Kolagen to białko budulcowe, które pełni funkcje strukturalne we wszystkich komórkach i tkankach organizmu, jest podstawowym składnikiem macierzy międzykomórkowej. Występuje w różnych tkankach i narządach, m.in. skórze, naczyniach krwionośnych, chrząstkach stawowych, kościach i zębach. Stanowi około 33% białek organizmu ludzkiego. Wyróżnia się około 29 typów tego białka. Typy kolagenu różnią się między sobą cechami strukturalnymi i funkcjonalnymi.
Budowa kolagenu
Białka kolagenowe tworzą charakterystyczne struktury: prawoskrętne, rozciągnięte superhelisy, które powstają z nawinięcia się trzech pojedynczych, lewoskrętnych łańcuchów polipeptydowych wokół wspólnej osi. Każdy łańcuch zawiera około 1050 aminokwasów, z czego 30% stanowi glicyna, a około 20– 25% prolina i hydroksyprolina. Taka potrójna helisa o długości 300 nm i średnicy 1,5 nm jest podstawową jednostką strukturalną kolagenu i nosi miano tropokolagenu. Kolagen to określenie pojedyńczych alfa łańcuchow aminokwasów. Kolagen, który zazwyczaj mamy na myśli to tropokolagen.
Kolagen w organizmie człowieka
Włókna kolagenowe po 25 roku życia zaczynają stopniowo zanikać i słabnąć. Pod wpływem wielu czynników, takich jak stres, częste kąpiele słoneczne i niezdrowy tryb życia, proces zanikania kolagenu może ulec przyspieszeniu. Największe spowolnienie jego produkcji obserwuje się w okolicach 50 roku życia. Od około 60- 70 roku życia dochodzi niemalże do całkowitego zahamowania produkcji kolagenu.
Funkcje kolagenu w organizmie człowieka:
utrzymanie strukturalnej integralności tkanek i narządów.
zapewnia wytrzymałość mechaniczną tkanki: twardość, sprężystość, elastyczność, sztywność.
wiąże wodę w tkankach.
bierze udział w procesie krzepnięcia krwi.
w procesach regeneracyjnych: gojeniu ran, tworzeniu blizn, zrastaniu się kości po złamaniach.
umożliwia lepsze wchłanianie składników mineralnych.
wspiera procesy ochronne i naprawcze w tkance chrzęstnej, zmniejsza aktywność enzymów odpowiedzialnych za stany zapalne i ból.
bierze udział w odnowie komórkowej skóry, zapewniając jej odpowiednią elastyczność, gładkość, dobre napięcie oraz nawilżenie.
stymuluje komórki odpornościowe.
wspiera regenerację śluzówki jelit i żołądka.
zapewnia tętnicom i naczyniom krwionośnym odpowiednią strukturę, która dba o odpowiedni przepływ krwi.
Kolagen w diecie:
produkty bogate w aminokwasy (białka),
produkty bogate w witamine C,
produkty bogate w minerały.
Synteza kolagenu odbywa się głównie w fibroblastach, a także w chondrocytach, a w jego skład wchodzą wyłącznie aminokwasy endogenne.
Fibroblasty wytwarzają kolagen z aminokwasów, czyli najmniejszych elementów składowych białek. Prawidłową syntezę kolagenu warunkuje witamina C.
Niedobory kolagenu w diecie:
nadmierne zmęczenie,
zapadnięte policzki,
sztywność i bolesność stawów,
dłuższy czas gojenia się ran,
trudności z poruszaniem się,
pogorszenie kondycji skóry, włosów i paznokci
trudności z koncentracją i nauką,
rozwój chorób: osteoporoza, zespół nieszczelnego jelita, problemy z krążeniem.
Wszystkie cząsteczki kolagenu w ludzkim organizmie zbudowane są głównie z trzech aminokwasów; glicyny, proliny i hydroksyproliny. Różnią się one jednak sposobem ich ułożenia oraz strukturą i to te różnice decydują o typie kolagenu.
Najpopularniejszymi typami są kolagen typu I i III oraz kolagen typu II.
Typ I: stanowi około 90% ogólnego kolagenu znadującego się w organizmie. Występuje głównie w skórze właściwej, ścięgnach, kościach, więzadłach, rogówce, tkance tworzącej blizny, tkance podskórnej.
Typ II: jest składnikiem strukturalnym chrząstki szklistej powierzchni stawowych, występuje także w innych tkankach oraz w siatkówce, twardówce i soczewce oka. Tworzy włókna wspólnie z kolagenem typu XI.
Typ III: stanowi około 15% całego kolagenu. To składnik strukturalny macicy, jelit oraz naczyń krwionośnych. Jest elementem skóry właściwej, tkanek wątroby, płuc, śledziony, odpowiada za utrzymanie właściwej struktury mięśni. Oplata kolagen typu I i odpowiada za jego prawidłowe ułożenie oraz sprężystość skóry.
