Preparatele care conțin colagen, aplicabilitate și eficiență

Impactul suplimentelor cu colagen ingerabil a fost intens studiat în ultimele decenii. Importanţa colagenului în organism este certă în momentul de faţă, la fel şi fenomenul de scădere progresivă a acestui constituent vital odată cu avansarea în vârstă. O serie de studii indică beneficii ale aportului de colagen hidrolizat (CH), în special asupra pielii, prin combaterea procesului de îmbătrânire, iar altele sugerează efecte pozitive şi în tratamentele care vizează articulațiile, sistemele osos și muscular sau chiar susţinerea sănătăţii inimii. Există însă unele incertitudini privind eficienţa sa reală, cât şi îngrijorări legate de gradul său de siguranţă.

Cuprins

Rolul colagenului

Tipuri și surse de colagen

Absorbția și biodisponibilitatea

Colagenul, mecanism de acțiune

Colagenul hidrolizat în dermatologie

Colagenul hidrolizat în afecțiunile articulare

Efecte asupra sistemelor osos și muscular

Colagen: Alte posibile beneficii

Problema siguranței

Efecte adverse și tolerabilitate

Concluzii

Bibliografie

Rolul colagenului

Colagenul este o proteină structurală cu roluri cheie în organism. Acesta face parte dintr-o familie de proteine înrudite care compun circa 30% din totalul proteinelor umane. Colagenul asigură suport, înveliş şi rezistenţă mecanică, fiind considerat ubicuitar, datorită prezenţei sale într-o multitudine de structuri precum tendoane, ligamente, cornee, dentină, capsule articulare, discuri intervertebrale, pereţi vasculari, valve cardiace, derm [1]. Circa 40% din colagenul uman se află în piele, în timp ce 20% este distribuit în oase și cartilagii. Colagenul este, de asemenea, considerat componenta principală a matricei dermice [2].

Au fost identificate și caracterizate 28 de tipuri de colagen, dintre care colagenul de tip I deţine cea mai semnificativă proporție (aproximativ 90%), fiind repartizat în aproape toate țesuturile conjunctive. Tot colagenul de tip I reprezintă aproximativ 95% din întregul conținut de colagen al osului și aproximativ 80% din totalul proteinelor prezente în os, țesutul cu cea mai mare cantitate de colagen de tip I [3]. Principalele tipuri de colagen din piele sunt I și III, în timp ce colagenul de tip II este prezent în cartilagii. Pe fondul îmbătrânirii cronologice, dar şi al intervenţiei unor factori externi (dietă neadecvată, fumat, alcoolism, unele maladii), corpul uman începe să producă tot mai puțin colagen. Are loc atât o degradare cantitativă a fibrelor de colagen, cât şi o afectare la nivel calitativ a acestora, prin rigidizare [1].

Plecându-se de la premisa că aportul de colagen ar putea compensa o parte din aceste deficite, au fost dezvoltate o serie de preparate orale pe bază de colagen. Atenţia acordată acestora a fost amplificată şi de faptul că produsele topice cu colagen, folosite în lupta antiaging, nu au dovedit efecte notabile, din cauza penetranţei reduse în piele. Astfel, au fost investigate efectele a diverse suplimente orale cu colagen hidrolizat asupra îmbătrânirii pielii, vindecării rănilor, densității osoase, ponderii masei musculare, sănătății articulațiilor, cât și în alte sfere medicale. Rezultatele pozitive obţinute în cadrul studiilor sunt încurajatoare, însă mecanismul majorității acestor efecte rămâne necunoscut. Aşadar, sunt necesare şi date suplimentare pentru a înțelege pe deplin efectele CH şi utilitatea sa terapeutică.

Tipuri și surse de colagen

Cele mai utilizate tipuri de colagen în suplimentele actuale sunt I și II. Principala sursă a colagenului natural este cea bovină, datorită disponibilității mari, dar și biocompatibilității sale [4]. O altă sursă comună este reprezentată de subprodusele de origine porcină. Colagenul extras din pielea porcinelor rămâne, potrivit datelor PR Newswire, sursa predilectă pentru fabricarea produselor cu colagen oral, datorită înaltei biodisponibilităţi, caracteristicilor similare cu ale colagenului uman şi a ariei mari de aplicabilitate în domeniul medical. Acesta are deja un istoric pozitiv ca material chirurgical plastic și reconstructiv. (…) Alte surse de extracție a colagenului sunt tendoanele și pielea ovinelor, pielea de pui, rață și iepure [4].

