Kolagen

Rozložení a funkce

Kolagen je protein, který jako strukturální protein tvoří podstatnou část pojivové a podpůrné tkáně. Podle toho se vyskytuje ve většině orgánů v našem těle. Kolagen je jedním z vláknitých proteinů a má specifickou anatomickou strukturu, takže vede ke vzniku stabilního proteinu. Kolagenová molekula má základní strukturu tvořenou třemi polypeptidovými řetězci. Jedná se o navlečené proteiny, které se skládají z až 1000 jednotlivých aminokyselin, nejmenší jednotky proteinů.

Syntéza prekurzoru na kolagen je nejprve produkována v buňkách. Tři proteinové řetězce leží spolu a krouceny kolem sebe. Vytvářejí základní strukturu rotující ve směru hodinových ručiček, což vede k molekule kolagenu dlouhé asi 300 nm a tloušťce 1,5 nm. Toto uspořádání je známé jako trojitá spirála a tvoří předchůdce kolagenu. Další produkce kolagenu nyní probíhá mimo buňku. Některé enzymy odřízly peptidy od tohoto prokolagenu na konci. Nyní mohou být jednotlivé trojité šroubovice uspořádány paralelně a tvořit příčné můstky. To znamená, že molekuly kolegy se navzájem propojují a vytvářejí stabilní a přidruženou strukturu.

Ve světelném mikroskopu vidíte typické horizontální pruhování, které je způsobeno tím, že molekuly kolegů ležely spolu a vytvářely fibrily a konce se překrývaly. Několik fibril nakonec tvoří kolagenové vlákno. Molekuly vody se pak váží 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 jsou obvykle číslovány postupně, jako je kolagen typu 1, typu 2 nebo typu 3.

Druhy kolagenu se vyskytují různě v různých typech tkání v našem těle. Obecně se kolagen nachází v kůži, kostech, vláknité chrupavce, šlachách, vazech, zubech, svalové kůži a v očích. Obsažený kolagen poskytuje těmto strukturám nezbytnou sílu a stabilitu. Díky svým velmi elastickým vlastnostem jsou kosti, chrupavka a šlachy odolné proti roztržení, ale také flexibilní.

U kostí a zubů se také podílí na mineralizaci, tvorbě kostí a zubní sklovině a je zde důležitou součástí metabolismu. Orgány našeho těla jsou obvykle uzavřeny kapslí a tukovou tkání. Kolagen také tvoří povrchové vrstvy a je většinou umístěn ve pojivové tkáni. Orgány jsou tak od sebe odděleny, ale zůstávají pružné ve své poloze. Kolagen se proto 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 kožní vrstvy a přilehlou pojivovou tkáň. Jako protein má kolagen vlastnost vazebné vody, která udržuje napnutou pokožku. 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 kůže je zobrazena, když se obsah kolagenu pomalu snižuje přibližně od poloviny 20. let.

Postupně se objevují první vrásky, které mají co do činění s rozpadem kolagenu v kůži. Kůže pak ztrácí pružnost a zhroutí se. Vlastní produkce kolagenu výrazně klesá, a proto různé Kosmetické výrobky ve formě krémů nebo kolagenových stavebních bloků, jako jsou proteiny a aminokyseliny, se snaží z vnějšku vyplnit kolagenový polštář. Krémy s obsahem kolagenu nebo přímé injekce do pokožky by měly vrásky opět vyhladit a pokožka by měla vypadat pevnější. Protože kolagen váže vodu, měla by pokožka vypadat pevněji a znovu svěžeji ihned po injekčním ošetření.

Druhy kolagenu

Typ 1

Pokud jde o kolagen, rozlišuje se mezi různými typy, které v různých orgánech vytvářejí odlišný podíl. Kolagen typu I je dlouhý asi 300 nm a tvoří typickou strukturu hustě zabalených kolagenových fibril, které mohou mít tloušťku mezi 50 a 200 nm. Z hlediska množství je kolagen 1. typu v lidském těle nejčastější. Tento typ je zvláště běžný v kůži, pojivové tkáni, šlachách, kostech, svalové fascii a rohovce. Ve zmíněných strukturách je kolagen 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 zvláště 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 Sklovitá nemoc kostí, dědičná vada při tvorbě kostí. Výsledkem je příliš malé množství kolagenu a kost je méně stabilní a pružná. V závislosti na závažnosti nemoci se to může lišit. Krok na pacienta spontánní a časté zlomeniny na. Mohou se také vyskytnout deformity lebky a páteře. Navíc pacienti obvykle nerostou příliš vysoko, protože nemoc ovlivňuje veškerý růst kostí.

Typ 2

Kolagen typu 2, stejně jako typ 1, je také kolagen vytvářející vlákna. Z hlediska délky jsou oba typy velmi podobné. Typ 2 je dlouhý asi 300 nm, ale obvykle je tenčí než kolagen typu 1. Kolagen typu 2 je zvláště běžný v hyalinu a elastickém chrupavka vpředu. Hyalinní chrupavka lemuje klouby těla a tvoří horní vrstvu kloubního prostoru.

Elastická chrupavka se vyskytuje například na ušních boltcích, ušním kanálu 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 vůči tlaku, elastickou a roztažitelnou, ale není tak stabilní jako kosti.

Hydrolyzát

Hydrolyzáty jsou produkty, které jsou výsledkem rozkladu proteinů nebo proteinů. Hydrolyzát lze také získat z kolagenu enzymatickým štěpením (hydrolýzou). Tyto kolagenové proteiny se s výhodou získávají z kolagenu typu 1 a používají se jako Potravinové doplňky využil. Obsahují vysoký podíl krátkých aminokyselinových řetězců (peptidů) a jsou velmi podobné želatině.

Jeden rozdíl spočívá v tom, že hydrolyzáty kolagenu negelují a mohou být snadno rozpuštěny ve vodě. Je to bílý prášek bez chuti a zápachu, který lze použít k vázání, emulgaci a pěnění. Tento prášek se používá zejména v potravinách bohatých na proteiny a na Sportovní výživa. Je k dispozici jako prášek, který lze rozpustit a doplňuje příjem bílkovin během intenzivní fyzické aktivity. Používá se také k opravě poškozené tkáně chrupavky.

Hydrolyzáty kolagenu mají stimulovat tvorbu chrupavky, a tím regenerovat opotřebovaný materiál kloubu. U pacientů s chrupavkovým opotřebením (osteoartritida) by to mělo vést ke zlepšení bolesti a pohyblivosti kloubů. Kolagenové proteiny jsou také obsaženy v některých kosmetických prostředcích, protože jsou tělem dobře vstřebávány, měly by být schopny proniknout do hlubších vrstev kůže a zlepšit a zpřísnit vzhled kůže.