Działanie kolagenu na nasz organizm – czy warto go suplementować?

Czym jest kolagen?

Kolagen jest białkiem strukturalnym, które stanowi aż ok. 30% naszych białek, przy czym dominuje w szczególności w tkance łącznej. Białko to charakteryzuje się wytrzymałością oraz dużą elastycznością. Znajduje się m.in. w skórze, ścięgnach i kościach, ale również w naczyniach krwionośnych i wyściółce jelit [1-2]. 
Kolagen jest zbudowany z trzech aminokwasów, takich jak glicyna, prolina i hydroksyprolina. Warto zaznaczyć, że są to aminokwasy tzw. endogenne, co oznacza, że są produkowane naturalnie w naszym organizmie [3]. Na szczególną uwagę zasługuje obecność hydroksyproliny, która niezwykle rzadko występuje w innych białkach zwierzęcych [4]. 
Kolagen jest białkiem niejednorodnym. Na ten moment można wyróżnić co najmniej 29 genetycznie odrębnych typów tego białka. Pomimo struktury trójhelikalnej, różnią się one od siebie budową przestrzenną, zawartością oraz lokalizacją w ciele. Mają one zdolność wiązania wody, która warunkuje funkcjonalność kolagenu i odpowiada za działanie biologiczne [5]. 

Tabela 1. przedstawia rolę przykładowych typów kolagenu. 

Źródło: na podstawie bibliografii.

Działanie kolagenu na nasz organizm 

Kondycja skóry

Wraz z wiekiem następuje zmniejszona produkcja endogennego kolagenu, co ma swoje odzwierciedlenie w kondycji naszej skóry. Sprzyjają temu czynniki zewnętrzne, takie jak: całoroczne narażenie na promieniowanie UV, palenie tytoniu, zanieczyszczone środowisko, środki chemiczne, czy nieprawidłowo zbilansowana dieta. W rezultacie tkanka skórna słabnie, traci swoją integralność, a skóra staje się sucha i nie jest w stanie utrzymać wystarczającej ilości wilgoci. Pojawiają się również zmarszczki [6–7]. 
Istnieje kilka badań potwierdzających efektywność suplementacji diety kolagenem w celu poprawy kondycji skóry. W jednym z takich badań przeprowadzonych przez naukowców w Japonii podawano peptydy kolagenowe pacjentom ze starzejącą się, pomarszczoną skórą. Wśród tych pacjentów znalazło się 66 kobiet z Japonii w wieku powyżej 40 lat, u których badacze odnotowali poprawę parametrów skóry. Kobietom tym podawano albo 10 g kolagenu przez 56 kolejnych dni, albo nie podawano żadnej substancji (placebo). Podczas całego eksperymentu badacze zaobserwowali w nawilżeniu skóry statystycznie istotną różnicę, której towarzyszył znaczny wzrost nawilżenia w grupie przyjmującej kolagen w porównaniu z grupą placebo. W badaniu wykorzystano także analizatory wilgotności skóry. Do tego samego badania włączono Francuzki w wieku powyżej 40 lat i stosowano podobny protokół suplementacji kolagenem przez okres ok. 3 mie-
sięcy. Po zakończeniu suplementacji badacze stwierdzili zauważalny wzrost nawilżenia w grupie przyjmującej kolagen w porównaniu z grupą placebo [6]. 

Kości

Włókna kolagenowe wchodzące w skład części organicznej tkanki kostnej zbudowane są w 80% z kolagenu typu I [2]. Zaburzenia syntezy i przekształcania włókien kolagenowych zwiększają kruchość kości i podatność na złamania [7]. Szacuje się, że na całym świecie co trzecia kobieta i co piąty mężczyzna w wieku powyżej 50 lat doświadczy złamania kości na skutek osteoporozy [8]. 
Ostatnie badania wykazały, że gęstość mineralna kości (BMD) poprawia się poprzez jednoczesne przyjmowanie peptydów kolagenowych, wapnia i witaminy D. Uważa się, że peptydy kolagenowe poprawiają retencję wapnia i bezpośrednio wpływają na metabolizm kości poprzez uwalnianie hormonów wzrostu i regulację funkcji osteoblastów [9]. 
Warto przytoczyć badanie z udziałem 131 kobiet po menopauzie, u których stwierdzono zmniejszoną gęstość mineralną kości. Celem badania było określenie wpływu doustnego podawania 5 g peptydów kolagenowych codziennie przez 12 miesięcy w porównaniu z grupą placebo (podawano maltodekstrynę). U kobiet, którym podawano kolagen, stwierdzono znaczący wzrost gęstości mineralnej kości w kręgosłupie (o prawie 3%) i szyjce kości udowej (6,7%). Natomiast w tym samym okresie w grupie placebo gęstość mineralna kości spadła (-1,3% dla kręgosłupa i -1,0% w szyjce kości udowej), co sugeruje klinicznie istotny efekt 12-miesięcznego stosowania peptydów kolagenu [8].

