Kolagén je modrastá, extracelulárna, vo vode nerozpustná bielkovina, ktorá je základnou stavebnou hmotou spojivových a väzivových tkanív. Je to praktická biologická bielkovina, ktorá drží telo pokope a podporuje jeho funkciu. Kolagén sa koncentruje do jednej dôležitej štruktúry, ktorá sa nazýva extracelulárna matrica (ECM). ECM je vrstva, ktorá vyživuje bunky v každom tkanive nášho tela.
Prehľad: čo je kolagén a jeho typy
V súčasnosti poznáme najmenej 27 rozdielnych typov kolagénov, označujú sa I - XXVII. Existuje 28 známych typov kolagénu. Avšak asi 90% kolagénu v našom tele tvorí kolagén typu I. Kolagén I: tento typ kolagénu má najväčšie zastúpenie a nachádza sa takmer vo všetkých tkanivách nášho tela, v šľachách, pokožke, kostiach, chrupavkách, spojivových tkanivách a zuboch. Kolagén IV: tvorí bazálnu membránu, vrstvu extracelulárnej matrice (ECM) - sieť, ktorá vyživuje bunky a nachádza sa pod epitelom. Kolagén typu III: Je prítomný v cievach, vnútorných orgánoch a koži.
Kde vzniká kolagén: úloha fibroblastov
Kolagén vzniká procesom endogénnej syntézy v špecializovaných bunkách nazývaných fibroblasty. Fibroblasty sú citlivé na celkový stav organizmu. 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. Samotný proces tvorby kolagénového vlákna začína vo vnútri fibroblastu. Bunka najprv vytvorí dlhé reťazce aminokyselín, predovšetkým glycínu, prolínu a lyzínu.
Stupne tvorby kolagénu krok za krokom
- Vytvorenie prekurzora - prokolagén: Na samom počiatku je látka zvaná prokolagén. Prokolagén - je prekurzor kolagénu.
- Posttranslačné úpravy: Táto chemická úprava, je kritická. Bez dostatku vitamínu C k tejto stabilizácii nedôjde, vzniknuté molekuly sú defektné a bunka ich rýchlo rozloží. Meď je kľúčovým kofaktorom pre enzým lysyl oxidáza (LOX). Mangán zasa hrá dôležitú úlohu pri aktivácii enzýmov.
- Transport cez Golgiho aparát: Proces pokračuje odoslaním tohto poloproduktu do Golgiho aparátu, kde sa do reťazca pridávajú oligosacharidy.
- Exocytóza a tvorba tropokolagénu: Keď je molekula prokolagénu hotová a stabilizovaná, fibroblast ju “zabalí” a vylúči von, do priestoru medzi bunkami. 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.
- Polymerizácia a vznik fibríl: Po vypudení z fibroblastov polymerizuje a formuje belavú trojzávitovku. Až vtedy sa jednotlivé molekuly kolagénu (teraz už nazývané tropokolagén) môžu začať spontánne spájať a vytvárať hrubšie a pevnejšie kolagénové fibrily.
- Krížové väzby a zrenie vlákna: Tento krok zabezpečujú enzýmy v medzibunkovom priestore (napr. LOX), ktoré vytvárajú pevnú sieť krížových väzieb medzi molekulami kolagénu a elastínu. Až tieto väzby dodávajú tkanivám ich konečnú pevnosť a pružnosť.
Biologické vlastnosti a životný cyklus kolagénu
Tvoria ju tri špirálovito stočené reťazce s približne stovkou aminokyselín. Kolagénové vlákna sú mimoriadne pevné a ohybné, avšak nie pružné. V mladom veku sú vlákna kolagénu usporiadané sieťovito a v blízkosti pokožky sú tenučké a orientované kolmo k jej povrchu. Kotvové vlákna, ktoré dosahujú až bazálnu membránu, zabezpečujú pevné spojenie zamše s pokožkou.
