La peau et les collagènes

1 – Généralités

Les collagènes représentent les protéines les plus abondantes de l’organisme. Ces molécules interviennent dans l’architecture tissulaire. En outre, elles jouent un rôle dans les processus biologiques tels que l’adhésion et la migration tissulaire. Cette superfamille est composée de 28 membres, avec une diversité moléculaire, tissulaire et fonctionnelle.

Les fibroblastes sont des cellules fusiformes ou étoilées possédant de longs prolongements cytoplasmiques. Ils proviennent d’une cellule-souche mésenchymateuse multipotente qui est également à l’origine des adipoblastes, des chondroblastes, des ostéoblastes et des myoblastes. En microscopie optique, leur cytoplasme est peu visible et seul leur noyau, ovoïde, allongé, avec un ou deux nucléoles, est bien visible.

En microscopie électronique, on y décèle tous les organites cellulaires habituels et surtout, dans les fibroblastes en pleine activité, les organites impliqués dans la synthèse des protéines. Le phénotype des fibroblastes est modulable en fonction de leur degré d’activation (par exemple, transformation en myofibroblaste).

Les fibroblastes synthétisent les macromolécules protéiques et polysaccharidiques de la matrice extracellulaire du tissu conjonctif dont les collagènes. Les fibroblastes sont aussi capables de sécréter de nombreuses autres molécules (cytokines, facteurs de croissance, enzymes) et jouent un rôle important dans les processus de réparation tissulaire ou dans l’entretien des réactions inflammatoires.

Représentation de Fibroblates en microscopie optique

2 – Rôles

Le collagène de type IV, composant majeur des membranes basales, est également appelé » collagène formant des réseaux” (“network-forming collagen”), du fait de sa capacité à s’auto-assembler en réseaux. Ce collagène permet le bon fonctionnement biologique des membranes basales, surtout pour les mécanismes d’adhésion, de différentiation, de migration et de croissance cellulaire.

Le collagène de type IV a également un rôle de tonicité de la peau, d’aspect esthétique de la peau et de jeunesse.

3 – Structure

Le collagène de type IV ne forme pas de fibrilles, mais il polymérise sous forme de réseau, qui constitue l’essentiel de la lamina densa de la membrane basale. La première étape est la formation de dimères à partir de deux protomères de collagène IV qui se réalise à partir de leur domaine NC1 et qui permet d’obtenir un hexamère. Ces dimères sont stabilisés par des ponts disulfures interchaînes, qui se forment grâce à la présence de 12 résidus cystéine hautement conservés dans les 6 chaînes alpha. C’est ensuite la formation de tétramères qui se fait suite à l’interaction de 4 protomères.

L’ensemble des dimères et des tétramères se combinent pour former un maillage très résistant. La présence de nombreux résidus riches en cystéine et en lysine est essentielle pour la formation de liaisons interchaînes de 4 protomères via des ponts disulfures et des liaisons croisées lysine-hydroxylysine. Le tétramère est hautement glycosylé sur des résidus lysine du domaine collagénique et sur des résidus asparagine.