Чем вырабатывается коллаген в организме

Что такое коллаген?

Термин «коллаген» происходит от греческих слов kolla (клей) и genes (порождающий). Он является компонентом соединительной ткани и присутствует в коже, костях, связках, хрящах, сухожилиях и стенках сосудов. Соединительная ткань выполняет в организме главные защитные и опорные функции, определяя физиологические особенности всех органов и структур. Коллаген, содержащийся в этой ткани, представляет собой белковые нити. Это основной компонент межклеточного вещества, матрикса, заполняющего пространство между клетками и органами.

Зачем он нужен?

Выработка коллагена в коже крайне важна. Именно это вещество способствует сохранению клеток и функциональной связи между ними, а также водно-минеральному обмену. Кожа — орган, в котором содержание этого важного вещества особенно велико — примерно 70% от всех белков. Для различных тканей существуют и разные типы данного вещества.

Именно коллаген, как доказали ученые, помогает тканям восстанавливаться при повреждениях. При этом он имеет очень хорошую совместимость с различными тканями человека, что определяет самый широкий спектр его применения. Коллаген и его производные активно используются в хирургии и стоматологии, трансплантологии и косметологии, а также в других областях медицины.

Чем важен для кожи?

Коллаген по строению напоминает сплетённый из тончайших нитей — микрофибрилл — канат с эластичной и прочной структурой. Тем не менее, с годами, а также под влиянием солнечных лучей, вызывающих фотостарение, коллаген в организме человека (в том числе и в коже) вырабатывается все медленнее, его структура «стареет», ему становится тяжело «держать тонус». В коже это проявляется обвисанием и утратой четкости овала лица, снижением упругости (тургора) кожи и появлением многочисленных морщин и маленьких морщинок.

Чем важен коллаген для кожи?

Коллагеновые инъекции

Согласно отзывам врачей, инъекционный коллаген наиболее эффективен. Дело в том, что молекулы крема, содержащего белок, за счет своего крупного размера практически все остаются на поверхности кожи. Коллагеновые инъекции, по многочисленным отзывам — самое действенное средство от морщин. Инъекции пользуются большой популярностью в омоложении кожи, и также корректировки контуров лица. Также, по отзывам косметологов, инъекционный «белок молодости» широко и успешно используют для коррекции шрамов и рубцов различной природы. Такие инъекции способны не только выровнять поверхность кожи и сделать несовершенства менее заметными, но и стимулировать процесс выработки собственного коллагена.

Благодаря своим уникальным свойствам, применяемые в косметических и лечебных целях коллагеновые инъекции для лица давно получили наилучшие отзывы от людей, уделяющих особое внимание своему здоровью и внешнему виду. Этот удивительный белок — уникальный эликсир красоты и молодости, подаренный нам природой.

Источник

Откройте для своей кожи 8 пищевых продуктов, богатых коллагеном

Влияние коллагена, что важно?

Коллаген является основным компонентом, который составляет основу соединительной ткани организма: мышц, сухожилий, связок, кожи, хрящей, суставов и т.д. Это один из главных компонентов, отвечающий за ь прочность и эластичности всей соединительной ткани, в том числе и стенок кровеносных сосудов и сердца.

С возрастом выработка коллагена постепенно снижается. Примерно после 35-40 лет выработка коллагена в организме сокращается, что может вызывать проблемы (дряблость и провисание кожи, появление морщин). Кроме того, снижение выработки коллагена может привести к таким заболеваниям как: остеоартрит, боли в суставах и мышцах.

Преимущества коллагена для кожи

К основным преимуществам коллагена для кожи относятся:

Продукты, которые улучшают выработку коллагена в коже

Не секрет, что для того, чтобы организм получал все необходимые витамины и питательные вещества, питание должно быть разнообразным и сбалансированным. Употребление достаточного количества жидкости также влияет на выработку коллагена и гидратации кожи. Это самый простой и доступный способ поддерживать выработку коллагена.

Не существует никаких чудодейственных препаратов и средств для кожи, но есть те, которые способствуют повышению упругости кожи и позволяют ей выглядеть здоровой.

