Статьи

Коллаген меняется вместе с нами: почему в 40 он уже не тот, что в 25

Как бы мы ни хотели верить в силу коллагена, и восстановление былой активности и внешности с его помощью - это отчасти похоже на самообман.

Почему восполнение количества утраченного с возрастом коллагена никогда не компенсирует его качество

Все дело в том, что даже если выработка коллагена в нашем организме по прошествии лет в редких случаях остается на относительно высоком уровне и сокращается лишь частично (все-таки это зависит от состояния здоровья и индивидуально для каждого человека), все же этот белок с возрастом неизбежно меняет свою структуру и стареет вместе с нами.

К примеру, в 45 лет коллаген, вырабатываемый нашим организмом, по “качеству” уже не тот, что синтезировался у нас в молодые годы. И каким бы способом мы ни пытались восполнить его количественно, эффект не продлится долго - он лишь временный, поскольку наши соединительные ткани, в которых формируется коллаген, уже подверглись воздействию энтропии, и меняют даже пришедший из внешнего источника (например, в косметологии) коллаген как бы “под себя” - под свои требования, соответствующие возрастному порогу и физической форме человека.

Как именно изменяется коллаген в нашем организме, также может зависеть и от сопутствующих возрастных заболеваний: то есть у здоровых людей он один, а у нездоровых той же возрастной категории - другой.

В настоящее время проводится множество исследований процесса старения коллагена “in vivo” и “in vitro”. Они занимают значительную долю в научных поисках по вопросам выявления механизмов изменения этого белка в тканях с течением времени, а также при различных видах возрастных заболеваний, таких как атеросклероз сосудов или диабет.

А что не так с коллагеном, и как именно все меняется?

Как известно, с течением лет у человека существенно изменяются как морфо-функциональные свойства коллаген-содержащих тканей, так и физико-химические свойства самого коллагена: он становится менее эластичным, менее растворимым, но одновременно более прочным в био-механическом отношении.
С возрастом уменьшается не только количество коллагена в коже, но и существенное уменьшение коллагена III типа при одновременном увеличении коллагена I типа
Согласно общепринятому мнению, возрастные изменения свойств коллагена тесно сопряжены с таким моментом, как увеличение поперечного связывания между молекулами коллагена. И с тем, что в образование таких поперечных связей в этом белке вовлечены одновременно и ферментативные, и неферментативные процессы.

Все исследования, как in vivo, так и in vitro показали, что при снижении растворимости коллагена с возрастом, повышается устойчивость коллагенового волокна к ферментативным (в данном случае фермент - это протеаза, ускоряющая расщепление коллагена на более мелкие полипептиды и стимулирующая образование новых белковых продуктов) и химическим воздействиям.

Итак, в соответствии с исследованиями последних лет, одной из причин старения коллагена является возрастное развитие поперечных ковалентных связей в нем: наряду с увеличением таких связей происходит их стабилизация, а также замена одних типов связей другими. К примеру, общее количество ковалентных связей, образующихся в коллагене на основе лизина, при старении повышается.

Также с течением лет в коллагене позвоночных (а мы - позвоночные) непрерывно растет количество внутримолекулярных бифункциональных связей альдольного типа: такие бифункциональные связи наиболее присущи фибриллообразующим коллагенам I, II, и III типов (о видах коллагена мы уже писали в одной из предыдущих статей). При этом, в зависимости от разновидности ткани, преобладает какой-либо определенный вид сшивки:

  • К группе I относится зрелая кожа, и в ее коллагене I типа большая часть восстанавливаемых сшивок образуется с аллизином;
  • К группе II отнесены ткани костей, хрящей, эмбриональная кожа, и в коллагене II основной сшивкой является оксилизиноксинорлейцин;
  • К III группе относятся сухожилия и роговица, которые имеют в их коллагене III типа приблизительно равные количества сшивок и I, и II групп.

Какие неявные признаки свидетельствуют о возрастном изменении коллагена

К моменту старения коллагена происходит следующее:

Изменяется его фракционный состав: наблюдается уменьшение фракций кислоторастворимого и нейтральнорастворимого коллагенов.