Typ IV: jest głównym składnikiem błony podstawnej, czyli macierzy międzykomórkowej, która przytwierdza do siebie komórki. Występuje w komórkach nerwowych, tkance tłuszczowej, włóknach mięśniowych, nabłonku i śródbłonku. Tworzy rusztowanie dla innych elementów występujących w strukturze.
Typ V: nazywany jest też włóknistym. To kluczowe białko w procesie powstawania włókienek. Odpowiada za strukturę macierzy kostnej, rogówki, wątroby, płuc, łożyska i utrzymanie elastyczności, wytrzymałości naczyń krwionośnych.
Typ VI: utrzymuje integralność tkanek łącznych przez tworzenie specyficznych mikrowłókien, tworzy strukturę wyższego rzędu.
Typ VII: występuje w tkance nabłonkowej, między innymi w skórze i na powierzchni tętnic, jest kluczowym elementem łączącym błonę podstawną z blaszką podstawną.
Typ VIII: występuje w śródbłonku- tkankach tworzących błony śluzowe oraz wnętrze żył i tętnic, jest obecne w skórze, mózgu, sercu, nerkach, kościach i chrząstkach.
Typ IX: tworzy wiązanie do powierzchni włókien kolagenowych, występuje w skórze, mózgu, sercu, nerkach, naczyniach krwionośnych, kościach i chrząstce.
Typ X: to ważny budulec kości, występuje w chrząstkach.
Typ XI: obecny jest w chrząstce i dyskach międzykręgowych, odpowiedzialny za utrzymanie struktury i elastyczności tkanki łącznej, wspomaga działanie kolagenu typu I.
Typ XII: występuje w chrząstkach, ściegnach i skórze, tworzy wiązanie do powierzchni włókien kolagenowych.
Typ XIII: obecny w mięśniach szkieletowych, sercu, oku, skórze i komórkach śródbłonowych.
Typ XIV: znajduje się w naczyniach, oku, nerwach, ścięgnach, kościach, skórze, chrząstkach, tworzy wiązanie do powierzchni włókien kolagenowych.
Typ XV: stabilizacja mięśni szkieletowych i mikronaczyń, występuje w naczyniach kapilarnych, jajnikach, sercu, jądrach, skórze, łożysku, nerkach.
Typ XVI: tworzy wiązanie do powierzchni włókien kolagenowych, występuje w sercu, mięsniach gładkich, skórze i nerkach.
Typ XVII: występuje w skórze.
Typ XVIII: odowiedzialny za utrzymanie strukturalnej integralności błony podstawnej, występuje w nerkach, płucach i wątrobie.
Typ XIX: obecny w pasie błon podstawowych w mięśniach szkieletowych, skórze, nerkach, wątrobie, łożysku, śledzionie, gruczole krokowy, tworzy wiązanie do powierzchni włókien kolagenowych.
Typ XX: tworzy wiązanie do powierzchni włókien kolagenowych, występuje w nabłonku rogówkowym.
Typ XXI: tworzy wiązanie do powierzchni włókien kolagenowych, występuje w żołądku, nerkach, naczyniach, sercu, łożysku, mięśniach szkieletowych.
Typ XXII: tworzy połączenia tkankowe.
XXIII: zawierający domeny transbłonowe, przerzutowe komórki rakotwórcze, serce, siatkówka.
Typ XXIV: wspomaga działanie kolagenu typu I i II, występuje w kościach i rogówce.
Typ XXV: obecny w oku, mózgu, sercu, jądrach, zawierający domeny transbłonowe.
Typ XXVI: tworzy wiązanie do powierzchni włókien kolagenowych., występuje w jąsrach i jajnikach.
Typ XXVII: wspomaga działanie kolagenu typu I i II, występuje w chrząstce.
Typ XXVIII: komórki systemu nerwowego, tworzy mikrowłókna.
Typ XXIX: występuje w skórze, tworzy mikrowłókna.
Agregacja (czyli połączenie) włókien kolagenowych typu I i III nadaje elastyczność tkankom.
V: współpracuje z typem I, II oraz III.
V i XI: odgrywają główną rolę w inicjacji procesu fibrylogenezy, czyli procesu, za pomocą którego organizm wytwarza włókienka kolagenowe.
XI: wspomaga działanie kolagenu typu I.
XXIV: wspomaga działanie kolagenu typu I i II.
XXVII: wspomaga działanie kolagenu typu I i II.
Funkcje kolagenu w kosmetologii:
bierze udział w odnowie komórkowej skóry.
zapewnia odpowiednią elastyczność, gładkość, dobre napięcie.
tworzy na powierzchni skóry hydrofilowy film, zapobiega transepidermalnej utracie wody.
normalizuje natłuszczanie i reguluje wydzielanie sebum.
łagodzi podrażnienia i wpływa na regeneracje skóry.
pomaga w walce z blizanami, rozstępami i cellulitem.
pomaga w pielęgnacji skóry dotkniętej zmianami trądzikowymi, naczynkami i przebarwieniami.
wygładza zmarszczki i linie.