Chrząstka stawowa 

Kolagen stanowi około 60% suchej masy chrząstki szklistej i jest głównym białkiem w składzie macierzy pozakomórkowej chrząstki. W chrząstce stawowej występuje wiele typów kolagenu, a najobficiej kolagen typu II [10]. 
Jest on odpowiedzialny za produkcję mazi stawowej i stan chrząstki. Przyspiesza regenerację zmienionych chorobowo tkanek i zmniejsza aktywność enzymów odpowiedzialnych za wywoływanie stanu zapalnego i bólów reumatycznych. Odpowiada również za odporność na rozciąganie chrząstki oraz zapewnia jej odpowiedni kształt [7-10]. 
Wraz z wiekiem dochodzi do postępującego niszczenia chrząstki stawowej. Rozwija się – najczęściej występująca – choroba zwyrodnieniowa stawów (ChZS), która jest główną przyczyną bólu i niepełnosprawności fizycznej u starszych osób [11].
Wpływ długoterminowej suplementacji peptydów kolagenowych na chrząstkę stawową przedstawił O. Bruyère i wsp. Badanie przez nich przeprowadzone wskazuje, iż długoterminowe (przez 6 miesięcy) przyjmowanie preparatów peptydów kolagenowych powoduje klinicznie istotną poprawę u osób badanych z ChZS [2].

Funkcje poznawcze 

Kolagen zaliczany jest do hydrożeli, czyli polimerów mających zdolność magazynowania dużych ilości cząsteczek wody. Hydrożele cieszą się głównym zainteresowaniem w naprawie ośrodkowego układu nerwowego, ponieważ można je wygodnie umieścić w miękkiej tkance nerwowej ze względu na ich dopasowane właściwości mechaniczne. Kolagen wzbudził ostatnio zainteresowanie naprawą OUN, ponieważ jest wysoce biokompatybilny, biodegradowalny i nietoksyczny [13]. W kilku badaniach opisywano pozytywne działanie matryc kolagenowych na regenerację mózgu po urazach, udarach czy operacjach [2]. 
Warto wziąć pod uwagę wpływ kolagenu na strukturę ludzkiego mózgu i funkcje poznawcze. Seiko i wsp. przeprowadzili badanie, podczas którego sprawdzano wpływ codziennej doustnej suplementacji hydrolizatów kolagenu na ludzki mózg. 30 zdrowym uczestnikom w wieku 49–63 lat podawano 5 g hy-
drolizatu kolagenu raz dziennie przez 4 tygodnie. Badanie wykazało, że suplementacja hydrolizatów kolagenu może mieć pozytywny wpływ na strukturę mózgu i może zwiększyć językowe zdolności poznawcze [2–12]. 

Układ immunologiczny

W układzie immunologicznym kolagen pełni ważną funkcję obronną. Ogranicza wnikanie i rozprzestrzenianie się drobnoustrojów chorobotwórczych, komórek nowotworowych oraz toksyn [7]. 

Kolagen – czy suplementacja jest konieczna? 