Мы составили список продуктов, которые способствуют выработке коллагена:

1. Животный белок: мясо и рыба

В белке животного происхождения (мясо, субпродукты, желатин животного происхождения) содержится большое количество коллагена.

Важно избегать полуфабрикатов.

Эксперты рекомендуют употреблять мясо красного цвета умеренно (не более одного раза в неделю).

Рыба, особенно лосось, тунец или форель с высоким содержанием омега-3 жирных кислот естественно повышает концентрацию коллагена (также являясь полезными для костей и суставов).

2. Фрукты и овощи

А фрукты богатые витамином С необходимы для производства коллагена: апельсин, киви, грейпфрут, манго, ананас и некоторых других. Например, лимон не стимулирует производство коллагена, но и действует, как антиоксидант.

3. Яйца

Яйца являются лучшей пищей для нашей кожи, ведь в них большая концентрация ценных белков и витаминов группы В, Е, аминокислот и серы).

4. Сухофрукты и орехи

Арахис, грецкие орехи, фисташки, миндаль также стимулирует выработку коллагена.

5. Молочные продукты

Молочные продукты (молоко, сыр, йогурт и т.д.) благотворно влияют на производство коллагена благодаря высокому содержанию белка.

6. Серные продукты

Нужно употреблять в пищу продукты, которые содержат серу в своём составе (чеснок, лук, сельдерей, огурцы, оливки, виноград) они тоже обеспечивают хороший уровень коллагена в организме.

7. Чай

Чай (зеленый, белый, черный или красный) является натуральным антиоксидантом, который предотвращает снижение коллагена в нашем организме.

8. Желе

Желатин в организме превращается в коллаген и это тоже ценный источник животного белка.

Масло Bio-Oil способствует улучшению эластичности вашей кожи

Употребляйте в пищу полезные продукты и не забывайте про ритуал красоты с использованием масла Bio-Oil утром и вечером для сохранения красоты и молодости вашей кожи.

Источник

Как стимулировать синтез коллагена

Почему коллаген так необходим?

Коллаген – это нитевидный белок, один из основных компонентов соединительной ткани. Вырабатывается специальными клетками – фибробластами и является наиболее распространённым протеином: его доля в организме составляет ¼ всех белков.

Название происходит от слова kolla, что в переводе с греческого означает «клей» и gen – «создавать». Это полностью соответствует функциям данного белка: он скрепляет клетки при помощи фибрилл (белых тонких волокон) и удерживает эту связь.

В природе существует более 16 разновидностей коллагена, а для организма человека особую ценность представляет I, II и III тип:

I-й сконцентрирован практически во всех соединительных тканях, в том числе, в костях, сухожилиях, связках, зубах, роговице глаз. Волокна I типа наиболее прочные и эластичные и составляют 90% всего имеющегося в организме коллагена.

II-й находится в позвоночных дисках, стекловидном теле глаза, гиалиновых хрящах.

III-й содержится в матке, стенках артериальных сосудов, в коже, хрусталике.

Что касается кожи, то коллагеново-эластиновый каркас делает её гладкой, упругой, эластичной, увлажненной.

Признаки нехватки коллагена

Содержание коллагена в значительной степени начинает снижаться только с возрастом. Самым ярким признаком является появление гравитационного птоза, а также морщин, складок, пигментных пятен. Однако помимо этого на дефицит белка указывают и другие приметы:

— проблема с межпозвоночными дисками;

— длительное заживление ран;

— кровотечение из дёсен и носовой полости;

— гиповитаминоз аскорбиновой кислоты.

Где найти коллаген для кожи?

Выработка коллагена происходит благодаря участию витаминов, аминокислот, микроэлементов. К ним относятся:

Чтобы данные микроэлементы находились в вашем организме в норме, включайте в рацион:

— говядина и телятина;

— сельдь, тунец и креветки;

— курицу, индейку, мясо кролика.

Также для стимулирования синтеза коллагена необходимы следующие шаги:

1. Отшелушивание кожи мягким пилингом.

Скрабирующие частички удалят с поверхности кожи мертвые клетки, тем самым катализируя выработку нового коллагена и эластина, а также подготовят кожу для дальнейшего ухода.

2. Биодобавки (только после сдачи анализов и консультации с врачом).

Годами ранее большой популярностью в регенеративной медицине пользовался коллаген животного происхождения, но из-за побочных эффектов от него пришлось отказаться. Поэтому сейчас врачи предпочитают использовать морской коллаген. Он добывается из костей, чешуи и кожи рыб, обладает низкой антигенностью и высокой биосовместимостью.

К коллагеностимулирующим процедурам можно отнести:

— Нитевой лифтинг. Методика создаёт новый коллагено-эластиновый каркас, который выравнивает и подтягивает проблемные участки на долгое время.

Конечно, восполнять уровень коллагена нужно комплексно, тогда организм отблагодарит вас за проделанную работу прекрасным внешним видом и самочувствием.

Как стимулировать синтез коллагена

Источник

Питьевой коллаген: а действительно ли есть польза?

О пользе биодобавок сейчас идет прям активная пропаганда, и даже некоторые врачи начали делать своим пациентам назначения не из лекарственных препаратов, а из БАДов. О коллагеновой пищевой добавке особенно поют оды как о чудо-средстве для нашей кожи. Так вот, чтобы понять сможет ли питьевой коллаген принести пользу, надо разобраться что это вообще такое.

Коллаген – это белок по своей природе. Белков в нашем организме ооочень много (кератин волос и ногтей, это огромное количество гормонов (инсулин например), это гемоглобин нашей крови, это миозин наших мышц и т.д. )

Любой белок состоит из отдельных субъединиц – аминокислот. Их есть 20 вариантов.

Теперь разберем обратный процесс: когда мы с пищей потребляем белки (любые абсолютно), как происходит их метаболизм: в кишечнике белки в неизменном виде не всасываются, любой белок распадается на отдельные аминокислоты и уже эти аминокислоты через стенку кишечника всасываются, попадают в кровь и разносятся во все органы и клетки нашего организма, где из них формируются свои собственные белки со специфическими для этих органов и клеток функциями.

И вот мы и подошли к такому важному моменту: когда мы выпиваем коллагеновую добавку, не важно в какой форме вы ее приняли (порошок, желе, и т д ), то не переносится этот коллаген чудесным образом сразу в нашу кожу или суставы , а расщепляется как и все другие белки в кишечнике до аминокислот, которые будут использоваться организмом для строительства абсолютно всех белков, которых как мы ранее обсудили в нашем организме очень и очень много.

Вывод делаем какой: если ваш рацион включает нормальное количество белка, и белок этот разнообразен, сбалансирован. Что это значит: вы не за счет одного продукта потребность в белке суточную перекрываете (например творог весь день едите), а у вас есть и рыба, и мясо, и растительные белки, то вот эти коллагеновые БАДы будут просто бесполезными. Вы и так адекватное количество аминокислот для синтеза белков организма и коллагена в частности принимаете.

Напротив, если по каким-то причинам рацион обеднен, то такие добавки возможно будут приносить некий вклад в правильную жизнедеятельность организма.

Есть только одна группа людей, кому белковые или аминокислотные добавки принимать надо, это люди придерживающиеся вегетарианского питания. Да, безусловно, растительные белок не может все разнообразие аминокислот для организма покрыть и добавки такие будут хорошим подспорьем.

Это были такие врачебные, медицинские выжимки. А вот какими тезисами про коллагеновые добавки сейчас пестрит интернет:

Миф 1 – «Попринимаю коллаген – лишним не будет. Если не будет пользы, то и вреда тоже».

Это заблуждение! Опять-таки напомним: коллаген – это белок. И вред организму приносит как недостаток, так и избыток белка. Это дополнительная нагрузка на почки и печень в первую очередь, и при наличии любой, даже незначительной дисфункции данных органов, даже небольшой избыток белка усугубит течение болезни. А не диагностированных состояний у нас встречается очень и очень много. Поэтому если вы не хотите организму навредить, надо сначала сдать анализы необходимые для оценки дефицита, и уже потом принимать решение о приеме тех или иных добавок.

3 миф про прием коллагена, это то, что коллагеновый БАД обязательно должен содержать витамин С. И цена на эти «более правильные бады» резко возрастает. Разбираемся: да, для строительства нового коллагена в нашем организме нужен витамин С, но повлиять на адекватность всасывания коллагена витамин С ни как не может. Если количество витамина С в организме в норме, то можно искусственно его не добавлять, если есть дефицит – принимать его надо, но если вы будете принимать коллаген и аскорбинку по-отдельности (одно утром, другое вечером) ничего плохого не произойдет.

И на самом деле есть много других микроэлементов, без должного количества которых коллагеновое волокно не сможет сформироваться. Самые важные – это медь, железо и цинк. Поэтому за их количеством в организме тоже надо следить и при необходимости восполнять.

Также не забываем, что уровень эстрогенов оказывает огромное влияние на выработку коллагена. Сниженный уровень эстрогенов не даст возможности организму хорошо синтезировать коллаген, даже если количество микроэлементов, витаминов и аминокислот в нем будет идеальным.

Итак, что статьей этой хочется донести: нам надо быть грамотными и, когда мы пытаемся оздоровить организм каким-то образом, то надо обращаться в первую очередь к данным доказательной медицины, а не просто к шаблонным рекламным лозунгам, обещающим вечную молодость и тотальное здоровье!

Источник

Кальций и биосинтез коллагена: систематический анализ молекулярных механизмов воздействия

Известно, что повышение уровней внеклеточного кальция стимулирует синтез/секрецию коллагена. В настоящей работе представлены результаты системно-биологического анализа кальций-зависимых белков протеома человека. Проведенный анализ указывает на перспективн

The increase of extra-cellular calcium level is known to stimulate collagen synthesis/secretion. This paper introduces results of systematic and biological analysis of calcium-dependent proteins of human proteome. This analysis indicates promising ways of increase in efficiency of calcium preparations for nutritional support of osseous metabolism.

Достаточный уровень биосинтеза коллагена является одним из важнейших показателей нормофизиологического метаболизма соединительной ткани. Фундаментальные и клинические исследования показали, что уровни кальция во внеклеточной среде стимулируют синтез/секрецию коллагена клетками внеклеточного матрикса соединительной ткани.

В эксперименте недостаточное потребление кальция негативно сказывается на состоянии биосинтеза коллагена в костной ткани [1]. Известно, в частности, что так называемые «блокаторы кальциевых каналов» ингибируют синтез коллагена I типа и его секрецию фибробластами, а аскорбат-анион противодействует эффектам блокаторов кальция [2] (рис. 1). Исследования с использованием изотопных меток показали, что блокаторы кальциевых каналов снижают преимущественно биосинтез коллагена, а не биосинтез неколлагеновых белков соединительной ткани [3].

Показано также, что использование препаратов кальция стимулирует синтез коллагена, ускоряя заживление ран и переломов. Например, альгинат кальция улучшает заживление ран в эксперименте, повышая синтез коллагена I типа и соотношение количеств фибриллярного коллагена I типа и ретикулярного коллагена III типа. Скорость закрытия раны при использовании альгината увеличивалась по сравнению с контрольной группой [4].

В проведенном нами экспериментальном исследовании были изучены эффекты синергидной комбинации кальция с цинком, медью, марганцем, бором, магнием и витамином D (препарат Кальцемин Адванс) на модели резаной раны. Введение препарата в виде водной суспензии в течение 21 сут приводило к снижению среднего времени до полного заживления раны на 6 сут по сравнению с контролем (вода, p 2+ [11]. Рассмотрим и другие потенциальные возможности участия препаратов кальция в процессе биосинтеза коллагена, основные стадии которого представлены на рис. 5.

Осуществляемый фибробластами или другими типами клеток соединительной ткани биосинтез коллагена включает в себя следующие стадии [12]:

Системно-биологический анализ Са-зависимых белков, которые могут воздействовать на биосинтез коллагена

Для установления Са-зависимых белков протеома, которые могут воздействовать на синтез коллагена, был проведен поиск с использованием перечисленных в табл. 2 биологических ролей. В результате был получен список из 15 белков (табл. 3).

