Що потрібно знати про колаген

Наталія Величко, к. м. н., лікар-консультант представництва компанії Guna Italy в Україні (Україна)

Старіти красиво – ось гідна ціль.

Софі Лорен

В галузі естетичної медицини одним із пріоритетних трендів в останні 30–40 років є вирішення питань корекції вікових змін у дермі за допомогою біотехнологій, спрямованих на омолодження шляхом активації власних процесів оновлення. Цей напрямок ґрунтується на здатності фібробластів шкіри до самостійного відновлення. Найбільш фізіологічним методом стимуляції фібробластів та вироблення ними колагену в даний час є введення комплексу амінокислот у вигляді нутрієтивних добавок. Про це і поговоримо

Фібробласти – основні клітини сполучної тканини, що походять від стовбурових клітин мезенхіми (зародкова тканина людини та тварин). Їх функція полягає у синтезі міжклітинного матриксу сполучної тканини, що забезпечує транспорт хімічних елементів та механічну підтримку клітин. Основними компонентами матриксу є білки глікопротеїни, серед яких превалює колаген.

Фібробласти шкіри розташовані у її середньому шарі. Саме вони відповідальні за синтез таких білків, як:

• тинасцин – бере участь у регулюванні нормального розподілу колагену та еластину у тканині;
• нідоген і ламінін – пептиди, що входять до складу базальної мембрани шкіри та є для неї будівельним матеріалом;
• протеоглікани - відіграють роль у взаємодії клітин,

та інших.

Фібробласти незамінні і для регенерації епітеліальних клітин, продукуючи багато факторів клітинного росту (тканинні білкові гормони), у тому числі:

• епідермальний – прискорює розростання тканин шляхом клітинного поділу та переміщення кератиноцитів, що синтезують кератин (пігмент);
• основний – посилює зростання всіх шкірних клітин, вироблення фібронектину, що бере участь у захисних реакціях організму, колагену та еластину;
• фактор росту кератиноцитів – сприяє епітелізації та загоєнню пошкоджених ділянок шкіри;
• трансформуючий (різних типів) – сприяє формуванню дрібних судин, руху фагоцитів до стороннього елемента, а також стимулювання синтезу еластину та колагену.

З погляду біології старіння шкіри є процес скорочення кількості фібробластів, відповідальних за синтез і відтворення колагену.

Науково доведено, що нормальні фібробласти людини можуть розмножуватися лише обмежену кількість разів – приблизно 50 (ліміт Хейфліка), причому функціональна активність старих клітин знижується.

Вікові зміни в будові колагену зумовлені не тільки генетичними причинами: вони пов'язані також зі спонтанною структурною модифікацією молекул колагену під дією певних агентів (шкідливі звички, суворі дієти, куріння, надмірна фізична активність, УФ-випромінювання), що веде до формування поперечних.

У нормі колаген формує внутрішньомолекулярні та міжмолекулярні зшивки. Ця реакція здійснюється завдяки активності ферменту лізилоксидази. Основною структурною одиницею колагену є тропоколаген, який складається з трьох поліпептидних ланцюжків, багатих залишками гліцину, проліну, гідроксипроліну, лізину та гідроксилізину. Внутрішньомолекулярні перехресні зшивки утворюються між залишками лізину, міжмолекулярні – з лізинового та двох гідроксилізінових залишків.

У ході життєдіяльності у тканинах накопичуються продукти неферментативного глікування білків та рецепторів до них, сприяючи утворенню поперечних зшивок між колагеновими волокнами. Колаген сполучнотканинних волокон при цьому глікозилюється по залишках лізину та оксилізину, що заважає утворенню нормальних між- та внутрішньомолекулярних зшивок між волокнами.

Крім того, відомо, що в структуру колагену входять спіральні ділянки і так звані телопептиди – особливі ділянки білка, які використовуються при синтезі та придбанні необхідної конформації білком, після чого згодом протеолітично видаляються. У нормі лізилоксидаза утворює зшивки лише між спіральними ділянками колагену, а при старінні «зшиватися» починають також телопептиди. Всі ці процеси викликають порушення архітектури колагену та ведуть до втрати його еластичних властивостей .

