Коллаген 1, 2, 3 типа: что это такое, какие бывают виды и в чем разница

Что такое коллаген и его роль в организме

Коллаген — это главный строительный белок, основа соединительной ткани, которая участвует в формировании не только связок, хрящей, кожи, но даже крови и лимфы. На его долю приходится около трети всех белков тела, что составляет примерно 6% от общей массы человека. Половина всего коллагена находится в костях, формируя 90% их органической основы. Остальной распределен в коже, хрящах, волосах, ногтях, стенках сосудов и других тканях¹. Поэтому нарушение процессов его образования может привести не только к дряблости кожи, снижению прочности костей, хрящей и связок, но и к общему ухудшению работы всех органов^1,2.

Из чего состоит коллаген?

Основу этого соединения составляют три белковые цепи, скрученные вместе в плотную спираль — ее называют тройной. Особый порядок определенных видов аминокислот в цепях делает коллаген прочным. Самой важной аминокислотой является глицин — он самый маленький по размеру и позволяет цепям плотно прилегать друг к другу. Пролин и гидроксипролин добавляют конструкции жесткости¹.

Если строение молекул нарушается, например, когда глицин заменяется другой аминокислотой, коллаген теряет свою прочность. Это отражается на состоянии кожи, суставов, хрящей и других производных соединительной ткани.

Как организм производит коллаген?

Производство этого соединения — сложный процесс, происходящий как внутри клеток, так и за их пределами. Каждый этап синтеза строго регулируется и требует участия специфических ферментов и кофакторов — особых веществ, только в присутствии которых протекает реакция.

Основные стадии биосинтеза коллагена³:

• Сборка — на основе генетической информации синтезируются отдельные полипептидные цепи, называемые проколлагеном.
• Созревание — при участии витамина С происходит процесс присоединения гидроксильных групп (гидроксилирования) к аминокислотам пролину и лизину, что обеспечивает будущую стабильность молекулы.
• Скручивание — три полипептидные цепи с помощью специальных белков-шаперонов объединяются в характерную тройную спираль.
• Секреция и активация — готовая молекула проколлагена транспортируется из клетки, где ферменты удаляют ее концевые фрагменты, преобразуя в зрелый тропоколлаген.
• Сборка волокон — молекулы тропоколлагена самопроизвольно организуются в микрофибриллы, которые далее формируют более крупные коллагеновые волокна.
• Упрочнение — под действием фермента лизилоксидазы между молекулами образуются прочные поперечные связи, придающие волокнам окончательную механическую прочность.

Весь этот сложный процесс позволяет организму создавать структурный каркас, который обеспечивает прочность и упругость практически всех органов — от кожи, волос до хрящей и сосудов. Нарушение любого из этапов синтеза может привести к серьезным изменениям качества соединительной ткани, а значит, и здоровья в целом.

Зачем нужен коллаген?

Значение этого соединения переоценить невозможно, поскольку он обеспечивает не только механическую поддержку тканей, но и участвует в регуляции физиологических процессов. Этот белок^1,2:

• создает основу для органов и тканей, обеспечивая их устойчивость и форму;
• формирует структурную основу кожи, костей, хрящей, сухожилий и зубов;
• обеспечивает прочность кожи, связок и сосудов, делая их устойчивыми к деформации;
• регулирует процессы клеточного обновления и взаимодействия, участвуя в передаче биохимических сигналов;
• поддерживает чувствительность кожи, создавая структурную среду для работы нервных окончаний.

Поддержание оптимального уровня коллагена и сохранение его структуры — важные условия для нормальной работы всех систем организма.

