Коллаген – белок, который играет важную роль в процессе старения, поддерживая структуру и функции тканей организма. В организме человека коллаген содержится в костях, сухожилиях, связках, волосах, коже и мышцах. Диетический коллаген – источник аминокислот. Кроме того, пептиды коллагена могут влиять на внеклеточный матрикс, который обеспечивает структурную и биохимическую поддержку клеток.

Диетический коллаген получают из костей, хрящей, сухожилий и кожи крупного рогатого скота, свиней, кур, рыб или других морских организмов. Для получения биологически активных пептидов коллаген подвергается гидролизу. Гидролизованный коллаген лучше усваивается и эффективнее используется организмом, чем нативный коллаген.

Пептиды гидролизованного коллагена могут отличаться по аминокислотному составу, растворимости и функциональности, в зависимости от метода гидролиза. Молекулярная масса пептидов коллагена может колебаться от 0,3 до 8 кДа. Низкомолекулярные пептиды (с малой массой) обладают лучшей биологической активностью по сравнению с высокомолекулярными пептидами.

Эффект приема пептидов коллагена лучше всего заметен у людей с ухудшением характеристик коллагена: пациентов с избыточным весом, гормональными нарушениями, травмами, а также во время старения и в результате чрезмерной физической нагрузки – при этих состояниях возрастает риск разрушения костной и хрящевой тканей.

Типы коллагена

Коллаген I, II и III типов составляет 80-90% от общего количества коллагена в организме человека.

• Коллаген I типа наиболее распространен в коже (80%). Еще 15% – коллаген III типа.
• Коллаген II типа преобладает в хрящах и участвует в образовании внеклеточного матрикса (90-95%).
• Другие типы коллагена (I, IV, V, VI, IX и XI) способствуют образованию и стабилизации коллагеновых волокон II типа.

Как переваривается и усваивается коллаген

Как и все белки, поступающие с пищей, в процессе пищеварения коллаген подвергается воздействию ферментов и высвобождает аминокислоты и пептиды, которые всасываются в тонком кишечнике. В состав коллагена входят устойчивые к действию ферментов аминокислоты пролин и гидроксипролин, которые отвечают за образование биоактивных пептидов.

Долгое время считалось, что в кишечнике всасываются только аминокислоты, а также ди- и трипептиды – молекулы, содержащие два и три аминокислотных остатка соответственно. Однако исследование 2020 года показало, что всасываться также могут олигопептиды – молекулы, содержащие до 20 аминокислотных остатков. Несколько исследований показали, что пептиды могут всасываться и что после приема гидролизованного коллагена в плазме крови повышаются уровни дипептида пролин-гидроксипролина (Pro-Hyp) и трипептида глицил-пролин-гидроксипролина (Gly-Pro-Hyp), а также Pro-Hyp в коже.

Максимальная концентрация пептидов коллагена в крови наблюдается через 2 часа после приема гидролизованного коллагена. Концентрация снижается вдвое через 4 часа.

Гидролизованный коллаген противостоит старению кожи

Коллаген, эластин и гиалуроновая кислота – основные компоненты кожи, которые поддерживают ее структуру и увлажнение. Коллаген отвечает за прочность и упругость кожи и составляет 70-80% дермы.

Старение вызывает структурные и функциональные изменения, делая кожу тоньше и снижая ее защитную барьерную функцию. Процессу старения, повреждению и потере функции кожи способствуют:

• солнечное и ультрафиолетовое излучение;
• загрязнение воздуха;
• табачный дым;
• плохое питание;
• использование косметических средств;
• генетические факторы.

Рис. 1. Структура молодой здоровой кожи и влияние старения на ее структуру.

Источник изображения: https://www.cell.com/heliyon/fulltext/S2405-8440(23)02168-0

Признак хронологически состаренной и фотосостаренной кожи – изменения в структуре коллагена I типа, наиболее распространенного структурного белка в коже. Старение приводит к уменьшению как количества коллагеновых пучков в коже, так и их синтеза. Эти изменения способствуют снижению прочности и упругости кожи, повышению ломкости и сухости кожи и, как следствие, образованию морщин. Также старение может замедлять заживление ран, увеличивать пигментацию кожи, способствовать появлению сосудистой сетки и ухудшать иммунитет кожи.

Механизмы действия гидролизованного коллагена в дерме:

• обеспечивает аминокислоты для синтеза коллагеновых и эластиновых волокон;
• стимулирует выработку новых коллагена, эластина и гиалуроновой кислоты с помощью биологически активных пептидов, которые связываются с рецепторами мембраны фибробластов – клеток, вырабатывающих коллаген в коже.

Эффекты приема гидролизованного коллагена:

• Коллаген уменьшает фотостарение и улучшает организацию коллагеновых волокон.
• У женщин 45-60 лет прием 10 г коллагена в течение 12 недель повышал эластичность, увлажнение, сияние и упругость кожи, сокращал морщины.
• У женщин 35-50 лет коллаген снижал шероховатость кожи.
• У женщин 40-60 лет прием низкомолекулярного пептида коллагена в течение 12 недель уменьшал морщины вокруг глаз.
• Потребление гидролизованного коллагена повышает плотность дермального коллагена, улучшает заживление ран и защищает кожу от старения.
• Потребление нативного и гидролизованного коллагена улучшает клинические проявления здоровья кожи либо за счет увеличения синтеза внеклеточного матрикса, либо за счет подавления иммунного ответа против эндогенного коллагена. Коллаген и его фрагменты могут стимулировать регуляторные Т-клетки, которые способствуют приобретению макрофагами ранозаживляющих свойств.
• 60-90 дней приема коллагена увеличили эластичность и плотность кожи и сократили мимические морщины.

