Kolagen

Uspořádání a funkce

Kolagen je protein, který jako strukturní protein tvoří podstatnou součást pojivové a podpůrné tkáně. Podle toho se vyskytuje ve většině orgánů v našem těle. Kolagen je jedním z vláknových proteinů a má specifickou anatomickou strukturu, takže poskytuje stabilní protein. Molekula kolagenu má základní strukturu tvořenou třemi polypeptidovými řetězci. Jedná se o proteiny, které jsou navlečené dohromady a skládají se z až 1000 jednotlivých aminokyselin, nejmenší jednotky proteinů.

Syntéza prekurzoru kolagenu je nejprve produkována v buňkách. Tři proteinové řetězce leží pohromadě a krouží se kolem sebe. Tvoří ve směru hodinových ručiček rotující základní strukturu, jejímž výsledkem je molekula kolagenu o délce přibližně 300 nm a tloušťce 1,5 nm. Toto uspořádání je známé jako trojitá spirála a tvoří předchůdce kolagenu. K další produkci kolagenu nyní dochází mimo buňku. Některé enzymy odříznou peptidy od tohoto prokolagenu na koncích. Nyní mohou být jednotlivé trojité šroubovice uspořádány paralelně a tvořit křížové mosty. To znamená, že molekuly kolegů se navzájem propojují a tvoří tak stabilní a přidružený rámec.

Ve světelném mikroskopu vidíte typický horizontální pruh, který je způsoben skutečností, že molekuly kolegů ležely dohromady a vytvářely fibrily a konce se překrývaly. Několik fibril nakonec vytvoří kolagenové vlákno. Poté se molekuly vody vážou na hotový kolagen, což znamená, že kolagen má vždy vysoký obsah vody. Sestavení různých peptidových řetězců vytváří různé trojité šroubovice. Proto se rozlišuje mezi různými typy kolagenu, které se obvykle číslují postupně, jako je kolagen typu 1, typu 2 nebo typu 3.

Typy kolagenu se v různých typech tkání v našem těle vyskytují odlišně. Obecně se kolagen nachází v kůži, kostech, vláknitých chrupavkách, šlachách, vazech, zubech, svalech a očích. Kolagen, který obsahuje, dodává těmto strukturám potřebnou pevnost a stabilitu. Díky svým velmi elastickým vlastnostem jsou kosti, chrupavka a šlachy odolné proti roztržení, ale také pružné.

V kostech a zubech se také podílí na mineralizaci, tvorbě kostí a zubní skloviny a je důležitou součástí tamního metabolismu. Orgány našeho těla jsou obvykle uzavřeny kapslí a tukovou tkání. Kolagen také tvoří povrchové vrstvy a je většinou lokalizován v pojivové tkáni. Orgány jsou tak od sebe odděleny, ale zůstávají ve své poloze pružné. Kolagen se tedy také podílí na odpružení a pružnosti našich orgánů a přebírá ochrannou funkci s tukovou tkání.

Kolagen v kůži

Velmi velká část kolagenu je v kůži, kde přebírá důležitou podpůrnou funkci pro vrstvy pokožky a sousední pojivovou tkáň. Jako protein má kolagen schopnost vázat vodu, která udržuje pokožku napnutou. Díky speciální struktuře kolagenu jsou kolageny velmi elastické, což znamená, že pokožka je také velmi elastická a pružná. Jak důležitý je pro to kolagen Pevnost pokožky se zobrazí, když obsah kolagenu pomalu klesá přibližně od poloviny 20. let.

Postupně se objevují první vrásky, které souvisejí s rozpadem kolagenu v kůži. Kůže poté ztrácí svoji pružnost a zhroutí se. Vlastní produkce kolagenu výrazně klesá, a proto i jiné Kosmetické výrobky ve formě krémů nebo kolagenových stavebních bloků, jako jsou proteiny a aminokyseliny, se snaží naplnit kolagenový polštář zvenčí. Krémy s obsahem kolagenu nebo přímé injekce do pokožky by měly vrásky znovu vyhladit a pleť by měla vypadat pevněji. Jelikož kolagen váže vodu, měla by pokožka ihned po injekčním ošetření vypadat pevněji a svěžeji.