Какие типы коллагена бывают

У человека обнаружено около 30 типов соединения, которые выполняют разные задачи^3,4. Это разнообразие форм нужно для того, чтобы выполнять специфические функции в разных тканях.⁵

• I тип коллагена находится в коже, сухожилиях, костях и дентине зубов.
• II тип присутствует в хрящах и стекловидном теле глаза.
• III тип расположен в стенках артерий, матке и соединительной ткани внутренних органов, а также в верхнем слое кожи (эпидермисе).
• IV тип образует базальные мембраны.
• V тип встречается в коже, волосах, роговице глаза и плаценте.
• VI тип находится в связках, кровеносных сосудах и различных органах.

Причем разные типы коллагена, даже находясь в составе одного органа, выполняют в нем разные функции. Это особенно заметно при генетических аномалиях, когда нарушено образование какого-то одного типа этого белка⁵.

Почему важны именно 1, 2 и 3 тип

Коллаген I, II и III типов — это три основных вида, из которых состоит каркас нашего организма:

• I тип — это самый распространенный белок в нашем теле⁴. Он образует основу кожи, костей, сухожилий и зубов. Именно от него зависит прочность этих тканей и их способность выдерживать механические нагрузки.
• II тип — главный структурный компонент хрящей. Более 90% всего коллагена в хрящах приходится на этот тип⁶. Он обеспечивает упругость и амортизирующие свойства суставов, позволяя им плавно двигаться и выдерживать вес тела.
• III тип занимает второе место по содержанию в организме после коллагена I типа⁴. Он работает вместе с соединением I типа, образуя эластичные волокна в коже, стенках сосудов и внутренних органах и придает им гибкость и растяжимость.

Вместе эти три типа коллагена создают баланс между прочностью и эластичностью соединительной ткани и формируют основу для большинства органов и систем.

Как организм регулирует выработку коллагена

Для регуляции синтеза коллагена тело человека использует три основных механизма. Они позволяют точно определять, когда нужно увеличить или уменьшить производство того или иного типа белка³.

Система сигнальных молекул

Клеточные структуры постоянно обмениваются различными видами химических сигналов. При повреждении ткани или необходимости обновления выделяются особые вещества (например, TGF-β), которые дают команду фибробластам увеличить производство коллагена. Когда восстановление завершено, другие сигнальные молекулы (как интерферон-гамма) подают стоп-сигнал. Также на синтез влияют уровень кислорода и механическое давление — при их изменении производство коллагена автоматически корректируется.

Контроль качества сборки

После того как прошел процесс образования коллагена, в работу вступают молекулы-организаторы. Коллаген V типа служит каркасом для правильного формирования волокон коллагена I типа. Белки (фибронектин и декорин) помогают укладывать молекулы в прочные упорядоченные структуры. Если сборка идет неправильно, система может скорректировать процесс.

Генетическая регуляция

На самом глубоком уровне работают эпигенетические механизмы. Специальные метки на ДНК (метильные группы) могут временно блокировать гены коллагена, когда его достаточно. При необходимости эти метки удаляются, и производство возобновляется. Ферменты сиртуины поддерживают стабильность этого процесса, помогая генам работать согласованно.

Эти три системы постоянно взаимодействуют друг с другом, позволяя организму поддерживать оптимальный баланс различных типов коллагена без перепроизводства или недостатка этого важного белка.

Дефицит коллагена: почему возникает и как проявляется

Недостаток этого соединения возникает, когда его распад начинает преобладать над синтезом. Это может происходить по нескольким причинам⁷:

• естественное снижение выработки коллагена начинается после 25-30 лет и прогрессирует с возрастом;.
• генетические особенности, которые могут влиять на исходную скорость синтеза;
• ультрафиолетовое излучение и курение напрямую повреждают коллагеновые волокна, особенно в коже, и подавляют их образование;
• недостаток в питании строительных материалов — белка, витамина С, цинка и меди — лишает организм ресурсов для производства коллагена;
• гормональные изменения, особенно снижение уровня эстрогенов, также ускоряют его потерю.

