Коллаген как губка для радикалов: механическое растяжение и воспаление

Ученые из Molecular Biomechanics Group (HITS) исследовали, может ли механическое растяжение коллагена — основного структурного белка соединительной ткани (костей, сухожилий, кожи) — приводить к образованию вредных свободных радикалов, как это происходит в синтетических полимерах.

Ключевые результаты:

• При чрезмерном механическом растяжении коллагеновой ткани (эксперименты на пучке сухожилия хвоста крысы) в реальном времени наблюдалось образование свободных радикалов.
• Молекулярно-динамическое моделирование фибриллы коллагена показало, что при растяжении разрываются химические связи.
• Образующиеся вредные радикалы немедленно "обезвреживаются" близлежащими ароматическими остатками DOPA, встроенными в коллаген.
• Радикалы DOPA в конечном итоге превращаются в перекись водорода (H₂O₂) — важную окислительную молекулу в организме.

Вывод: Коллаген действует как "губка для радикалов", защищая себя от повреждений при механической нагрузке. Однако при чрезмерном растяжении этот защитный механизм может быть преодолен, что потенциально ведет к окислительному стрессу, воспалению и патологиям (например, болевым синдромам после физической нагрузки).

Это открытие — перспективная отправная точка для улучшения восстановления тканей и методов трансплантации, особенно в спортивной медицине.