До всього вищеперерахованого слід додати, що збільшення числа поперечних зшивок призводить до погіршення проникнення через колагенову мережу поживних та регуляторних речовин – це також є причиною порушення функціонування дерми з віком (процеси дозрівання колагену починають сповільнюватися між 25 та 30 роками життя).

«Розшивка» поперечних зшивок між колагеновими волокнами здійснюється спеціальним ферментом колагеназою. Однак під впливом ряду факторів фермент не здатний розщеплювати ці структури, тому процес оновлення колагену у шкірі гальмується. В результаті нитки колагену накопичуються у міжклітинному просторі та є причиною появи зморшок.

Зі сказаного ясно, що основне завдання антивікових засобів – загальмувати освіту та зруйнувати наявні зшивки колагену, збільшити продукцію останнього фібробластами. І з цим завданням постійно працює сучасна естетична косметологія, стимулюючи процеси неоколагенезу шляхом:

• застосування апаратних методик, таких як ультразвуковий, кислотний та алмазний пілінг, фракційний термоліз та лазерна дермабразія, ультразвуковий фонофорез, міостимуляція, термоліфтинг, мікрострумова терапія (електропорація, іонофорез тощо), рідоліз, термаж, колла;
• проведення сеансів мезотерапії та контурної пластики за допомогою ін'єкцій гіалуронової кислоти, вітамінно-білкових комплексів;
• проведення процедур мікронідлінгу (застосування мезоролера) як у косметологічній клініці, так і в домашніх умовах.

Однак перелічені вище косметологічні процедури провокують лише короткочасний викид факторів зростання фібробластів у шкірі. Забезпечити тривалий і наростаючий омолоджуючий ефект, заснований на самовідновленні шкіри, поряд з процедурами стимуляції неоколагенезу, що періодично повторюються, може лише достатнє надходження (якісне і кількісне) амінокислот як будівельного матеріалу для білка молодості.

Відомо, що колаген багатий на такі незамінні амінокислоти, як гліцин, тирозин, метіонін, пролін, лейцин, лізин. Причому дві останні присутні лише у цьому білку.

Фібробласти, що синтезують колаген, використовують ці амінокислоти для ферментативного гідроксилювання вже готового ланцюга колагену. Якщо хоч одна незамінна амінокислота відсутня, утворення колагену припиняється. Як наслідок, шкіра стає тоншою і не може утримувати воду. З цього випливає ще один шлях боротьби зі старінням колагену – забезпечення дерми необхідними амінокислотами.

Практично всі амінокислоти, що зустрічаються в природі, містять асиметричний атом вуглецю, тому є оптично активними сполуками і здатні обертати площину поляризації або вправо, або вліво (D-і L-ізомери). Фізіологічно їх значення по-різному. У білках тварин і людини виявлено переважно L-амінокислоти, тому їх називають природними. Амінокислоти D-ряду зовсім не засвоюються організмом, оскільки ферментативні системи не пристосовані до їхнього розщеплення.

Для підтримки синтезу колагену фібробласти потребують незамінних амінокислот. Причому необхідно, щоб це були ізомери амінокислот (L-форми). Тільки в цьому випадку можна розраховувати на позитивний результат – зростання числа фібробластів, стабілізацію синтезу колагену, утворення стійких третинних та четвертинних зв'язків та упорядковане відкладення фібрил.

Ще одна цікава особливість синтезу колагену полягає в тому, що всі амінокислоти, які будуть утримуватися в новому білку дерми, повинні бути присутніми у достатній кількості та певному пропорційному співвідношенні на ділянці його синтезування. Для цього можна вживати в їжу більше їжі, багатої на білки, проте цей спосіб дуже часто виявляється малоефективним. Чому?