Во всех исследованиях прием добавок коллагена продолжался в течение 8-12 недель в дозировке 1-10 г/день. Сколько сохраняется эффект от приема коллагена – неизвестно. Также неизвестно, как влияет на организм постоянное потребление коллагена.

Потребление гидролизованного коллагена может свести к минимуму старение кожи. Но, несмотря на полезные эффекты, коллаген, как и другие пищевые добавки, действует как вспомогательное средство при лечении. Поэтому, учитывая все внутренние и внешние факторы, способствующие старению, для профилактики и лечения возрастных изменений кожи также важны изменения в образе жизни и окружающей среде.

Гидролизованный коллаген для лечения ортопедических заболеваний

Потеря коллагена в костно-суставных тканях может быть связана со старением, гормональным профилем, ожирением, воспалительными процессами, гиподинамией, механическими перегрузками и повреждением суставов. При потере коллагена здоровье могут улучшить физические упражнения. Однако физические упражнения могут сопровождаться повторяющейся перегрузкой суставов и травмами, которые также способствуют потере коллагена.

Остеоартрит – самое распространенное заболевание суставов, которое характеризуется медленной и постепенной деградацией хряща и сужением суставной щели. Остеоартрит может развиваться в течение десятилетий. Основные симптомы – боль и прогрессирующая потеря суставной функции. Повреждение суставов приводит к микропоражениям в соединительной ткани и снижает способность фибробластов синтезировать новую ткань, ухудшая структуру и функции внеклеточного матрикса, вызывая воспаление и перерастая в необратимую потерю функций сустава.

Хотя коллаген беден незаменимыми аминокислотами, он может принести пользу для восстановления хрящевой ткани, потому что его аминокислотный состав эквивалентен составу соединительной ткани.

Хрящ состоит в основном из внеклеточного матрикса, сети белков, среди которых коллаген II типа, взаимодействующих с полисахаридами, такими как гиалуроновая кислота и хондроитинсульфат — все они синтезируются и секретируются хондроцитами. В здоровых суставах скорость продукции внеклеточного матрикса уравновешивается скоростью его деградации, обеспечивая нормальное восстановление хряща.

С-телопептид коллагена II типа (CTX-II) – один из основных биомаркеров деградации хряща. Уровни CTX-II повышены у пациентов с заболеваниями суставов, при напряженных физических нагрузках, у женщин в постменопаузе и лиц с избыточным весом и ожирением.

Эффекты приема гидролизованного коллагена:

• У женщин в постменопаузе двухнедельный прием 0,5 г гидролизованного коллагена вместе с выполнением физических упражнений значительно снижали уровни CTX-II, воспаление, боль и скованность в суставах. Однако уровни биомаркеров резорбции костной ткани CTX-I и B-CTX оставались неизменными.
• В исследовании на мышах с остеоартритом прием коллагена увеличивал количество хондроцитов, снижая их гибель.
• Исследование на здоровых активных людях 30 лет показало, что прием гидролизованного коллагена по 3г/день в течение 6 недель улучшал восстановление мышц после физических упражнений.
• Большинство клинических исследований показывают значительное уменьшение боли по сравнению с плацебо/контрольными группами, улучшение стабильности, подвижности и восстановления суставов.
• В исследовании на здоровых активных 30-летних людях коллаген способствовал усилению боли при снижении циркуляции маркеров повреждения. Восприятие боли могли усиливать провоспалительные цитокины, уровень которых повышался после физической нагрузки. За болью после физической нагрузки следовали ускоренное восстановление и адаптация.
• Несколько исследований показали, что прием коллагена II типа значительно снижает индекс остеоартрита (индекс WOMAC), значительно увеличивает физическую работоспособность, уменьшает скованность. Однако одно исследование не показало существенных изменений в функциональных тестах.
• Потребление коллагена положительно влияет на всю костно-суставную структуру. Пептиды коллагена улучшают прочность и минеральную плотность костей, поэтому могут быть полезны при остеопорозе.
• Коллаген способствует повышению костной массы и увеличению объема хряща.
• Потребление коллагена в фазе роста может помочь формированию костей.
• Пептиды коллагена в сочетании с тренировками с отягощениями увеличивает мышечную массу, силу и двигательный контроль.

Эффекты гидролизованного коллагена зависят от концентрации и характеристик коллагена. 2-20 г/день гидролизованного коллагена стимулируют анаболический ответ костно-суставных тканей, который противостоит износу хрящевой ткани, снижает деградацию внеклеточного матрикса, может уменьшить воспаление и боль.

Вывод

На потерю коллагена могут влиять генетика, питание, пребывание на солнце, загрязнение воздуха, гиподинамия и чрезмерная физическая активность. Потеря коллагена в костно-суставных тканях и коже связана со старением, гормональным профилем, ожирением, воспалительными процессами и повреждением суставов.

Добавки коллагена могут быть полезны при лечении возрастных изменений кожи. Гидролизованный коллаген уменьшает морщины, повышает эластичность, увлажненность, упругость и сияние кожи, делает поры менее заметными, уменьшает фотостарение, а также повышает плотность дермального коллагена и способствует синтезу коллагена в коже.

При лечении ортопедических заболеваний коллаген увеличивает прочность, плотность и минеральную массу костей, уменьшает деградацию внеклеточного матрикса, подавляет воспалительные цитокины, улучшает стабильность и подвижность суставов, а также ускоряет восстановление мышц, уменьшает болевые ощущения и снижает уровень маркеров деградации суставного хряща.

Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!

Кому-то она тоже будет полезной и нужной:

Источник

Collagen supplementation in skin and orthopedic diseases: A review of the literature

Наш канал в Telegram:

Статьи по схожим темам: