Функции коллагена и механизм его усвоения

Хотя говорят, что мимические морщины - признак мудрости и жизненного опыта человека, многие люди, особенно женщины, хотели бы сделать признаки уходящего времени как можно более незаметными. На протяжении многих веков человечество мечтало найти средство от старения или хотя бы от самого очевидного признака - морщин. Знаменитый алхимик граф Алессандро Калиостро был заключен в тюрьму за то, что созданный им эликсир молодости... оказался неэффективным.

В XX веке появилось еще много подобных эликсиров. Каждые несколько лет косметические компании объявляют в своей рекламе, что наконец-то открыли панацею от старения кожи. Эвцерин, глицерин, ланолин должны были стать долгожданным средством, но не стали. Тогда в ход пошли антиоксиданты, витамины Е и С и бета-каротин, липосомы - частицы, переносящие активные вещества в клетки кожи, - гормональные кремы, фруктовые кислоты, селен, витамин А, коэнзим Q10... Предполагалось, что каждое из этих средств способно обратить вспять процесс старения, но в лучшем случае они лишь замедляли его. Почему? Потому что со временем организм теряет способность синтезировать коллаген - поддерживающий белок, вырабатываемый фибробластами, которые образуют сеть белков, связывающих воду в коже. Оказывается, именно эту проблему необходимо решить, чтобы изобрести эффективное средство против морщин.

ЧТО ТАКОЕ КОЛЛАГЕН?

Слово "коллаген" происходит от греческого: colla - клей, genno - производить. "Производит клей" - фраза, которая прекрасно описывает функцию коллагена - "склеивать" и "соединять" клетки, образующие ткани и органы.

Это один из важнейших белков организма. Коллаген в изобилии содержится в коже и во всем опорно-двигательном аппарате (кости, хрящи, сухожилия, связки, мышцы), а также в зубах и деснах, роговице глаза, кровеносных сосудах, внутренних органах и тканях.

Коллаген чрезвычайно прочен: коллагеновая нить диаметром 1 мм может выдержать вес в 10 кг, не разрываясь!

СТРУКТУРА КОЛЛАГЕНА

Коллаген - это белок, структура которого представляет собой тройную спираль, состоящую из повторяющейся последовательности аминокислот: глицин-X-Y. Глицин* встречается почти в каждой тройной последовательности, а две другие аминокислоты располагаются в спирали произвольно, т. е. X и Y могут быть любыми из 20 аминокислот, обычно встречающихся в белках.  Наиболее распространенными аминокислотами в тройной спирали в качестве X и Y являются пролин, гидроксипролин и аланин. Пролин и гидроксипролин составляют около 20 % коллагена, а аланин - 10 %.

СИНТЕЗ КОЛЛАГЕНА И ВОЗРАСТ

Фибриллярный коллаген и эластин - структурные компоненты белков дермы, определяющие тургор кожи. Тургор - это эластичность и упругость тканей в зависимости от их физиологического состояния. По мере естественного старения кожа становится тоньше, рыхлее и менее эластичной.

С возрастом фибробласты производят все меньше коллагена и эластина и выделяют все больше фермента эластазы, который разрушает эти белковые структуры. Производство эластазы активируется свободными радикалами.

У детей и молодых людей коллагеновые волокна постоянно обновляются, но со временем синтез коллагена снижается.

 КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА В СТАРОЙ И МОЛОДОЙ КОЖЕ

Эластичность коллагена снижается под воздействием свободных радикалов, а его синтез замедляется под влиянием возрастных гормональных изменений (в период менопаузы кожа теряет упругость и эластичность в несколько раз быстрее) и негативных внешних факторов (курение, ультрафиолетовое солнечное излучение, загрязнение окружающей среды). Поскольку коллаген постепенно теряет способность поглощать и удерживать воду, кожа теряет влагу, эластичность, обвисает, потовые и сальные железы атрофируются, а суставы становятся менее гибкими и податливыми.

Начиная примерно с 25 лет, организм теряет 1,5 % естественного содержания коллагена в год, так что к 35 годам наше тело теряет 15 % коллагена, а к 45 годам - уже 30 %.

ТИПЫ КОЛЛАГЕНА

В зависимости от влияния на тот или иной орган существует несколько типов коллагена: коллагены первого и третьего типа. В одних тканях коллаген может представлять собой гель (в стекловидном теле глаза), в других он свернут в волокна (в сухожилиях).

Коллаген 1-го типа содержится в коже, сухожилиях, кровеносных сосудах, внутренних органах и костях. 

Коллаген второго типа - один из важнейших поддерживающих белков хрящевой ткани. Он составляет около 50 % сухого веса хряща и определяет прочность и эластичность суставного хряща.

Коллаген 3-го типа характерен для сетчатки глаза и мелких капилляров.

Трипептиды коллагена являются источником строительного материала, необходимого для регенерации суставного хряща, постхрящевой костной ткани, других суставных тканей, суставной капсулы, сухожилий и связок. Они влияют на метаболизм клеток суставного хряща и костной ткани, усиливают синтез коллагена и предотвращают дальнейшую потерю хряща.

Накопление трипептидов коллагена в хряще увеличивает синтез коллагеновых цепей в хрящевых и костных клетках, что влияет на регенерацию суставного хряща, подхрящевой и костной ткани.

ФУНКЦИИ БЕЛКА КОЛЛАГЕНА

• Активно участвует в восстановлении (регенерации) тканей
• Интенсивное увлажнение кожи, способствующее метаболизму и регенерации клеток кожи
• Стимулирует рост волос, укрепляет ногти
• Улучшает подвижность суставов, повышает плотность костей
• Улучшает зрение
• Поддерживает здоровье десен, придавая им упругость и эластичность
• Обеспечивает эластичность стенок кровеносных сосудов
• Смягчает края послеоперационных шрамов и способствует заживлению ран
• Используется в медицине при стоматите, герпесе и его последствиях, абсцессах, ранах, выделениях

МЕХАНИЗМ УСВОЕНИЯ КОЛЛАГЕНА

Коллаген - это белок, структура которого представляет собой тройную спираль, состоящую из повторяющейся последовательности аминокислот: глицин-гидроксипролин-пролин. В пищеварительном тракте белок коллагена расщепляется на пептиды и свободные аминокислоты. Пептиды легко всасываются пептидным транспортером в стенке тонкого кишечника и разносятся по всему организму с помощью кровотока, достигая кожи (дермы) и других органов.

Попадая в дерму, коллаген действует двумя способами:

пептиды коллагена и свободные аминокислоты становятся строительными блоками для производства коллагеновых и эластиновых волокон;

коллагеновые ТРИпептиды стимулируют пролиферацию фибробластов, то есть клеток соединительной ткани, которые производят компоненты внутриклеточного матрикса, такие как коллаген, эластические волокна, гликопротеины, гликозаминогликаны, и таким образом стимулируют естественный синтез коллагена и гиалуроновой кислоты.

Коллаген в коже вырабатывается фибробластами. Это клетки соединительной ткани в дерме, которые отвечают не только за производство коллагенового матрикса, но и за синтез эластина и гиалуроновой кислоты в коже. Фибробласты чувствительны к физическим и химическим раздражителям, которые могут вызвать их активность и пролиферацию. Активация фибробластов приводит к увеличению производства собственного коллагена.

Список литературы

• Improvement in the Moisture Content of the Stratum Corneum Following 4 Weeks of Collagen Hydrolysate Ingrestion. Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi, 56, 137-145 (2009).
• Synergistic effect of collagen peptide and elastin peptide derived from salmon on promoting hyaluronic acid production and cell growth of normal human dermal fibroblast cells (SF-TY). Nippon Suisan Gakkaishi, 75, 86-88 (2009).
• Oral supplementation of specific collagen peptides has beneficial effects on human skin physiology: a double-blind, placebo-controlled study. Skin Pharmacol Physiol (2013).
• An Overview of the Beneficial Effects of Hydrolysed Collagen as a Nutraceutical on Skin Properties: Scientific Background and Clinical Studies. The Open Nutraceuticals Journal, (2015).
• Final Test Report. Validation of skin-care effect on taking collagen drink. Face Survey Corporation, Osaka, Japan. Study No. 3120504, (2012).