Для оценки вклада каждого из анализируемых 15 белков во взаимосвязь между уровнями кальция и коллагена была разработана балльная шкала оценки релевантности биологических функций белков, содержащая следующие пункты:

В табл. 3 приведены результаты оценки релевантности различных Са-зависимых белков по отношению к воздействию ионов Са 2+ на биосинтез коллагена. Очевидно, что наиболее интересными «таргетными белками» являются Са-чувствительный рецептор (CASR) и костный морфогенетический белок 4 (BMP4). Далее представлен более подробный анализ перечисленных в табл. 3 белков.

Са-чувствительный рецептор CASR

Са-чувствительный рецептор (CASR), или «сенсор кальция» [13], — рецептор, взаимодействующий с различными G-белками (Gα(q), Gα(i), G(q/11), G(i/o), G(12/13) и G(s)) [14]. Рецептор CASR (рис. 6) присутствует, в частности, в клетках паращитовидной железы, секретирующих паратиреоидный гормон (ПТГ) и в клетках эндотелия почечных канальцев. Врожденные повреждения гена CASR приводят к гиперкальциемическим или гипокальцемическим расстройствам: семейной гипокальциурической гиперкальциемии, неонатальному острому первичному гиперпаратиреозу, аутосомно-доминантной гипокальцемической гиперкальциурии [15]. Заметим, что осуществлению биологических эффектов рецептора CASR способствует активность калиевых каналов [16].

В паращитовидной железе CASR «измеряет» концентрации ионов Са 2+ в плазме крови и активирует внутриклеточные сигнальные пути, регулирующие секрецию ПТГ или фильтрацию катионов в почках. В остеоцитах CASR детектирует уровни внеклеточного кальция и активирует остеогенез. Высокие внеклеточные уровни ионов Ca 2+ (порядка 10 мМ) стимулируют экспрессию остеогенных маркеров, включая щелочную фосфатазу, костный сиалопротеин, коллаген, остеокальцин IA1, и увеличивают минерализацию кости. Кроме того, блокада рецептора CASR ингибирует клеточный ответ остеоцитов на изменения внеклеточной концентрации Ca2+ [17].

Также CASR является физиологическим регулятором роста, дифференцировки и выживания остеобластов и остеокластов [19]. Экспрессия рецептора CASR в хрящевой и костной ткани непосредственно регулирует скелетный гомеостаз и метаболизм соединительной ткани. Рецептор CASR вносит важный вклад в рост хрящевой пластинки, в т. ч. в процессы роста и дифференцировки остеобластов и остеокластов [20] (рис. 7).

На рис. 7 можно видеть, что остеобластогенез протекает посредством дифференциации мезенхимальных клеток-предшественников остеобластов, которые делятся и дифференцируются в преостеобласты, которые, в свою очередь, созревают в остеобласты. Зрелые остеобласты секретируют неминерализованный костный матрикс (остеоид), который минерализуется с образованием кости, в которой зрелые остеобласты становятся остеоцитами. Во время стимуляции остеобластов экспрессия активной R-формы рецептора CASR увеличивается в остеобластах, а экспрессия неактивной O-формы рецептора снижается, что повышает соотношение R:O и способствует остеокластогенезу. У молодых животных стимулируемый ионами кальция Са 2+ рецептор CASR индуцирует апоптоз зрелых остеокластов и предотвращает резорбцию кости, что ведет к интенсивному росту костной ткани.

В эксперименте было показано, что активируемый ионами Ca 2+ рецептор стимулирует деление фибробластов и секрецию матриксных металлопротеиназ ММР-3, ММР-9 [21]. Повышение уровней внеклеточного кальция in vitro дозозависимо стимулирует деление фибробластов (рис. 8, контроль — 10 5 клеток, кальций — 2,2 × 10 5 клеток, p 2+ является наиболее убедительным механизмом коллаген-продуцирующего действия кальциевых препаратов.

Костный морфогенетический белок 4

Костный морфогенетический белок 4 индуцирует образование хряща и кости, участвует в развитии зубов, формировании конечностей и заживлении переломов. Интересно, что механическая нагрузка на кость способствует синтезу внеклеточного матрикса остеобластами на фоне увеличения уровней белков BMP-2/4 [22].

