Na czym polega synteza kolagenu?

.

Czym jest naturalny kolagen w organizmie?

Pod względem budowy kolagen to białko strukturalne, które stanowi kluczowy element większości narządów ludzkiego organizmu. Ponieważ w naszym ciele cząsteczki tego białka są kodowane przez różne geny, wyróżnia się wiele typów tego związku, które mają odmienną budowę i właściwości. Prawidłowo określa się go jako kolageny (z racji, że w organizmie ludzkim wystepuje wiele rodzajów kolagenów) należące do pewnej rodziny białek, których cechą wspólną jest m.in. zawartość minimum jednego fragmentu cząsteczki zdolnej do zachowania własnej struktury trójwymiarowej. W skład kolagenów wchodzą liczne aminokwasy, takie jak arginina, glutamina, glicyna, prolina, a także sacharydy. Związek ten zbudowany jest z trzech lewoskrętnych łańcuchów polipeptydowych. Każdy z nich zawiera przeszło 1000 aminokwasów i jest skręcony wokół wspólnej osi. Jednak to, co interesuje nas najbardziej, to jego działanie i sposób powstawania w ludzkim ciele.

Kolagen stanowi podstawowy składnik tkanki łącznej. Odznacza się bardzo dużą wytrzymałością i elastycznością, tym samym zapewnia tkankom odpowiednie napięcie i sprężystość. Jest to podstawowy element międzykomórkowy, składnik większości narządów, którym zapewnia ochronę i warunkuje ich funkcjonalność, także poprzez udział w licznych procesach. Najwięcej kolagenu zawartego jest w skórze właściwej (jej głębszych warstwach). Dzięki niemu skóra się nie rozrywa, jest zwarta i elastyczna. Już przy niewielkim deficycie tego związku pogarsza się stan tkanek — skóra traci jędrność i szybko się odwadnia, a to prowadzi do powstawania zmarszczek i bruzd.

.

Podstawowe typy kolagenu i ich znaczenie dla ciała 

Obecnie wyróżnia się 29 podstawowych rodzajów kolagenu występujących w organizmie człowieka. Część z nich to białka fibrylarne, które stanowią większość i znajdują się m.in. w skórze, ścięgnach, więzadłach, kościach, chrząstkach, jelitach oraz przestrzeniach międzykręgowych. Wypełniają też przestrzeń między komórkami wątroby, płuc i łożyska. Pozostałe to kolageny niefibrylarne, obecne w włóknach kotwiczących, mikrowłóknach czy błonie podstawnej. 

Wszystkie kolageny są oznaczane cyframi rzymskimi. Około 90% białek z tej grupy stanowi kolagen typu I. Znajdziemy go w ścięgnach, kościach, skórze, tkance podskórnej, rogówce oka i bliznach. Pozostałe typy i przykłady ich lokalizacji to:

• kolagen typu II — jest to kluczowy element stawowy, który warunkuje prawidłowe funkcjonowanie narządu ruchu;
• kolagen typu III — powstają z niego włókna tkanki łącznej siateczkowatej, niezbędne w procesie gojenia i zabliźniania wszelkich ran, znajduje się on też w mięśniach szkieletowych;
• typu IV — zlokalizowany jest w błonie podstawnej, oddziela tkanki organizmu, przyjmując formę cienkich membran;
• typu V i VI — uzupełniają działanie kolagenu I;
• typu VII — znajduje się głównie w skórze, a także na powierzchni ścian naczyń krwionośnych, którym zapewnia elastyczność;
• typu VIII — wypełnia błony śluzowe, jak również wnętrze żył i tętnic;
• typu IX, X, XI, XII — w uproszczeniu dopełniają działanie innych rodzajów włókien kolagenowych;
• pozostałe — serce, siatkówka i rogówka, kości, jądra, jajniki, mózg, skóra, połączenia tkankowe, układ nerwowy. 

Różne rodzaje kolagenu stanowią macierz wypełniającą przestrzenie międzykomórkowe, chronią narządy i umożliwiają im prawidłowe funkcjonowanie poprzez zwiększenie ich odporności i elastyczności. Związki te biorą udział w procesach regeneracyjnych, zasklepiają urazy, są niezbędne do tworzenia blizn i odbudowy uszkodzonych tkanek –- dzięki kolagenowi możliwe jest gojenie się ran. Kolagen jest szczególnie istotny dla układu ruchu, trawiennego i sercowo-naczyniowego. 

.

Gdzie i jak zachodzi synteza kolagenu? Etapy 

Synteza kolagenu zachodzi w fibroblastach, a dokładniej w siateczce śródplazmatycznej szorstkiej. W pierwszym etapie powstaje produkt pośredni — prokolagen o pojedynczym łańcuchu. Kolejne etapy zachodzące w syntezie kolagenu kolejno to: 

• oddzielenie sekwencji sygnałowej (rozpoczęcie podziału białka);
• hydroksylacja lizyn i prolin (przyłączenie grup hydroksylowych), w wyniku czego powstają cząsteczki hydroksylizyny i hydroksyproliny;
• glikozylacja (przyłączenie węglowodanów). 

Czysty kolagen to białko, które zostaje przetransportowane do miejsca docelowego (tkanek i narządów).  Ostatecznie powstałe włókna kolagenowe stanowią rodzaj sieci zapewniającej komórkom wytrzymałość i sztywność, a tkankom podporę. 

.

Czynniki, które mogą zaburzać syntezę kolagenu w skórze i nie tylko 

Niestety synteza kolagenu spowalnia wraz z upływem lat. Stężenie kluczowego budulca naszego ciała stopniowo spada już po 25. roku życia. Drastyczny deficyt kolagenu obserwuje się w okresie menopauzy, na co wpływają zmiany hormonalne. Przypuszcza się, że u osób po 60. roku życia synteza endogennego kolagenu zostaje całkowicie zahamowana. Ponadto negatywnie na produkcję tego białka wpływają liczne czynniki, takie jak np.: 

• promieniowanie słoneczne,
• reaktywne formy tlenu (wolne rodniki),
• wahania temperatury,
• toksyny,
• zanieczyszczenia,
• stres,
• używki,
• niska aktywność fizyczna lub nadmierne forsowanie ciała,
• niedobory witamin i minerałów biorących udział w syntezie kolagenu.

.

Jak uzupełnić ilość kolagenu i pobudzić jego syntezę? Źródła w diecie

Najlepszym źródłem kolagenu są produkty spożywcze. Znajdziesz go głównie w pokarmach pochodzenia zwierzęcego, np. w:

• żelatynie wieprzowej,
• chrząstkach zwierzęcych,
• podrobach,
• golonce,
• salcesonie,
• bulionach mięsnych,
• rybach w galarecie,
• sproszkowanych chrząstkach i płetwach rekina.

Spadek zdolności organizmu do odtwarzania włókien kolagenowych może być spowodowany także niedoborem witamin. Warto więc w diecie zwiększyć ilość produktów zawierających witaminy C, A, K i D3 stymulujące powstawanie nowego kolagenu. Źródłem wymienionych związków są oleje roślinne, owoce i warzywa. Aby organizm mógł prawidłowo wytwarzać ten związek, warto również unikać czynników, które mogą go zaburzać.