Kolagén: účinky, štúdie a praktické využitie

Čo je kolagén?

Kolagén je extracelulárny, vo vode nerozpustný skleroproteín, ktorý tvorí základnú stavebnú hmotu spojivových tkanív človeka a stavovcov (Wikipédia: Kolagén, WikiSkripta: Kolagen). V tele zaberá 25–30 % všetkých bielkovín, pričom až 75 % hmotnosti suchej kože tvorí práve kolagén (VEDA NA DOSAH). Jeho zásadná štruktúra spočíva v trojitom helixe – troch prepletených reťazcoch aminokyselín (glycín, prolín, hydroxyprolín, arginín a ďalšie), čo mu zaisťuje vysokú pevnosť a pružnosť (NCBI PMC2846778).

Kolagén sa nachádza v koži, šľachách, väzivách, chrupavkách, kostiach, zuboch, rohovke oka, v stenách ciev, črevách, dokonca aj v pľúcach a ďalších orgánoch. Vďaka svojej štruktúre je často označovaný ako „lepidlo“, ktoré drží telo pohromade).

Typy kolagénu a ich význam

Identifikovaných je minimálne 28 typov kolagénu (PMC3003457), z toho pre ľudský organizmus sú najdôležitejšie:

• Typ I: Tvorí 90 % všetkého kolagénu v tele, nachádza sa v koži, kostiach, šľachách, väzivách, zuboch, vláknitej chrupavke. Zabezpečuje pevnosť a štruktúru.
• Typ II: Dominantný v elastickej chrupavke, najmä v kĺboch.
• Typ III: Vyskytuje sa v rýchlo rastúcich tkanivách (svaly, tepny, orgány), je významný pre mladé organizmy, neskôr je nahradený typom I.
• Typ IV: Základná súčasť bazálnych membrán (napr. v obličkách, koži).
• Typ V: Vyskytuje sa v rohovke oka, vlasoch, niektorých vrstvách kože a placente.

Podrobný zoznam typov aj s lokalizáciou je na WikiSkripta: Kolagen – Typy.

Biosyntéza kolagénu – tvorba v tele

Kolagén sa syntetizuje v bunkách nazývaných fibroblasty v niekoľkých etapách (WikiSkripta: Syntéza kolagenu):

1. Transkripcia a translácia: Vzniká prekurzor – prokolagén, tvorený sekvenciou aminokyselín (najmä glycín, prolín, hydroxyprolín, hydroxylyzín).
2. Hydroxylácia: Kľúčová biochemická úprava, pri ktorej sa pridáva hydroxylová skupina na prolín a lyzín – tento proces vyžaduje vitamín C a je podstatný pre stabilitu trojitej špirály (PMC2846778).
3. Glykozylácia: Pridanie cukrových zvyškov na hydroxylyzínové zvyšky.
4. Tvorba trojitého helixu: Tri polypeptidové reťazce sa spájajú do stabilnej trojitej špirály.
5. Sekrécia a štiepenie: Prokolagén je vylúčený do extracelulárneho priestoru, kde enzýmy odstránia N- a C-terminálne propeptidy a vzniká zrelý kolagén.
6. Tvorba kolagénových vlákien (fibríl): Zrelé kolagénové monoméry sa agregujú do vláken a stabilizujú sa kovalentnými väzbami.

Prehľadný obrázok biosyntézy: WikiSkripta – Syntéza kolagenu.

Faktory ovplyvňujúce syntézu a rozklad kolagénu

Pozitívne faktory:

• Dostatočný príjem vitamínu C (citrusy, paprika, kel, kivi)
• Aminokyseliny – najmä glycín, prolín, hydroxyprolín (mäso, vývary, mliečne produkty)
• Minerály: zinok, meď, mangán (orechy, celozrnné potraviny, listová zelenina)
• Zdravý životný štýl, dostatok pohybu, spánku

Negatívne faktory:

