de degradación siendo prioritaria siendo provisión de aminoácidos desde caldo de huesos respaldando renovación pero no siendo capaz de compensar completamente pérdida acelerada desde exposición UV no controlada.