Druhy kolagenu

Typ 1

Pokud jde o kolagen, rozlišuje se mezi různými typy, z nichž každý tvoří odlišný podíl v různých orgánech. Kolagen typu I je dlouhý přibližně 300 nm a tvoří typickou strukturu hustě zabalených kolagenových fibril, které mohou mít tloušťku mezi 50 a 200 nm. Pokud jde o množství, kolagen typu 1 je nejhojnější v lidském těle. Tento typ je zvláště běžný v kůži, pojivové tkáni, šlachách, kostech, svalové fascii a rohovce. Ve zmíněných strukturách je kolagen umístěn v extracelulární matrici, což znamená, že kolagen obklopuje jednotlivé buňky v kůži, kostech a šlachách.

Skladováním vody v kolagenu získávají orgány mechanickou sílu. Vysoký obsah kolagenu typu 1 v kůži a šlachách je činí obzvláště silnými a pružnými. Podíl kolegů zajišťuje potřebnou pevnost v tlaku a pevnost různých struktur.

Jednou z nejznámějších poruch syntézy kolagenu typu 1 je Osteogenesis imperfecta. To je Onemocnění sklivce, zděděná porucha tvorby kostí. Ve výsledku je produkováno příliš málo kolagenu a kost je méně stabilní a odolná. V závislosti na závažnosti onemocnění se to může lišit. Kopněte do pacienta spontánní a časté zlomeniny na. Mohou se také objevit deformity lebky a páteře. Kromě toho pacienti obvykle nerostou příliš vysoko, protože onemocnění ovlivňuje veškerý růst kostí.

Typ 2

Kolagen typu 2, stejně jako typ 1, je také kolagen vytvářející vlákna. Pokud jde o délku, oba typy jsou si velmi podobné. Typ 2 je také dlouhý asi 300 nm, ale obvykle je tenčí než kolagen typu 1. Kolagen typu 2 je obzvláště běžný u hyalinního a elastického chrupavka vpředu. Hyalinní chrupavka lemuje klouby těla a tvoří horní vrstvu kloubního prostoru.

Elastická chrupavka se vyskytuje například na ušním boltci, zvukovodu a také v malých průduškách plic. Zatímco kolagen typu 1 má hustou strukturu, kolagenová vlákna typu 2 leží volně v různých strukturách v pojivové tkáni. Kromě kolagenu existují i ​​další látky, jako je proteoglykan a Kyselina hyaluronová v chrupavce. Díky tomuto složení a hromadění vody se chrupavka stává odolnou proti tlaku, elastická a roztažitelná, ale není tak stabilní jako kosti.

Hydrolyzát

Hydrolyzáty jsou produkty, které vznikají rozpadem bílkovin nebo bílkovin. Hydrolyzát lze také získat z kolagenu enzymatickým štěpením (hydrolýzou). Tyto kolagenové proteiny se výhodně získávají z kolagenu typu 1 a používají se jako Doplňky stravy použitý. Obsahují vysoký podíl krátkých aminokyselinových řetězců (peptidů) a jsou velmi podobné želatině.

Jedním rozdílem je, že kolagenové hydrolyzáty negelovatí a lze je snadno rozpustit ve vodě. Je to bílý prášek bez zápachu a chuti, který lze použít k vazbě, emulgaci a pěnění. Tento prášek se používá zejména při dietách bohatých na bílkoviny a Sportovní výživa. Je k dispozici ve formě prášku, který lze rozpustit a doplňuje příjem bílkovin během intenzivní fyzické aktivity. Používá se také k opravě poškozené tkáně chrupavky.

Kolagenové hydrolyzáty mají stimulovat tvorbu chrupavky a tím regenerovat opotřebovaný materiál kloubů. U pacientů s opotřebením chrupavky (osteoartróza) by to mělo vést ke zlepšení bolesti a pohyblivosti kloubů. Kolagenové proteiny jsou také obsaženy v některých kosmetických přípravcích, protože jsou tělem dobře vstřebávány, měly by být schopny pronikat do hlubších vrstev pokožky a zlepšovat a napínat její vzhled.