Kolagén – podpora syntézy kolagénu v tele zložkami stravy a jeho vplyv na pohybový aparát a pokožku

Slovo kolagén je dnes pomerne často skloňované a jeho frekvencia používania sa stupňuje hlavne medzi športujúcou verejnosťou, krásnou športujúcou verejnosťou a profesionálnymi športovcami. A ani pre tých, ktorí športu neholdujú a voľný čas trávia na pohovkách, kávičke, pri pivku či iných nečinnostiach, nebude nadlho neznámym výrazom, pretože skôr či neskôr, keď sa degeneratívne artrotické zmeny na kostiach, kĺboch a chrupavkách ohlásia neutíchajúcou bolesťou, ich lekár s týmto slovíčkom zoznámi. Kolagén je totiž mimoriadne dôležitý proteín, je jedným z hlavných komponentov spojivových tkanív, ktoré vypĺňajú priestory medzi orgánmi, spájajú ich a vytvárajú oporu pre iné časti tela. Kolagény predstavujú najhojnejšie proteíny a poskytujú celkovú pevnosť a odolnosť tkanív, chrániac ľudské telo pred nárazmi a mechanickým poškodením.

V posledných rokoch je veľmi trendové zadovážiť si potravinové výrobky s obsahom kolagénu, kyseliny hyalurónovej alebo jeden z mnohých ,,vytunovaných“ štýlových doplnkov výživy – hydrolyzát kolagénu.. veď kto by nechcel mať mladistvý dizajn pokožky a regenerované tkanivá. Je však nutné používať takéto doplnky a rôzne prémiové potravinové produkty na to aby sme boli aktívni, zdraví a udržali si svieži vzhľad ako káže súčasný diktát ,,doby instagramovej“ ? Ako asi žili ľudia bez hydrolyzovaného kolagénu a chondroprotektív pred tým ako boli objavené, vyprodukované a vyexpedované na trh?

Čo sa o ňom vie a ako sa syntetizuje v ľudskom tele.

Kolagén ako je už spomenuté v úvode je proteín-bielkovina, obsahujúca špecifické aminokyseliny – glycín, prolín, hydroxyprolín a arginín. Tieto aminokyseliny majú pravidelné usporiadanie v každom z troch reťazcov týchto podjednotiek kolagénu.

Sekvencia aminokyselín predstavuje vzorec: Gly-Pro-X alebo Gly-X-Hyp, kde X môže byť ktorýkoľvek z rôznych iných aminokyselinových zvyškov.

Prolín alebo hydroxyprolín tvoria približne 1/6 celkovej sekvencie. Glycín sa nachádza v takmer každom treťom zvyšku. Glycín predstavuje 1/3 sekvencie, čo znamená, že približne polovica kolagénovej sekvencie nie je glycín, prolín alebo hydroxyprolín. Prolín tvorí približne 17% kolagénu. Súčasťou kolagénu sú aj dve aminokyseliny, ktoré sa nachádzajú vzhľadom na polohu glycínu na špecifických miestach a sú post-translačne modifikované rôznymi enzýmami, ktoré si vyžadujú prítomnosť vitamínu C ako kofaktora. Jedná sa o hydroxyprolín, odvodený od prolínu a hydroxylyzín odvodený z lyzínu.

Kolagén typu I je najhojnejším kolagénom v tele, syntetizuje sa v bunkách, v niekoľkých krokoch. Medziprodukt vytvorený vo vnútri endoplazmatického retikula sa nazýva prokolagén. Prokolagén je transportovaný do golgiho aparátu a uvoľnený exocytozou, cez plazmatickú mebránu mimo bunky, kde sa tvoria kolagénové fibrily. Kolagén môže byť pripojený k bunkovým membránam cez niekoľko typov proteínov, vrátane fibronektínu a integrínu.

Ako je zrejmé z krokov syntézy kolagénu, vitamín C tvorí dôležitú zložku procesu syntézy. Nedostatok vitamínu C spôsobuje napríklad skorbut, závažné a bolestivé ochorenie, pri ktorom je syntetizovaný kolagén narušený a nevytvára dostatočne pevné spojivové tkanivo. Toto ochorenie sa vyskytovalo v minulosti často medzi námorníkmi, ktorí konzumovali potraviny neobsahujúce vitamín C.

Okrem toho sa môžu vyskytnúť určité autoimunitné ochorenia, ako je systémový lupus erythematosus alebo reumatoidná artritída, kde imunitný systém tela vníma kolagén ako cudzí prvok a následne napadá a degraduje kolagén v tele. Niektoré baktérie a vírusy tiež ničia kolagénové vlákna v tele alebo zasahujú do jeho produkcie. Choroby súvisiace s kolagénom vznikajú najčastejšie pri genetických poruchách spôsobených mutáciami alebo z dôvodu nedostatočnej výživy, ktoré ovplyvňujú biosyntézu, postranslačnú modifikáciu, sekréciu alebo iné procesy, ktoré sa podieľajú na normálnej produkcii kolagénu.