По-перше, білки, які потрапляють в організм разом із натуральним щоденним харчуванням, здебільшого не розщеплюються (у здорової людини – до 70%). У всіх поживних білків, які складаються з довгих ланцюжків амінокислот, є проблеми з всмоктуванням в тонкому кишечнику. Саме тут лежить коріння вічної дієтичної проблеми ефективного оновлення колагену в організмі. Довгі амінокислотні ланцюжки (полі- та олігопептиди) повинні зазвичай розщепитися на фрагменти, побудовані з 2-3 амінокислот (дипептиди та трипептиди), або зовсім на вільні амінокислоти. Розподіл білків каталізує специфічні травні ферменти – протеази. Після всмоктування в кров вони транспортуються в печінку, де синтезу піддаються білки плазми та білки-ферменти. Амінокислоти, які не беруть участі у синтезі нових молекул білка, піддаються катаболітичному процесу дезамінації у печінці. Інші амінокислоти, що містять азот, переформуються в сечовину і виводяться із сечею. Частинки молекул амінокислот, які містять азоту, переформуються в жири чи вуглеводи і окислюються з метою виробництва енергії чи створюють запас як жиру. Запасів білка в нашому організмі немає. Лише одні альбуміни плазми крові є мобільним резервом амінокислот для задоволення необхідних життєвих потреб.

Причина друга – монотонне, одноманітне меню, де постійно бракує незамінних амінокислот. Так, суворі вегетаріанці схильні до нервового перенапруги, яке є наслідком нестачі в їжі білка, що підтримує роботу мозку. Невипадково культура медитації, «втихання», «вимикання» розуму народилася у суспільстві, що заперечує з релігійних міркувань протеїни з м'яса тварин.

По-третє , у вихорі безперервно поточного життя дійсно важко так збалансувати дієту, так зіставити набір різних продуктів, щоб вони повністю покривали потреби нашого організму в амінокислотах.

По-четверте , такі захворювання організму, як порушення кислотності шлунка, панкреатити, панкреатопатії або гепатобіліарні проблеми, дисбактеріоз викликають порушення процесу дисиміляції або транспорту поживних елементів білків у кишечнику.

Причина п'ята – це звичайне переїдання. Надмірна кількість білків може бути такою ж небезпечною (крім періоду юності або, наприклад, підвищеної спортивної активності), як і їх недолік. У медицині та біології «стежкою життя» є кишечник.

Причина шоста – вплив нейропередавальних факторів мозку на роботу фібробластів. Наприклад, коли вагітна жінка харчується оптимально, мозок надсилає сигнали фібробластам. Ці сигнали мають на меті стимулювати приріст шкіри у зв'язку з очікуваним зростанням плода. Якщо, однак, жінка в процесі вагітності вживає їжу, збіднену незамінними амінокислотами, тоді сигнали стають слабкими, виробничі клітини не працюють «надурочно», внаслідок чого шкіра не приростає, кількість кератиноцитів не збільшується також і плід, розтягуючи шкіру, розтягує також епідерміс , викликаючи некрасиві та небажані розтяжки.

Сьома причина – це процеси, пов'язані безпосередньо з інтоксикацією, викликаною раковою пухлиною (дефіцит у їжі повноцінних білків може лише прискорити цей процес, як і розвиток білкової недостатності), радіацією та іншими результатами впливу екологічних факторів.

У будь-якому випадку вищеназвані сім причин ведуть до недостатнього харчування клітин, порушення функціонування фібробластів та регенерації дерми.

Поповнити дефіцит амінокислот можна, давши організму в концентрованому і чистому вигляді готовий набір вільних амінокислот з NNU (Net Nitrogen Utilization – відсоток утилізації азоту), що дорівнює 99%, які будуть у 99% випадків використані в анаболічних процесах для відтворення та реконструкції нових колагенових білків. Таким нутрицевтиком є Gunamino Formula.

Інноваційною та унікальною характеристикою амінокислотного комплексу Gunamino Formula є те, що вона виробляє NNU, еквівалентний 99%. Цей відсоток засвоюваності білка, без сумніву, є найвищим у порівнянні з будь-якою іншою білковою їжею чи дієтичним продуктом. Клінічні дослідження показали, що NNU Gunamino Formula приблизно на 34% вище, ніж у цілого курячого яйця, що раніше розглядається як білок з високою біологічною цінністю.

Завдяки спеціальному амінокислотному складу Gunamino Formula вивільняє менше 1% метаболічного азоту, що набагато менше, ніж вивільняють інші харчові білки або дієтичні продукти, тим самим не створюється додатковий стрес для нирок та печінки.