• Fajčenie: Ničí kolagén aj elastín, zhoršuje hojenie, urýchľuje starnutie)
• Nadmerný príjem cukrov a rafinovaných sacharidov: Glykácia spôsobuje poškodenie kolagénových vlákien (PMC20620757)
• UV žiarenie: Degraduje kolagén v koži, spôsobuje vrásky (PMC4665475)
• Vek: Po 25. roku života klesá tvorba kolagénu o 1–1,5 % ročne (PMC3583892)

Rozklad a metabolizmus kolagénu

Kolagén je kontinuálne obnovovaný v priebehu života. Jeho štiepenie a rozklad zabezpečujú kolagenázy – enzýmy patriace do rodiny metaloproteináz. K degradácii kolagénu dochádza nielen fyziologicky (regenerácia tkanív), ale aj pri patologických stavoch (zápal, artróza, starnutie kože). Pri zápalových a degeneratívnych ochoreniach (napr. reumatoidná artritída) je rozklad kolagénu výrazne zrýchlený (Wikipedia: Kolagen, WikiSkripta).

Histologický a mikroskopický obraz kolagénu

Kolagénové vlákna tvoria v tkanivách zväzky s priemerom 0,5–15 μm. V koži zaisťujú pevnosť, pružnosť a správnu hydratáciu. Pod svetelným mikroskopom je kolagén viditeľný ako silné, eozinofilné vlákna, pri elektrónovej mikroskopii sú viditeľné charakteristické pruhy (periodicita 67 nm) (WikiSkripta: Histologický vzhled).

Funkcie kolagénu v ľudskom tele

• Koža: Udržiava jej pevnosť, elasticitu a hydratáciu, spomaľuje starnutie, redukuje vrásky a urýchľuje hojenie rán.
• Kosti a kĺby: Poskytuje pevnosť, pružnosť, podporuje regeneráciu chrupaviek, pôsobí ako tlmič nárazov (PubMed 11071580).
• Svaly a šľachy: Prenáša sily, umožňuje pohyb, zabraňuje poraneniam.
• Cievy: Zaisťuje pevnosť a pružnosť stien, preventívne pôsobí proti aneuryzmám a prasknutiam (PMC4206255).
• Zuby, ďasná: Tvorí základnú matrix zubov, podporuje zdravie ďasien.
• Oči, črevá: Udržiava štruktúru a funkčnosť rohovky a tráviacej trubice.

Príznaky poklesu kolagénu

• Vrásky, suchá a ochabnutá pokožka
• Zhoršené hojenie rán, jaziev
• Bolesti a znížená pohyblivosť kĺbov
• Lámavé nechty, vypadávanie vlasov
• Slabé zuby, krvácajúce ďasná, poruchy chrupu
• Problémy s pohybom, únava, bolesti svalov

Odborne potvrdené účinky a benefity kolagénu

Klinické štúdie preukázali:

• Zlepšenie elasticity, hydratácie a vzhľadu pokožky, redukcia hĺbky vrások
  Borumand M, Sibilla S. JMNN (2015),
  Skin Pharmacol Physiol. 2014;27(1):47-55.
• Zlepšenie rastu nechtov, zníženie lámavosti
  Hexsel D. et al. PubMed 28786550
• Zvýšená hustota kolagénu v koži po užívaní hydrolyzovaného kolagénu
  Matsuda N. et al. (2006)
• Prevencia a podpora liečby osteoartrózy, regenerácia chrupaviek
  PubMed 11071580
• Zlepšenie hojenia rán, jaziev a celkovej regenerácie tkanív
  PMC2846778
• Ochrana pokožky pred poškodením UV žiarením (UVA, UVB)
  Midori Tanaka et al.