O aké druhy kolagénu ide a kde sa nachádzajú?

• Kolagén typu I sa nachádza v celom tele okrem tkanív chrupaviek. Nachádza sa v koži, šľachách, cievach, ligatúrach, orgánoch a je hlavnou zložkou kostí.  Viac ako 90% kolagénu v tele je typu I.
• Kolagén typu II je hlavnou zložkou chrupavky. Nájdeme ho v očnej rohovke a v sklovci.
• Kolagén typu III sa nachádza v stenách tepien a iných dutých orgánoch a zvyčajne sa vyskytuje spolu s kolagénom typu I.
• Typ IV tvorí bázu bunkovej bazálnej membrány

• Kolagén typu V a kolagén typu XI sú minoritnými zložkami tkaniva a vyskytujú sa ako fibrily s kolagénom typu I a kolagénom typu II. Typ V tvorí povrchy buniek, vlasov a placenty.

Potrebujeme kolagén ako doplnok výživy?

Doplnky s kolagénom sú voľbou na podporu zvýšenia syntézy kolagénu v našom tele, nie je to tak ako si mnohí naivne myslia..t.j. že po zjedení 3gr hydrolyzovaného rybieho kolagénu im ten zázračne ,,vyplní nedostatok kolagénu“ v kolene alebo boľavom lakti.

Kolagén, ktorý sa dostane do tráviaceho traktu z doplnkovej výživy môže podporiť  pri jeho  absorbovaní v tenkom čreve syntézu kolagénu v tele, závisí to však od druhu kolagénu. Môže to byť prírodný kolagén I a II typu, ktorý má zložitejšiu biologickú dostupnosť alebo lepšie biologicky dostupný hydrolyzovaný kolagén. Niektoré novšie štúdie tvrdia, že až 90% hydrolyzovaného kolagénu je stráveného a jeho zložky vo forme peptidov obsahujúcich hydroxyprolín, prostredníctvom krvného obehu dosahujú cieľové tkanivá a pomáhajú pri výstavbe nových kolagénnych vlákien. Tento mechanizmus je však zložitý a u ľudí je ťažko merateľný skutočný efekt stráveného výživového doplnku, premenou na biologicky aktívne kolagénové časti, podporujúce napríklad výstavbu chrupavky. Niektoré štúdie však dokazujú, že týmto spôsobom je možné stimulovať regeneráciu chrupavky.

V každom prípade ak už chceme používať doplnky ako kolagén, vyberme si hydrolyzovaný kolagén, ktorý na rozdiel od natívnej formy kolagénu obsahujúcej príliš veľké molekuly so zhoršenou absorpciou, je upravený tak aby menšie čiastočky – peptidy boli efektívnejšie absorbované. Kolagén by nemal obsahovať už žiadne aditíva okrem vitamínu C.

Ako získať kolagén zo stravy

Vieme, že zdrojom kolagénových zlúčenín sú živočíšne produkty, mäso zvierat, v rastlinách sa kolagén nenachádza. U nás dobre známa tlačenka, huspenina, vývary z kostí atď. môžu byť zdrojom zložiek, ktoré telo využíva pre syntézu kolagénu. Musíme si však uvedomiť, že v žiadnom prípade neplatí, čím viac huspeniny tým pevnejšie kosti, pružné zdravé kĺby, šľachy a väzivá.

Pri zvýšenom príjme mäsa, spracovaných mäsových produktov, konzumácií chrupaviek z hydiny prijímame aj zvýšené množstvo živočíšnych tukov a bielkovín, čo sa môže negatívne odraziť na zdraví. V mäse zvierat z konvenčného chovu sa nachádza aj kyselina arachidonová, z ktorej sa v tele syntetizujú prozápalové látky – prostanoidy, ktoré stoja za množstvom civilizačných ochorení a poškodzujú takisto pohybový aparát. Taktiež treba brať v úvahu endogénnu tvorbu oxalátov pri rizikových jedincoch/ predispozícia, urolitiáza/, ktorí  popri zvýšenom príjme živočíšnych produktoch, používajú zároveň suplementy s kolagénom.