Амінокислоти в Gunamino Formula отримані з рослин шляхом екстрагування, ферментації, ультрависокого очищення та кристалізації. Препарат містить вісім незамінних, так званих вільних амінокислот , практично готових до засвоєння (ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, фенілаланін, треонін, триптофан та валін). Організму людини, яка приймає препарат, не потрібно витрачати час, травні ферменти та енергію на перетравлення. Вільні амінокислоти здатні в найкоротші терміни поступити в кров і, будучи доставленими нею до місць, що потребують додаткового синтезу колагену, тут же включаються до його формування. Також має велике значення, що в GUNAMINO FORMULA всі амінокислоти знаходяться в L-формі, оскільки білки тварин і рослинних організмів створені в основному L-формами амінокислот (за винятком фенілаланіну, який представлений D-, L-формами). Таким чином, харчові добавки, що містять L-амінокислоти, вважаються більш підходящими для біохімічних процесів людського організму.

GUNAMINO FORMULA після прийому поводиться як попередньо перетравлений харчовий білок і швидко всмоктується у перших 100 см тонкого кишечника протягом лише 23 хвилин, без будь-яких фекальних залишків, не викликаючи алергічних реакцій. Препарат можна дати навіть дуже хворій людині, майже як крапельницю, тому що вона всмоктується безпосередньо в кров, бере активну участь у процесах будівництва та реставрації білків, зокрема білків, найважчих для відновлення – колагенів. Десять грамів GUNAMINO FORMULA забезпечує синтез білка, еквівалентний приблизно 350 г м'яса або риби, при цьому витрачається лише 50 ккал.

Кофакторами амінокислот є вітаміни, мінеральні солі або мікроелементи, які допомагають амінокислотам у процесі метаболізму в організмі людини.

Так, утворення найважливішої для колагену амінокислоти, гідроксипроліну, проходить виключно за допомогою ферменту пролінгідроксилази, а цей фермент знаходиться в активній формі, тільки якщо складається з двовалентного заліза, а двовалентність заліза забезпечує вітамін С. Дефіцит цього вітаміну порушує процес гідроксилювання, тим самим порушується неоколагенез, що може призвести до утворення пухкого колагену, що лежить в основі обвислої, «втомленої» шкіри.

Нестача вітаміну В6 або міді призводить до порушення структури та стабільності колагену, оскільки піридоксин за наявності міді зміцнює внутрішньо-і міжмолекулярні поперечні зшивки колагену.

При відсутності або недостатньому надходженні цинку в організм прискорюються процеси старіння дерми, оскільки в активному центрі ферменту колагенази, який запускає гідроліз колагену і забезпечує постійне оновлення, присутній цинк.

На активацію колагенезу впливають також:

• вітамін А (ретинол) – змушує обмінні процеси у клітинах протікати інтенсивніше, стимулюючи активність самих клітин, що зумовлює необхідної регенерації тканин з допомогою посиленої вироблення колагену;
• селен – стимулює активність стовбурових клітин, посилює синтез колагену, внаслідок чого шкіра оновлюється та регенерує швидше;
• Метіонін - амінокислота, що містить сірку, міцно зв'язує волокна один з одним, забезпечуючи пружність колагену.

Всі ці речовини у профілактичних дозах (не викликаючи гіпервітамінозу) містяться у препараті Vit Formula.

Крім перерахованих вище кофакторів, необхідних для неоколагенезу, Vit Formula має у своєму складі також біотин, холін та інозитол. Біотин, або вітамін H, необхідний підтримки тонусу, вологості шкіри і сили волосся. Холін та інозитол беруть участь у метаболізмі холестерину, покращують відтік жовчі, надають зміцнюючу дію на волосся.

Як видно зі складу, препарат Vit Formula показаний як ідеальна добавка та додаток до застосування Gunamino Formula для забезпечення оптимального синтезу колагену.

Сподіваємося, що ви уважно та з цікавістю прочитали цю статтю і, як і ми, дійшли висновку, що запорукою успіху корекції інволюційних змін шкіри є проведення косметологічних процедур біоревіталізації у поєднанні з Gunamino Formula, Vit Formula.

Вперше опубліковано у Les Nouvelles Esthetiques 2015/№1