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Die Gewebe von Knorpel, Sehnen und Bändern haben starke gemeinsame Merkmale. Im wissenschaftlichen Sprachgebrauch sind sie Teil der “extrazellulären Matrix”, im Alltag werden sie als “Bindegewebe” bezeichnet. Die Bestandteile des Bindegewebes sind für Knorpel, Sehnen, Bänder und Haut (insbesondere in den subkutanen Schichten, der Unterhaut, der Hypodermis) die gleichen: Kollagenfasern, Elastinfasern und Proteoglykane.
Strukturproteine
Strukturproteine bestimmen die Form und geben unseren Geweben Festigkeit. Elastin und Kollagen sind Beispiele für Strukturproteine.
Kollagen ist ein Protein, das nur bei Menschen und Tieren vorkommt. Pflanzen enthalten keine Kollagenfasern. Kollagen ist das häufigste Protein im menschlichen Körper und besteht aus Aminosäuren, die in einer bestimmten Reihenfolge zusammengesetzt sind : Glycin, Prolin, Hydroxyprolin und Hydroxylysin. Es wird zwischen folgenden Kollagentypen unterschieden: Typ 1 und 3 befinden sich vor allem in der Haut, in Sehnen, Bändern, Knochen und Zähnen. Kollagen Typ 2 befindet sich weitgehend im Knorpel der Gelenke. Kollagen besteht aus drei langen Ketten von Proteinen, die über Disulfidbrücken und Wasserstoffbrücken miteinander verbunden sind. Diese drei langen Proteinketten bilden zusammen ein Tripelhelix-Kollagen (siehe Zeichnung). Mehrere Kollagen-Dreifachspiralen bilden eine Fibrille und mehrere Fibrillen bilden dann eine Kollagenfaser.
Zeichnung: Dreifachhelix-Kollagen
Aminosäuren
Aminosäuren sind die kleinsten Bausteine von Proteinen, wie z. B. Kollagen oder Elastin. Heute wissen wir von insgesamt zwanzig Arten von Aminosäuren, die in allen Proteinen des menschlichen Körpers vorkommen. Von diesen zwanzig Aminosäuren sind acht essentiell, d.h. sie werden vom menschlichen Körper nicht gebildet (Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin). Wenn eine essentielle Aminosäure nur in unzureichender Menge zur Verfügung steht, können die anderen Aminosäuren nicht für die Bildung neuer Proteine verwendet werden und werden in Fett und Zucker umgewandelt. Auf diese Weise benötigt der menschliche Körper eine ausreichende Menge an essentiellen Aminosäuren aus der normalen Ernährung.
Proteoglykane
Proteoglykane sind ein weiterer Bestandteil von Bindegewebe, wie Knorpel. Proteoglykane haben eine große Fähigkeit, Wassermoleküle zu binden. Sie geben dem Bindegewebe seine typische gelartige Konsistenz und ermöglichen es, das umliegende Gewebe zu ernähren und Moleküle zu den Zellen zu transportieren. Proteoglykane befinden sich zwischen Kollagen- und Elastinfasern. Die Form der Proteoglykane kann man sich wie den Stamm einer Tanne vorstellen: Der Stamm besteht aus Hyaluronsäure und die Äste aus Chondroitinsulfaten, Dermatan und Keratan (siehe Abbildung). Glucosamin ist die Vorstufe dieser Proteoglykane.
Abbildung: Proteoglykan
Dieser Artikel soll die Grundlagen der Funktionsweise eines Teils des menschlichen Körpers zusammenfassen, ersetzt jedoch in keiner Weise die medizinische Diagnose und Behandlung.
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