Praktické využitie kolagénu v dermatológii a medicíne

• Kozmetológia a estetická dermatológia:
  Kolagén sa využíva v krémoch, sérach, mezoterapii aj ako výživový doplnok. Najväčší efekt majú hydrolyzované peptidy užívané perorálne (viac v Dermatologie pro praxi, 2022/03)
• Ortopédia, reumatológia:
  Podpora liečby artrózy, degeneratívnych ochorení kĺbov a chrupaviek (RBGG 19/1)
• Chirurgia a hojenie rán:
  Urýchlenie obnovy tkanív, prevencia keloidných jaziev (PMC2846778)
• Stomatológia, oftalmológia:
  Podpora zdravia zubov, ďasien, rohovky

Zdroje kolagénu v strave a suplementácia

Prirodzené zdroje:

• Živočíšne produkty:
  Vývary z kostí, kože a chrupaviek (hovädzie, hydinové, bravčové), želatína, aspik
• Morské ryby:
  Koža, šupiny, chrupavky a kosti morských rýb – najčistejší a najlepšie vstrebateľný kolagén)
• Rastlinné zdroje:
  Rastliny kolagén neobsahujú, ale poskytujú vitamíny a minerály nevyhnutné pre jeho syntézu (najmä vitamín C, zinok, meď, mangán)

Výživové doplnky:

• Hydrolyzovaný kolagén:
  Peptidy sú rozštiepené na menšie časti, ktoré črevo dokáže lepšie vstrebať (EFSA). Telu poskytujú základné aminokyseliny, ktoré použije na tvorbu vlastného kolagénu – efekt závisí od individuálnej potreby a hladiny kolagénu v organizme (VEDA NA DOSAH).

• Formy doplnkov:
  Prášky, kapsuly, tablety, kolagénové nápoje. Najlepšia vstrebateľnosť je u hydrolyzovaných peptidov v práškovej forme).

• Vegánske alternatívy:
  Rastlinné doplnky neobsahujú kolagén, len látky podporujúce jeho tvorbu).

• Výber kvalitného produktu:
  Dbajte na pôvod (morské ryby), čistotu (bez príchutí, aróm, farbív), šetrnú hydrolýzu za studena, obsah typov I, II, III, odporúčanú dennú dávku 2 500–3 000 mg).

Praktické rady pre podporu vlastnej tvorby kolagénu

• Prijímajte vyváženú stravu bohatú na bielkoviny, vitamín C, zinok, meď a mangán
• Pravidelne konzumujte vývary z kostí a chrupaviek
• Vyhýbajte sa fajčeniu, nadmernému slneniu, cukru a stresu
• Doprajte si dostatok pohybu a kvalitný spánok
• Podporujte regeneráciu pokožky aj zvnútra (hydrolyzovaný kolagén, antioxidanty)

Záver a vedecké poznámky

Kolagén je jednou z najdôležitejších stavebných bielkovín ľudského tela. Jeho význam pre zdravie, krásu, vitalitu a správne fungovanie pohybového aparátu je podložený desiatkami klinických štúdií a vedeckých prác (Bionutrian – výskum a štúdie). Hoci samotné užívanie kolagénu nemusí automaticky znamenať rast nového kolagénu v tkanivách (telo využije aminokyseliny podľa aktuálnej potreby), preukázateľne podporuje regeneráciu, hydratáciu, elasticitu kože, zdravie kĺbov a vlasov, hojenie rán i prevenciu starnutia.

Vedecké diskusie o efektivite suplementácie kolagénom pokračujú, no rastúci počet kvalitných klinických štúdií preukazuje význam hydrolyzovaných kolagénových peptidov v prevencii a podpore zdravia kože, pohybového aparátu aj ciev.

Ďalšie zdroje a literatúra

• Kolagén – Wikipédia
• Kolagen – WikiSkripta (česky)
• Je kolagén zázračným doplnkom výživy? (VEDA NA DOSAH)
• Collagen and its use in dermatology (Dermatologie pro praxi, PDF)
• Effects of a nutritional supplement containing collagen peptides on skin elasticity, hydration and wrinkles (JMNN, anglicky)
• PubMed 23949208 – Oral supplementation of specific collagen peptides
• EFSA – Hydrolyzed collagen safety

Tento glosár je určený ako komplexná a detailná pomôcka pre každého, kto chce pochopiť kolagén do hĺbky – od molekulárnej úrovne až po najnovšie trendy v suplementácii a medicíne.