Kolagén je bielkovina, ktorá predstavuje základný stavebný prvok v našom tele, ktorá má kľúčovú úlohu v udržiavaní pevnosti, elasticity a regenerácie kože, ako aj v podpore zdravia kĺbov, šliach, väzov a kostí. Kolagén je najrozšírenejšia bielkovina v ľudskom tele, tvoriaca približne 30% celkovej bielkovinovej hmoty. Je základnou stavebnou hmotou spojivových a väzivových tkanív.
Čo je kolagén a jeho význam
Kolagén je skleroproteín, čiže extracelulárna, vo vode nerozpustná bielkovina, ktorá je v ľudskom tele nepostrádateľná predovšetkým pre svoj vplyv na celkovú fyzickú zdatnosť, silu kostí, kvalitu vlasov, nechtov aj pokožky. Je to najrozšírenejšia živočíšna bielkovina, ktorá je nenahraditeľnou súčasťou všetkých pojivových tkanív. Kolagén sa koncentruje do jednej dôležitej štruktúry, ktorá sa nazýva extracelulárna matrica (ECM). ECM je vrstva, ktorá vyživuje bunky v každom tkanive nášho tela.
Bunky zodpovedné za tvorbu kolagénu
Kolagén vzniká procesom endogénnej syntézy v špecializovaných bunkách nazývaných fibroblasty. Za produkciu kolagénu sú zodpovedné rôzne bunky, z ktorých najčastejší je fibroblast. Tieto bunky spájajú aminokyseliny glycín, prolín a lyzín do peptidových reťazcov, ktoré sa za prítomnosti vitamínu C a ďalších kofaktorov stáčajú do stabilnej trojitej skrutkovice.
Kroky syntézy kolagénu
- Tvorba reťazcov v bunkách:
Samotný proces tvorby kolagénového vlákna začína vo vnútri fibroblastu. Bunka najprv vytvorí dlhé reťazce aminokyselín, predovšetkým glycínu, prolínu a lyzínu. Tieto reťazce sú však zatiaľ len “surové” a nestabilné.
- Posttranslačné úpravy a stabilizácia:
Táto chemická úprava, je kritická. Mimoriadne dôležitý pre syntézu kolagénu je vitamín C. Bez dostatku vitamínu C k tejto stabilizácii nedôjde, vzniknuté molekuly sú defektné a bunka ich rýchlo rozloží. Táto molekula prokolagénu je následne modifikovaná pridaním vitamínu C, ktorý pomáha pri tvorbe trojitej špirály kolagénovej molekuly - základnej štruktúry kolagénu.
Prečítajte si tiež: Komplexný pohľad na ryžové mlieko a kolagén
- Vznik prokolagénu a jeho export:
Keď je molekula prokolagénu hotová a stabilizovaná, fibroblast ju “zabalí” a vylúči von, do priestoru medzi bunkami. Po týchto troch procesoch sa vytvorí prokolagénový reťazec, ktorého konce ale zostávajú voľné (nazývajú sa terminály) a pripomínajú roztrhnuté lano. Proces pokračuje odoslaním tohto poloproduktu do Golgiho aparátu, kde sa do reťazca pridávajú oligosacharidy.
- Vznik tropokolagénu a polymerizácia:
Východiskovou je vláknitá hmota menom tropokolagén, ktorú produkujú fibroblasty. Po vypudení z fibroblastov polymerizuje a formuje belavú trojzávitovku. Tropokolagén, tiež známy ako kolagénové reťazce - keď je prokolagén odoslaný z bunky - do miesta, ktoré sa nazýva extracelulárny priestor - voľné konce reťazca prokolagénu sa odrežú. Až vtedy sa jednotlivé molekuly kolagénu (teraz už nazývané tropokolagén) môžu začať spontánne spájať a vytvárať hrubšie a pevnejšie kolagénové fibrily.