Strava podporujúca syntézu kolagénu a následne výstavbu spojivových tkanív má byť rozmanitá, pestrá z čerstvých surovín a zložením by sa mohla podobať mediteránskej diéte, s vysokým obsahom zeleniny, ovocia rýb s obsahom omega 3mastných kyselín EPA a DHA, rastlinných panenských tukov, byliniek s protizápalovým a ochranným účinkom. Medzi kvalitné mäsá, ktoré obsahujú kolagénne zlúčeniny patrí hovädzie horné lýtko /močing/ alebo v gurmánskejšom prevedení ossobuco /z taliančiny kosť s dierou/, farmárske morčacie mäso a hydina, divina a samozrejme bravčové ,,bavorské šunkové“ koleno, kde najviac ,,kolagénu“ nájdeme v koži, to si však môžeme dovoliť iba občas, vzhľadom na vysoký obsah tukov.

Rastlinné zložky síce kolagén telu nedodávajú ale dokážu podporiť proces syntézy kolagénu v tele, majú ochranné funkcie, sú protektívne pre už existujúce spojivové tkanivo tým, že pôsobia proti faktorom z prostredia, ktoré ich poškodzujú a súčasne majú protizápalové účinky. Niektoré potraviny a rastliny totiž dokážu pôsobiť v tele ako nesteroidné antiflogistiká – protizápalové lieky.

Negatívny vplyv na syntézu kolagénu má UV žiarenie, nadmerné slnenie, fajčenie, nadváha /AGEs – koncové glykačné produkty/ u diabetikov, prirodzené starnutie – znížená tvorba kolagénu už od 20.rokov života.

Proces prirodzeného starnutia a rôzne patológie, korelujú so zmenami v zložení štrukturálnej a mechanickej integrite spojivového tkaniva. Štrukturálne zmeny kolagénov a ich náchylnosť k degradácii sú spojené s vráskami kože, poškodením kostí a chrupaviek a sú spájané s kardiovaskulárnymi a respiračnými poruchami. Matricové metaloproteinázy /MMP proteolytické enzýmy vznikajúce v bunkách napr. kolagenáza štiepiaca kolagén/ sú hlavnými prispievateľmi k remodelácii tkaniva a degradácii kolagénu.

Taktiež UV žiarenie / jedna z príčin starnutia kože/ súvisiaca aj s reaktívnymi kyslíkovými druhmi /ROS, ktoré vznikajú pri slnečnom žiarení/ prispieva k rozpadu kolagénu v kožných fibrolblastoch /základná bunka väziva/, dôvodom je zvýšené pôsobenie MMP – intersticiálnej kolagenázy, ktorá iniciuje degradáciu kolagénu typu I, II, a III v koži.

Aké rastliny, bylinky a plody používať

Existujú niektoré známe aj menej známe rastliny, ktoré majú schopnosť podporiť syntézu kolagénu, disponujú rôznymi ochrannými funkciami, inhibujú /tlmia negatívne účinky MMP na kolagén/ a takou je napríklad bylinka Pupočník ázijský /Centella asiatica / známa aj ako Gotu kola. Podľa niektorých štúdií rastlinný sekundárny metabolit -glykozid madecassoside nachádzajúci sa v pupočníku, stimuluje syntézu prokolagénu typu III a napomáha hojeniu rán.

Na podobnom princípe boli zaznamenané účinky u vňate koriandra siateho. Vňať koriandru siateho má síce špecifickú chuť ale používať sa ju oplatí, pre množstvo pozitívnych zdravotných účinkov. Spozornieť by mali hlavne priaznivci opaľovania, pretože ako bolo spomenuté vyššie, expozícia na slnku spôsobuje tzv. fotoaging -fotostarnutie pokožky. Listy koriandra vykazujú antioxidačnú aktivitu, chránia pred UVB indukovaným fotoagingom a taktiež dokážu regulovať expresiu prokolagénu typu I. a enzýmu MMP-1/rovnováha medzi syntézou a degradáciou kolagénu/.

Veľmi podobné protektívne vlastnosti boli zaznamenané pri použití extraktu z listov Perilly krovitej /Perilla frutescens/. Perilla má ochranný účinok proti poškodeniu ľudských kožných fibroblastov /základná bunka väziva/ vyvolaného UV žiarením, preto by sme ju mali aj na základe iných zdravotných benefitov/protizápalové účinky/ používať v jedlách čo najčastejšie aj v rámci prevencie pred starnutím.

Rastlinu pod názvom Aloe vera /Aloe barbadensis/  špeciálne predstavovať netreba, je známou pre svoje lokálne použitie na liečbu rán a popálenín, jej hojivé účinky sú všeobecne známe a taktiež jej protizápalové účinky. Aloe vera inhibuje cyklooxygenázovú dráhu a znižuje produkciu prostaglandínu E2 z kyseliny arachidónovej. Nedávno bola z gélových extraktov izolovaná nová protizápalová zlúčenina nazývaná C-glukosyl Chromon no a v jednej štúdii na japonských ženách sa skúmal účinok užívania prášku z Aloe vera z obsahom aloe sterolov perorálnym podávaním /ústami/. Po 8 týždňoch užívania prášku s aloe sterolmi sa produkcia kolagénu a kyseliny hyalurónovej zvýšila približne dvojnásobne a 1,5-násobne. Potvrdilo sa , že ústne podávané Aloe steroly sa dostali do periférnych tkanív cez krvný obeh.