Одновременно с этим, даже при жестких химических воздействиях резко увеличиваются нерастворимые свойства коллагена.

Также с возрастом растет степень связывания коллагена с полисахаридами.

Важная роль при возрастных изменениях коллагена принадлежит ферментам, модифицирующим сам коллаген путем его гликозилирования и гидроксилирования (названия таких ферментов довольно сложны: глюкозил-, галактозилтрансферазы, пролил-, лизилгидроксилазы).

Дело в том, что с течением времени наблюдается снижение активности этих ферментов в разных типах соединительной ткани - в костной, хрящевой, жировой, в крови и других.
С возрастом повышается устойчивость коллагенового волокна к ферментативным и химическим воздействиям
Помимо этого, в процессе старения коллагена также происходит снижение соотношения пролин/оксипролин по сравнению с предыдущими годами, и уменьшение остатков оксилизина.

Интересным может показаться то, что еще играет роль такой фактор, как “возрастная динамика синтеза и смена типов коллагена”. Однако об этом известно, к сожалению, пока еще очень мало. При этом уже появились результаты наблюдений, которые сообщают нам о том, что в коже в процессе онтогенеза отмечено снижение содержания коллагена III типа при одновременном увеличении содержания коллагена I типа с возрастом.

Также подтвердилось предположение и о том, что развитие костей сопровождается заменой коллагена II типа на I тип в окостеневающих фрагментах (или участках) ткани.

Что известно о возрастной гетерогенности коллагена различных типов

Различные типы коллагена отличаются между собой по макрогетерогенности своей структуры и степени гидроксилирования пролина и лизина, содержанию аминокислот и углеводных остатков.

Однако, биологическое значение возрастной и тканевой гетерогенности коллагена тоже пока не совсем изучено и четко не сформулировано.

Предположительно, такими причинами могут быть “предъявляемые” организмом в один и тот же возрастной период времени разные структурные и функциональные требования к различным видам наших тканей и органов. И поскольку во время старения эти “требования” изменяются, перестраиваются и структуры отдельных тканей и органов: к примеру, появляются возрастные патологии.

Допускается, что наличие возрастной гетерогенности коллагена может сопутствовать этим процессам и напрямую связано с ними.

2 Известных мнения о причинах изменения Коллагена

В общем и целом, существует две точки зрения, согласно которым формируются представления о механизмах и причинах возрастного изменения и старения коллагена.

Соответственно первой точке зрения, такие изменения появляются в результате влияния на структуры коллагена различных внутренних и внешних повреждающих факторов.

И, если следовать второму широко известному мнению, старение коллагена происходит в результате как генетического, так и патологического проявления возрастного развития коллагеновых структур (как например, коллагеновые заболевания, диабет и другие).

Гликирование - процесс созревания и старения Коллагена

Еще в мире исследователей представляет интерес такой механизм созревания и старения коллагена, как “гликирование”, в результате которого происходит реакция взаимодействия коллагена с глюкозой, и последующее окисление образующихся продуктов.

Предполагается, что в зрелом возрасте или при развитии возрастных патологий это и может являться одной из главных причин утери функции коллагенсодержащих тканей.

И, если удастся понять на более глубинном уровне клеточно-матриксное взаимодействие неферментативного гликирования коллагена, то это может привести тем или иным путем к возможным знаниям о том, как предотвратить эффект старения организма.

* Здесь мы имеем ввиду только собственный коллаген, либо синтезируемый нашим организмом в результате целенаправленного и регулярного употребления натуральных пищевых продуктов, стимулирующих естественную выработку коллагена. Речь не идет о каких-либо косметических или иных процедурах.

Уважаемые читатели, обратите внимание, что эта статья не является рекомендацией к действию, и написана только в ознакомительных целях. Пожалуйста, консультируйтесь с врачом для постановки диагноза и назначения лечения.


Возможно, Вам также понравятся похожие статьи о коллагене, написанные нами ранее:

1. 16 Продуктов для выработки Коллагена, омоложения и подвижности суставов.

2. 28 типов Коллагена: для омоложения кожи - одни, а для суставов и хрящей - другие.