Проявления дефицита коллагена влияют на здоровье тех органов, где он является основой структуры:

• кожа теряет упругость и эластичность, появляются морщины и заломы;
• раны заживают медленнее;
• хрящи и связки становятся менее прочными и эластичными, что может вызывать дискомфорт и скованность в суставах, а также повышает риск травм и растяжений;
• уменьшается плотность костей, поскольку коллаген важен для ее гибкости;
• волосы и ногти могут стать более ломкими и хрупкими.

Выраженность этих симптомов индивидуальна и зависит от возраста, образа жизни и общего состояния здоровья.

Какой коллаген принимать?

Коллаген можно получать из обычной пищи, но современные продукты часто содержат недостаточно полезных веществ⁸. Кроме того, факторов, вызывающих дефицит коллагена, стало значительно больше — повышенные нагрузки, стресс, неблагоприятная экология и возрастные изменения. Это приводит к «биохимическому голоду» — когда даже при полноценном питании организм недополучает важные элементы⁸. Поэтому люди стали использовать биологически активные добавки, с теми макро- и микроэлементами (в том числе с коллагеном), которых не хватает в питании.

Какие бывают формы коллагена

Существует два основных варианта:

• Гидролизованный коллаген расщеплен на маленькие «кусочки» с помощью особой обработки. Она имитирует процесс пищеварения под действием желудочного сока и ферментов поджелудочной железы. Эти небольшие молекулы быстро попадают в кровь и доставляются в нужное место. Такие добавки дают организму строительный материал для сборки собственного коллагена.
• Неденатурированный — сохраняет свою природную структуру. В таком виде молекулы более крупные, поэтому для полноценного усвоения они должны пройти значительную обработку в желудочно-кишечном тракте, перед тем как усвоиться.

Выбор формы зависит от ваших целей и потребностей. Одна из биологически активных добавок с расщепленным коллагеном — Картилокс*. Картилокс содержит комплекс компонентов, каждый из которых помогает поддерживать здоровье суставов. Пептиды коллагена входят в структуру соединительной ткани и участвуют в формировании хрящевых поверхностей^9,10. Куркумин участвует в обменных процессах и способствует снижению активности ферментов, негативно воздействующих на опорно-двигательный аппарат^9,10. Экстракт Босвеллии пильчатой применяется для усиления микроциркуляции крови и помогает улучшить кровоснабжение суставов и окружающих тканей^9,10. Гиалуроновая кислота входит в состав хряща и синовиальной (суставной) жидкости, выполняя роль естественного смазочного вещества, снижающего трение между суставными поверхностями^9,10. Экстракт черного перца используется для повышения биодоступности компонентов комплекса и улучшения их усвоения в кишечнике^9,10.

Благодаря тому, что компоненты дополняют друг друга, прием Картилокс способствует:

• поддержанию подвижности суставов;
• укреплению и сохранению нормальной структуры хрящевой ткани;
• снижению дискомфорта в области суставов;
• повышению устойчивости суставов к физическим нагрузкам;
• уменьшению суставной болезненности, в том числе при возрастных изменениях.

Картилокс выпускается в виде порошка. Содержимое пакетика-саше разводят в 100 мл воды комнатной температуры. Достаточно приема 1 пакетика в день во время еды. Рекомендуемая продолжительность курса — 1 месяц.

Перед началом приема любого вида коллагеновых добавок лучше проконсультироваться, чтобы подобрать оптимальную форму и дозировку. Важно помнить, что добавки с коллагеном наиболее эффективны в комплексе со сбалансированным питанием и умеренной физической активностью.

Современная наука продолжает открывать новые удивительные свойства коллагена. Эти исследования позволяют разрабатывать более эффективные способы поддержания здоровья суставов, кожи и сосудов. Речь идет не только о возможном приеме добавок, но и о внимании к образу жизни в целом. Сбалансированное питание, разумная физическая активность и защита от вредных факторов — все это помогает поддерживать коллагеновый каркас организма крепким и функциональным, чтобы сохранить качество жизни в любом возрасте.

* БАД. Не является лекарственным препаратом.