- Medzibunkové spracovanie a cross-linking:
Aby bola práca fibroblastov úspešná a výsledný kolagén pevný a pružný, potrebuje telo viac než len základné aminokyseliny a vitamín C. Meď je kľúčovým kofaktorom pre enzým lysyl oxidáza (LOX). Tento enzým pracuje v medzibunkovom priestore a je zodpovedný za vytváranie pevných väzieb medzi jednotlivými molekulami kolagénu a elastínu. Práve tieto väzby dodávajú tkanivám ich konečnú pevnosť a pružnosť. Mangán zasa hrá dôležitú úlohu pri aktivácii enzýmov.
Štruktúra kolagénu
Tvoria ju tri špirálovito stočené reťazce s približne stovkou aminokyselín. Kolagén je šróbovica tvorená tromi reťazcami aminokyselín. Trojité šróbovice ďalej tvoria kolagénové vlákna. Kolagénové vlákna sú mimoriadne pevné a ohybné, avšak nie pružné. Je to hlavná štrukturálna bielkovina v tele, ktorá tvorí asi tretinu všetkých proteínov človeka. Molekula kolagénu (trojitá špirála) - známa ako triple helix. Je to základná molekula kolagénu.
Typy kolagénu a ich rozmiestnenie
V ľudskom tele sa nachádza najmenej 28 rôznych typov kolagénu. Najdôležitejším je kolagén typu I, II, III, IV, a V. Najrozšírenejší je kolagén typu I. V pokožke sa vyskytuje kolagén typu I, ktorý je zodpovedný za jej pružnosť, elasticitu a kvalitu. Kolagén IV: tvorí bazálnu membránu, vrstvu extracelulárnej matrice (ECM) - sieť, ktorá vyživuje bunky a nachádza sa pod epitelom.
Prečítajte si tiež: Kolagén: tekutý alebo práškový?
Faktory ovplyvňujúce tvorbu a degradáciu kolagénu
- Vitamíny a minerály: Mimoriadne dôležitý pre syntézu kolagénu je vitamín C. Meď a mangán sú kľúčové kofaktory pre enzýmy zabezpečujúce cross-linking kolagénu.
- Vek: V dospelom veku telo začína produkovať menej kolagénu. S pribúdajúcim vekom sa prirodzená produkcia kolagénu v tele postupne znižuje. Od 25. roku klesá produkcia kolagénu v tele až o 1 - 1,5% každý rok. Počas prvých 4 rokov menopauzy syntéza kolagénu klesá až o 30 %.
- Životný štýl: Stres (kortizol) potláča aktivitu fibroblastov. Oxidatívny stres a voľné radikály poškodzujú kolagénové vlákna. Nadbytok cukru spôsobuje glykáciu, ktorá tuhne kolagénové vlákna.
- Trávenie a vstrebávanie: Ak nefunguje trávenie, bunky tento materiál nikdy nedostanú. V tenkom čreve zohráva kľúčovú úlohu črevný mikrobióm a zdravie črevnej sliznice. Nerovnováha v mikrobióme môže viesť k tomu, že sa cenné aminokyseliny nevstrebú do krvi.
- Spánok a hormonálne faktory: Kľúčovým hráčom je rastový hormón, ktorého vylučovanie vrcholí počas hlbokého spánku. Ak je spánok nekvalitný, hladina rastového hormónu je nedostatočná a kortizol zostáva zvýšený aj v noci.
Rozklad a starnutie kolagénu
Od svojho vzniku prechádza kolagén nezvratnými formami starnutia, až sa napokon za niekoľko mesiacov rozpadne na svoje stavebné zložky. Čím je však kolagénová trojzávitovka staršia, tým vlákna viac tuhnú, spojujú sa a viažu vodu čoraz slabšie. Najstarší kolagén má formu stuhnutého gélu a pri izbovej teplote ľudského tela už vodu nie je schopný viazať. Aktívny kolagén sa stáva pasívnym. Kolagenáza rozrušuje kolagén, ktorého je v starnúcej koži už aj tak nedostatok.