Tak ako pre syntézu kolagénu aj pre syntézu kyseliny hyaluronovej je rozhodujúci príjem vitamínu C. Kyselina hyaluronová sa dnes používa/aplikuje na urýchlenie regenerácie a zmiernenie bolestí pri poškodení kĺbov. Kyselina hyalurónová sa prirodzene nachádza v tele ale jej produkcia vekom klesá. Aj v tomto prípade platí, že jesť potraviny bohaté na vitamín C pomôže zvýšiť hladiny kyseliny hyalurónovej a kolagénu v tele. Oplatí sa jesť bylinkové vňate a posypať si nimi hotové jedlo, významnými sú koriander, petržlenová vňať, pažítka, ligurček, estragón. Vysoký obsah vitamínu C nájdeme v jahodách, citrusoch, kiwi, paprike, mangu, brokolicových a reďkovkových klíčkoch a pod.

Ktoré ďalšie potraviny nám môžu byť prospešné z hľadiska podpory produkcie kolágenu, rôznymi mechanizmami využitia bioaktívnych látok

Kyselina hyaluronová, genistein – jedzme fermentované sojové produkty ako miso, tempeh, natto syr/má tiež fibrinolytický a antitrombotický účinok/ a kombinujme ich s klíčkami, riasami ako wakame, hijiki, nori a krátko tepelne upravenou krížovou /brassicae/ zeleninou s obsahom síry, požívajme kudzu škrob a jedávajme veľký bôb s olivovým olejom a avokádom, pridávajte do jedál červenú cibuľu a cesnak

Lutein, lykopén – jedzme krátko tepelne upravený špenát, listová zeleninu, batáty, farebné papriky, paradajky, jedzme veľa ,,farieb“ červené, oranžové a žlté spektrá sú dobrým prekurzorom vitamínu A

Omega 3,6 esenciálne polynenasýtené mastné kyseliny, EPA a DHA získané z rýb, morských plodov, prepeličích vajíčok, avokáda, orechov, mandlí a semiačok, a panenských olejov z boráku, pupalky, sezamu, požlta farbiarskeho a pod.

Zinok – morské plody, ryby, ustrice, slnečnicové a tekvicové semienka, mlieko a mliečne produkty, feta syr /obsahuje lactobacilus plantarum/

Dobre nám urobí pitie bylinných záparov s venoprotektívnym, protizápalovým, analgetickým, antipyretickým účinkom s bylinkami ako Sofora japonská /Sophora, japonica/, Pupočník ázijský/Centella asiatica/, Angelica čínska /Angelica chinese/, Stavikrv vtačí /Polygonum aviculare/, Myrta obyčajná /Myrtus communis/,  Ginko dvojlaločné /Ginko biloba, Bazalka posvätná /Ocimum sanctum/

Pokiaľ nájdeme rovnováhu v príjme rastlinnej a živočíšnej stravy, sme na najlepšej ceste k zdravej dlhovekosti. Samozrejme nesmie k tomu chýbať pohyb, vzduch a aj pri aktívnom športovaní netreba zabúdať na pár pravidiel : vyhýbať sa jednostrannému pohybu, praktizovať pohybové aktivity v plnom rozsahu a zaťažovať kĺby komplexne.

Ak sa komplikáciám pri osteoartritíde alebo artritíde nevyhneme je rozumnejšie používať overené a radšej lekármi predpísané suplementy s obsahom chondroitín sulfátu alebo jeho prekurzora glukozamínu a dbať na príjem vitamínu C.

Zdroje:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2763764/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6073484/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25019675

https://www.news-medical.net/health/Collagen-Molecular-Structure.aspx

http://www.jmnn.org/article.asp?issn=2278-1870;year=2015;volume=4;issue=1;spage=47;epage=53;aulast=Borumand

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4110621/

https://synapse.koreamed.org/DOIx.php?id=10.4162/nrp.2010.4.5.356

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28634008

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378874116320268?via%3Dihub

https://scialert.net/fulltextmobile/?doi=ijp.2013.1.11

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4345938/

https://www.researchgate.net/publication/6897251_Panax_ginseng_induces_human_Type_I_collagen_synthesis_through_activation_of_Smad_signaling

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28634008