Kolagen představuje hlavní strukturální bílkovinu pojivových tkání. Ačkoliv je známo kolem 30 druhů kolagenů, v dospělé kůži se nejčastěji vyskytuje kolagen typu I a III.
Základním stavebním kamenem kompletního kolagenového vlákna je α–řetězec, který obsahuje kolem 1000 aminokyselinových zbytků a jeho hlavními složkami jsou aminokyseliny glycin, prolin a hydroxyprolin. Tři α-řetězce se stáčejí do šroubovice označované jako tropokolagen. Polymerací tropokolagenu vznikají kolagenní mikrofibrily, jež se organizují do výsledného kolagenního vlákna a svazků.
Nejvíce kolagenních vláken je koncentrováno v dermis. Její vnější vrstva, papilární dermis (stratum papillare), obsahuje volně uspořádané tenké kolagenní fibrily, které se propojují s fibrilami bazální vrstvy epidermis. Hrubší svazky kolagenu se nacházejí ve vnitřní retikulární dermis (stratum reticulare).
Stárnutí kůže představuje komplexní proces, který je výsledkem kombinace faktorů vnějšího i vnitřního prostředí. Se zvyšujícím se věkem klesá produkce kolagenu fibroblasty, mění se poměr kolagenu I a III a aktivují se intersticiální kolagenázy, konkrétně matrixové metaloproteinázy. Ty degradují kolagen I za vzniku kratších a méně organizovaných vláken. Dochází k funkčním a strukturálním změnám kůže souvisejícím se změnami v množství a kvalitě dermálního kolagenu a elastinu. Proto se v poslední době věnuje velká pozornost možnostem ovlivnění deficitu kolagenu bioaktivními peptidy získanými enzymatickou hydrolýzou nativního (vysokomolekulárního) kolagenu.
Nativní (přirozený) kolagen se od hydrolyzovaného kolagenu liší svými vlastnosti. Jeho molekulová hmotnost je kolem 300 kDa, vlákna jsou nerozpustná ve vodě a velmi rezistentní k enzymatické degradaci proteolytickými enzymy v trávicím traktu, např. pepsinem, trypsinem nebo chymotrypsinem. Jako takové proto mají velmi špatnou biologickou dostupnost.
Kolagen lze extrahovat ze živočišných i rostlinných zdrojů, řas a mořských organismů včetně ryb. Z důvodu nižší antigenity, vhodného spektra aminokyselin a v neposlední řadě i z náboženských důvodů se využívá čím dál více kolagen mořský. Jeho denaturací a zahřátím dojde nejdříve k oddělení α-řetězců a následně enzymatickou a chemickou hydrolýzou vznikají peptidy s nízkou molekulovou hmotností (3–6 kDa). Taková směs se označuje jako hydrolyzovaný kolagen (HC). Obecně jsou kolagenní hydrolyzáty složeny z peptidů různých délek a v závislosti na zdroji se liší i složením aminokyselin.
Perorálně podávané bioaktivní peptidy se vyznačují dobrou absorpcí a distribucí do tkání. Neexistují však spolehlivé důkazy, které by naznačovaly, že se hydrolyzát přednostně koncentruje v dermis.
V posledních letech bylo provedeno mnoho experimentálních i randomizovaných kontrolovaných studií, které vyhodnocovaly účinky perorálně podávaného kolagenního hydrolyzátu. Vyplynulo z nich několik teorií, jež objasňují možné mechanismy příznivého vlivu na stav kůže.
Kolagenní fragmenty v in vitro studiích podporují aktivitu fibroblastů. Ve zvířecích modelech docházelo po podání kolagenových peptidů k nárůstu kolagenových fibril a zvětšení průměru a hustoty fibroblastů. Volné aminokyseliny představují stavební kameny pro tvorbu kolagenových a elastinových vláken. Kolagenní peptidy také mohou zvyšovat syntézu kyseliny hyaluronové a mohou mít antioxidační efekt. Jednotlivé účinky jsou přitom podmíněny spektrem obsažených aminokyselin a stupněm hydrolýzy, kterou lze získat různě velké peptidy.
Hydrolyzovaný kolagen bývá součástí některých kosmetických přípravků. Jeho vysoká molekulová hmotnost mu nedovoluje prostoupit před epidermis a zůstává na povrchu rohové vrstvy (stratum corneum). Působí jako okluzivum a částečně i humektant, který v kůži váže vodu.
Perorální suplementace hydrolyzovaným kolagenem v posledních letech nabývá na popularitě. Zdá se, že suplementy s obsahem kolagenových peptidů zvyšují hustotu dermálního kolagenu, zlepšují elasticitu a hydrataci kůže. Tyto efekty se podílejí na zlepšení vzhledu pokožky, omezení tvorby vrásek a dějů souvisejících se stárnutím kůže.
(zemt)
Zdroje:
1. León-López A., Morales-Peñaloza A., Martínez-Juárez V. M. et al. Hydrolyzed collagen-sources and applications. Molecules 2019; 24 (22): 4031, doi: 10.3390/molecules24224031.
2. de Miranda R. B., Weimer P., Rossi R. C. Effects of hydrolyzed collagen supplementation on skin aging: a systematic review and meta-analysis. Int J Dermatol 2021; 60 (12): 1449−1461, doi: 10.1111/ijd.15518.
3. Barati M., Jabbari M., Navekar R. et al. Collagen supplementation for skin health: a mechanistic systematic review. J Cosmet Dermatol 2020; 19 (11): 2820−2829, doi: 10.1111/jocd.13435.
4. Aguirre-Cruz G., León-López A., Cruz-Gómez V. et al. Collagen hydrolysates for skin protection: oral administration and topical formulation. Antioxidants (Basel) 2020; (9) 2: 181, doi:10.3390/antiox9020181.