Keď prijmeme kolagén z potravy alebo doplnkov
V tomto bode je ten správny moment rozlusknúť mýtus: „keď prijmeme kolagén telo ho prenesie do pokožky či kĺbov“. Pravda je taká, že kolagén, ktorý prijímame najprv telo v tráviacom trakte rozloží ako bielkovinu vo všeobecnosti. Získané fragmenty (aminokyseliny a di-/tripeptidy) potom telo využije ako stavebné bloky pre vlastnú tvorbu kolagénu alebo iných proteínov. Hydrolyzovaný kolagén, ktorý prešiel procesom štiepenia na menšie peptidy, je pre ľudský organizmus lepšie vstrebateľný. Kolagénové peptidy sú rozpustné v studenej vode, ľahko stráviteľné a vstrebateľné telom. Viac než 90 % kolagénových peptidov sa dostane do krvného obehu niekoľko hodín po požití a sú účinne dopravené do miesta ich pôsobenia v tele.
Potraviny a živiny podporujúce syntézu kolagénu
Kolagén sa tvorí tak, že telo kombinuje aminokyseliny získané z potravín bohatých na bielkoviny. Medzi ne patria napríklad kuracie, rybacie aj hovädzie mäso, strukoviny, mliečne výrobky a vajcia. Pre prirodzenú tvorbu kolagénu je ale tiež treba vitamínu C, medi, zinku a minerálov. Najlepší pokrm na podporu tvorby kolagénu je vývar z kostí. Pomalým a dlhým varením kostí, v ktorých je vysoký podiel kolagénu typu I, II a III, tak získate nie len chutný vývar, ale aj unikátny zdroj kolagénu pre svoje telo. Na podporu kondície pokožky celého tela je vhodný najmä hovädzí vývar, ktorý je bohatý na kolagén typu I.
| Potravina | Prečo pomáha |
|---|---|
| Citrusy (pomaranče, citróny) | Vysoký obsah vitamínu C, potrebný na viazanie aminokyselín |
| Kapusta, červené ovocie | Obsahujú látky podporujúce produkciu kolagénu a anti-aging účinky |
| Fazuľa | Obsahuje kyselinu hyalurónovú, ktorá zlepšuje hydratáciu a syntézu kolagénu |
| Vajcia (žĺtok, membrána) | Obsahujú kolagén v žĺtku a membráne škrupín |
| Vývar z kostí | Prirodzený zdroj kolagénu typu I, II, III |
Suplementácia a kozmetika
Kolagénové doplnky sú pre kožu skutočne prínosné, pretože pomáhajú pri redukcii vrások a jemných línií. Doplnok hydrolyzovaného kolagénu (kolagénové peptidy) môže suplovať stavebný materiál pre tvorbu nového kolagénu. Účinok závisí od typu kolagénu, jeho formy, dávky a dĺžky suplementácie. Účinky sa nezobrazia okamžite - telo potrebuje čas, aby z fragmentov vytvorilo nové vlákna. Kolagénová kozmetika aplikovaná lokálne môže hydratovať povrch kože a dočasne ju opticky hladiť, ale molekula kolagénu je príliš veľká na to, aby prenikla cez epidermálnu bariéru do dermis, kde sa kolagén reálne nachádza.
Kolagén || Štruktúra, klasifikácia, biosyntéza a klinický význam.
Prevencia úbytku kolagénu a starostlivosť
Namiesto hľadania vonkajšieho zázraku vytvorte vnútorné prostredie, v ktorom môžu fibroblasty pracovať naplno. Doprajte im kvalitný “stavebný materiál” v strave, dostatok “lepidla” vo forme vitamínov a minerálov, a predovšetkým pokoj na prácu prostredníctvom kvalitného spánku a zníženia stresu. Vyvarujte sa nadbytku cukru, znižujte oxidatívny stres, starajte sa o črevné zdravie a zabezpečte dostatok spánku a mikroživín. Tieto kroky pomôžu spomaliť degradáciu a podporiť obnovu kolagénu v tkanivách.
Prečítajte si tiež: Hydrolyzovaný kolagén Colafit
Čo si zobrať so sebou
- Kolagén sa tvorí z aminokyselín, hlavne glycín, prolín a hydroxyprolín.
- Vitamín C, meď a mangán sú nevyhnutné kofaktory.
- Hydrolyzovaný kolagén (kolagénové peptidy) je dobre vstrebateľný a bioaktívny.
- Zdravý životný štýl a strava s dostatkom bielkovín a mikroživín podporia tvorbu kolagénu.