Od svojho vzniku prechádza kolagén nezvratnými formami starnutia, až sa napokon za niekoľko mesiacov rozpadne na svoje stavebné zložky. Mladé formy kolagénu sú schopné zadržiavať vo svojej trojzávitovke potrebnú vlhkosť. 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. V našej koži sú v každom okamihu prítomné všetky formy kolagénu.
Prečítajte si tiež: Komplexný pohľad na ryžové mlieko a kolagén
Faktory podporujúce syntézu kolagénu
- Vitamíny a minerály: Mimoriadne dôležitý pre syntézu kolagénu je vitamín C. Minerály, ako sú zinok a meď, prispievajú k vytváraniu kolagénových vlákien. Meď je kľúčovým kofaktorom pre enzým lysyl oxidáza (LOX). Mangán zasa hrá dôležitú úlohu pri aktivácii enzýmov.
- Aminokyseliny: Kolagén sa tvorí z aminokyselín, hlavne glycín, prolín a hydroxyprolín. Naše telo najprv rozloží našu prijatú potravu bohatú na bielkoviny na aminokyseliny, z ktorých potom vyprodukuje kolagén. Glycín získame zo širokého spektra jedál obsahujúcich bielkoviny. Spomínaný prolín získame z potravín ako vaječné bielka, mliečne produkty, pšeničné klíčky, kapusta, špargľa či huby.
- Strava: Diéta pre rozžiarenú pokožku by mala obsahovať kapustu, ďalej sójové produkty (genisteín), červené ovocie a zeleninu (antioxidanty), fazuľu (kyselina hyalurónová), mrkvu (vitamín A) a potraviny s omega-3 mastnými kyselinami (vlašské orechy, ľanové semienka). Olivy sú bohatým zdrojom síry, ktorá podporuje tvorbu kolagénu. Prítomnosť vitamínu C v citrónoch a pomarančoch tiež pomáha zvýšiť tvorbu kolagénu.
- Životný štýl: Šport zlepšuje cirkuláciu krvi a účinnejšie pomáha pri prenose živín do pokožky a kĺbov. Počas spánku sa telo obnovuje a vytvára väčšinu kolagénu. Dostatočný prísun živín a kyslíka k fibroblastom je podmienený dobrou mikrocirkuláciou krvi v tkanivách.
Faktory, ktoré kolagén poškodzujú alebo znižujú jeho tvorbu
S pribúdajúcim vekom, najmä po tridsiatke, sa tvorba kolagénu spomaľuje a odbúravanie kolagénu zrýchľuje. Už od 25. roku života človeka produkcia kolagénu klesá, a to o jedno až 1,5 percenta každým rokom. Po 45. roku sa už kolagén takmer netvorí. Zlou správou je, že u žien omnoho rýchlejšie než u mužov.
- Nadbytok cukru: Pri glykácii sa molekuly cukru spontánne naviažu na proteíny, vrátane kolagénu a elastínu. Tieto “osladené” kolagénové vlákna strácajú svoju prirodzenú pružnosť, stávajú sa tuhými, krehkými a náchylnými na lámanie.
- Stres a kortizol: Stresový hormón kortizol potláča aktivitu fibroblastov a znižuje syntézu nového kolagénu, zároveň stimuluje odbúravanie existujúcich proteínov v tkanivách.
- Oxidačný stres a UV žiarenie: Voľné radikály poškodzujú bielkoviny vrátane kolagénových vlákien. UV lúče podporujú rozklad kolagénu.
- Zápal, dysbióza a tráviace ťažkosti: Nerovnováha v mikrobióme alebo zvýšená priepustnosť čreva môžu viesť k tomu, že sa cenné aminokyseliny nevstrebú a skrytý chronický zápal potláča aktivitu fibroblastov.
- Enzýmy rozkladajúce kolagén: V organizme stúpa množstvo enzýmu kolagenáza, čo podporuje aj škodlivý mikroorganizmus Clostridium perfringens. Kolagenáza rozrušuje kolagén, ktorého je v starnúcej koži už nedostatok.