Suplementacja diety kolagenem w ostatnim czasie staje się coraz popularniejszą praktyką w różnych grupach wiekowych, pomimo że występuje on w naszym organizmie i niektórych produktach spożywczych. Nie od dziś wiadomo, że naturalnym źródłem kolagenu w diecie są produkty pochodzenia zwierzęcego, w szczególności skóra, ścięgna i kości. Najwięcej kolagenu jest w galaretach wieprzowych, rybnych i owocowych, salcesonie, podrobach, gotowanych kurzych łapkach i chrząstkach zwierzęcych [2]. Czy zatem faktycznie warto go suplementować? 
Po pierwsze: codzienna dieta nie dostarcza wystarczającej ilości tego białka (w szczególności aminokwasów), aby uzupełnić jego niedobory w organizmie. Szybsze i lepsze efekty uzupełniania niedoborów kolagenu daje przyjmowanie preparatów z łatwo przyswajalnym, hydrolizowanym kolagenem [7]. 
Po drugie: w badaniach naukowych wykazano, że utrata kolagenu rozpoczyna się już w wieku 18–29 lat, po 40. roku życia spadek wynosi średnio 1% na rok, a po 80. roku życia produkcja kolagenu spada o 75% w porównaniu do młodszych dorosłych [14]. 
Po trzecie: istnieje wiele czynników, które wpływają na jego wzmożoną degradację w organizmie, a zaliczamy do nich  m.in.: alkohol, papierosy, wolne rodniki, promieniowanie UV, dietę ubogobiałkową z małą ilością warzyw i owoców [2]. 

Podsumowanie

Badania naukowe wykazały istotną rolę hydrolizatów kolagenowych w uzupełnianiu niedoborów kolagenu. Są one łatwo wchłaniane i przyswajane przez organizm [7]. Suplementy zawierające w swym składzie kolagen bądź jego hydrolizaty coraz częściej są zalecane podczas wspomagania leczenia schorzeń tkanki chrzęstnej czy w celu poprawienia wyglądu i kondycji skóry [15]. Przyjmuje się, że bezpieczna dzienna dawka kolagenu mieści się w zakresie 2,5–15 g – w zależności od rodzaju suplementu i powodu, z jakiego jest przyjmowany. Szczególną ostrożnością powinni wykazać się alergicy, osoby cierpiące na łuszczycę, kolagenozy czy zapalenia naczyń.  

Bibliografia

1. Campos L.D., Santos Junior V.D.A., Pimentel J.D., et al., Collagen supplementation in skin and orthopedic diseases: A review of the literature. Heliyon 2023, 9(4): e14961. doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e1496.
2. Kaziród K., Hunek A., Zapała M. et al., Suplementacja kolagenem – czy przynosi realne korzyści? Quality in Sport 2023, 13(1): 88–107.
3. León-López A., Morales-Peñaloza A., Martínez-Juárez V.M. et al., Hydrolyzed collagen – Sources and applications. Molecules 2019, 24(22): 4031.
4. Sobolewski K., Kolagen – podstawowe białko organizmu ludzkiego. Roczniki Naukowe Wyższej Szkoły Wychowania Fizycznego i Turystyki 2006, 5–8. 
5. Shenoy M., Abdul N.S., Bahri B.M. et al., Collagen Structure, Synthesis, and Its Applications: A Systematic Review. Cureus 2022, 14(5).
6. Hend A., Collagen supplements for aging and wrinkles: a paradigm shift in the fields of dermatology and cosmetics. Dermatology practical & conceptual 2022, 12(1) :e2022018.
7. Żuchowski A., Nowicka-Zuchowska A., Kolagen – rola w leczeniu i skutki niedoboru. Lek w Polsce 2019, 29 (11.12), 6–10.
8. König D., Oesser S., Scharla S. et al., Specific collagen peptides improve bone mineral density and bone markers in postmenopausal women – a randomized controlled study. Nutrients 2018, 10(1): 97.
9. Zdzieblik D., Oesser S., König D., Specific Bioactive Collagen Peptides in Osteopenia and Osteoporosis: Long-Term Observation in Postmenopausal Women. Journal of Bone Metabolism 2021, 28(3): 207.
10. Alcaide-Ruggiero L., Molina-Hernández V., Granados M. et al., Main and minor types of collagens in the articular cartilage: the role of collagens in repair tissue evaluation in chondral defects. International Journal of Molecular Sciences 2021, 22(24): 13329.
11. Ravenda V., Manette C., Lemmens R. et al., Prevalence and impact of osteoarthritis and osteoporosis on health-related quality of life among active subjects. Aging Clinical and Experimental Research 2021, (19): 55–60.
12. Koizumi S., Inoue N., Sugihara F., Effects of collagen hydrolysates on human brain structure and cognitive function: A pilot clinical study. Nutrients 2019, 12(1), 50.
13. Ucar B., Christian H., Collagen for brain repair: therapeutic perspectives. Neural regeneration research 2018, 13(4): 595.

Pozostałe pozycje dostępne u autorki.