Повышение уровня внеклеточного кальция стимулирует увеличение числа остеобластов и ингибирует образование остеокластов, в частности, посредством воздействия на уровни экспрессии костных морфогенетических белков. Например, добавление 0,1–0,4 мМ CaCl₂ к клеткам в культуре достоверно увеличивало уровни мРНК BMP-2 и BMP-4, количество синтезируемого коллагена I типа, оцененного по уровням карбокси-концевого пептида проколлагена I [23]. Повышенные уровни Ca 2+ увеличивают экспрессию генов белков морфогенеза костей (в частности, BMP-2) [24].

Взаимосвязи между активностью рецептора CASR и экспрессией морфогенетических белков остаются недостаточно изученными. С одной стороны, считается, что регулируемая секреция BMP-2 происходит в ответ на активацию рецептора CASR [25].

О других Са-зависимых белках и их воздействии на метаболизм коллагена

К другим Са-зависимым белкам, так или иначе влияющим на метаболизм коллагена, относятся матриксные металлопротеиназы (ММП) и некоторые ростовые факторы (табл. 3). Матриксные металлопротеиназы осуществляют протеолиз тройных спиралей коллагенов различных типов и играют роль в процессе заживления ран, ремоделировании соединительной ткани, деградации хряща, развитии и минерализации кости и заживлении переломов костей [26]. В структурах ММП содержатся Са-связывающие сайты, так что достаточные уровни кальция необходимы для деградации коллагена посредством ММП. Таким образом, ММП не могут непосредственно усиливать процессы биосинтеза коллагена.

Преобразующий фактор роста бета-1 (TGF-бета1) контролирует деление и дифференцировку многих типов клеток, в т. ч. фибробластов и остеобластов. TGF-бета1 стимулирует приток ионов Са 2+ в цитоплазму клетки [27] и непосредственно стимулирует синтез коллагена в остеобластах (р = 0,001), что имеет важное значение для образования костной ткани. На остеобластах в культуре одновременное добавление к среде Ca(OH)₂ и TGF-бета1 значительно увеличило синтез белка вообще и синтез коллагена в частности (р = 0,048) [28].

Фактор роста соединительной ткани (CTGF) способствует делению и дифференцировке хондроцитов, обеспечивает клеточную адгезию фибробластов, осуществляет положительное регулирование процесса биосинтеза коллагена [31] посредством сигнальных путей Rac1/MLK3/JNK/AP-1 [32]. В частности, CTGF связывается с рецептором-2 факторов роста фибробластов (FGFR2) и стимулирует Са-зависимую внутриклеточную передачу сигнала [33].

Заключение

Улучшение биосинтеза коллагена — необходимое условие для восстановления структуры кости при срастании переломов, регенерации кости при постменопаузальном, лекарственном остеопорозе, а также при других нарушениях целостности кости. Нормализация биосинтеза коллагена способствует лучшему удержанию кальция в костной ткани и, следовательно, повышению минеральной плотности кости. Миллионам женщин старше сорока лет грозит перелом из-за хрупкости костей вследствие вымывания кальция. Каждые 5 минут в России происходит перелом кости. В особой группе риска 34 миллиона женщин России старше 40 лет, и 24 миллиона не знают об этом. Основная причина хрупкости костей — вымывание кальция и утрата коллагена. В отличие от других препаратов, Кальцемин Адванс содержит кальций и минералы, формирующие коллагеновую сетку, что удерживает кальций в костях. Она препятствует вымыванию кальция и сохраняет прочность костной ткани.

Системно-биологический анализ кальций-зависимых белков протеома человека показал, что ионы кальция стимулируют биосинтез коллагена посредством действия ионов кальция на Са-чувствительный рецептор CASR и костный морфогенетический белок BMP4.

Литература

* ГБОУ ВПО ИвГМА МЗ РФ, Иваново
** РСЦ Института микроэлементов ЮНЕСКО при РНИМУ им. Н. И. Пирогова, Москва
*** Клиника RHANA, Москва

Источник