Suplementácia a topická aplikácia: čo funguje a čo nie
Molekula kolagénu je v skutočnosti príliš veľká na to, aby ju pokožka dokázala absorbovať zvonku. Kolagén aplikovaný topicky vašej pokožke, vlasom ani nechtom nijako neprospeje. Tieto krémy môžu hydratovať povrch kože a dočasne ju opticky hladiť, ale nedokážu nahradiť stratený kolagén v hĺbke. Aby sa prejavili všetky výhody kolagénu, je potrebné ho konzumovať.
Prijmeme kolagén telo ho 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. Vstrebávanie: Tieto malé peptidy a aminokyseliny sa vstrebávajú cez črevnú stenu do krvného obehu. Distribúcia: V krvnom obehu sa tieto fragmenty dostávajú do tkanív, ktoré potrebujú obnovu, napríklad pokožky, kĺbov alebo šliach. Účinok závisí od typu kolagénu, jeho formy, dávky a dĺžky suplementácie.
Vlákna spojivového tkaniva | Kolagén | Elastín | Ľudská histológia | Biochémia kolagénu
Ktoré formy suplementov sú často odporúčané
- Hydrolyzovaný kolagén (kolagénové peptidy) - ľahko stráviteľný, mimoriadne prospešný pre zdravie pokožky, kĺbov a vlasov.
- Želatína a kostné vývary - prirodzené zdroje kolagénových peptidov a minerálov, dobre vstrebateľné.
- Doplnky obohatené o vitamín C, zinok a meď - poskytujú kofaktory potrebné pre syntézu a stabilizáciu kolagénu.
Praktické odporúčania na podporu zrelého kolagénu
- Zabezpečte dostatok bielkovín a konkrétnych aminokyselín (glycín, prolín, lyzín) v strave.
- Zvýšte príjem vitamínu C (jahody, citrusy, kiwi, paprika, brokolicové klíčky).
- Zaraďte potraviny bohaté na síru (cibuľa, cesnak, kapusta) a olivy ako zdroj síry.
- Uprednostnite potraviny s omega-3 mastnými kyselinami (ryby, vlašské orechy, ľanové semienka).
- Dbajte na dobrú kvalitu spánku a redukciu chronického stresu.
- Znížte príjem rafinovaných cukrov a ultraprocesovaných potravín.
- Podporujte zdravé črevo: fermentované potraviny (miso, tempeh, natto), riasy, klíčky, krátko tepelne upravenú zeleninu so sírou.
- Ak používate suplementy, vyberajte produkty s overeným pôvodom a pridanými kofaktormi ako vitamín C, zinok, meď.
Čo očakávať a koľko času potrebuje telo
Biologická obnova tkanív je pomalý proces. Cyklus obnovy kože trvá približne 28 dní, u starších ľudí dlhšie. Účinok suplementácie sa nezobrazí okamžite - telo potrebuje čas, aby z fragmentov vytvorilo nové vlákna. Telo produkuje kolagén neustále, no produkcia klesá s vekom a je ovplyvnená životným štýlom.
Mýty a pravdy o kolagéne
- Pravda: Kolagén je bielkovina a v tráviacom trakte sa musí rozložiť na aminokyseliny a krátke peptidy.
- Pravda: Molekula kolagénu je príliš veľká na preniknutie epidermis pri topickej aplikácii.
- Pravda: „Vegánsky kolagén“ neexistuje ako molekula kolagénu; ide o zmesi rastlinných zložiek a kofaktorov na podporu vlastnej syntézy.
- Pravda: Kvalitný, dlho varený kostný vývar je vynikajúcim prirodzeným zdrojom kolagénových peptidov, aminokyselín a minerálov.
Kolagén je kľúčovým zložením našich tkanív a zohráva kritickú úlohu vo vzhľade a zdraví našej kože, kostí a ďalších štruktúr. Cesta k pevnejšiemu zdraviu a mladistvejšiemu vzhľadu nevedie cez skratky, ale cez návrat k rešpektovaniu základných biologických potrieb vášho tela.
Prečítajte si tiež: Kolagén: tekutý alebo práškový?
Prečítajte si tiež: Hydrolyzovaný kolagén Colafit