Din diverse considerente (potenţial imunogen, creşterea biodisponibilităţii, reducerea costurilor, evitarea riscului transmiterii encefalopatiei spongiforme bovine (ESB) etc., se caută şi alte surse de colagen [3]. O astfel de sursă o reprezintă animalele marine. Colagenul de origine marină are o serie de avantaje cum ar fi greutate moleculară mai mică, cantități aproape neglijabile de contaminanți biologici și toxine, un răspuns inflamator scăzut, lipsa riscului de ESB, cât şi un randament ridicat. Un mare dezavantaj al acestuia este însă stabilitatea termică scăzută, care limitează varietatea aplicațiilor [3]. Mai nou, colagenul poate fi obținut și prin biotehnologie, folosind drojdii, bacterii, culturi celulare de insecte sau plante, principiul fiind cel de recombinare a proteinelor. O altă variantă o reprezintă dezvoltarea unor fibre 100% artificiale, care imită caracteristicile colagenului [3].

În ceea ce priveşte formele în care sunt disponibile produsele şi preparatele cu colagen ingerabil, versatilitatea diferitelor tipuri de CH permite înglobarea acestei proteine în comprimate, capsule, pulberi pentru dispersii orale, soluții buvabile și a alte tipuri de forme farmaceutice. În plus, datorită vâscozității sale scăzute și a solubilității ridicate în apă, colagenul hidrolizat poate fi adăugat băuturilor, pentru a-i spori proprietățile nutriționale și funcționale, fără a cauza probleme tehnologice în producție [3].

Absorbția și biodisponibilitatea

Există încă aspecte nelămurite privind absorbţia colagenului la nivel digestiv şi, implicit, efectele la distanţă ale acestuia. De altfel, unul dintre motivele contestării eficacităţii suplimentelor cu colagen este legat de capacitatea acestuia de a rezista atacului acizilor din stomac. Se pune întrebarea dacă sucurile gastrice descompun peptidele de colagen înainte ca acestea să poată exercita vreun efect benefic. În contrapondere, o serie de studii au arătat că proteinele de colagen care au fost hidrolizate pot fi absorbite de organism. Rata de absorbție și biodisponibilitatea depind în mod definitoriu de forma de colagen administrat, iar balanţa favorabilă înclină spre peptidele de colagen supuse hidrolizării pentru a avea greutăți moleculare cât mai mici (3 – 6 kDa) [2].

Colagenul, mecanism de acțiune

Responsabili de efectul asupra sănătății pielii şi a altor structuri care depind de prezenţa colagenului sunt aminoacizii glicină (Gly), prolină (Pro) și hidroxiprolină (Hyp), care fac parte din structura primară de triplu helix a proteinei de colagen [3]. După ce sunt administrate oral, peptidele de colagen sunt descompuse de sistemul digestiv în aminoacizi şi absorbite de corp sub formă de dipeptide şi tripeptide [2]. Peptidele de tipul Pro-Hyp sau Hyp-Gly au efecte de stimulare a celulelor din piele, articulații și oase, fapt ce duce la creșterea sintezei de colagen. Cu cât conținutul hidrolizatelor de colagen este mai crescut în di- și tripeptide active, cu atât mai mare este efectul acestora. Prezența acestor peptide la nivel tisular funcționează ca un fals semnal al distrugerii colagenului, cu stimularea fibroblaștilor și activarea diverselor căi de semnalizare biochimice, care au ca răspuns sinteza colagenului. În plus, este stimulată și sinteza de acid hialuronic, fapt ce contribuie la menținerea stării de hidratare a pielii [3].

Progresele recente în metodele de preparare a hidrolizatelor de colagen au permis producerea unor variante cu conținut înalt de tripeptide (high tripeptide containing collagen hydrolysate). Acest tip de colagen a trezit o atenţie deosebită datorită raportărilor privind posibile efecte inhibitoare asupra dezvoltării aterosclerozei la iepurii hipercolesterolemici, cât şi datorită proprietăților anti-fotoîmbătrânire și de ameliorare a uscăciunii pielii [5].

În general, dipeptidele și tripeptidele se descompun rapid în sânge, însă prolil-hidroxiprolina (Pro-Hyp) nu este metabolizată la fel de repede, concentrațiile sangvine ale acesteia de câteva zeci de μM putând persista chiar și după 4 ore. De asemenea, s-a dovedit că Pro-Hyp are capacitatea de a ajunge în țesuturile articulare și cutanate după ingestie [2].

Shigemura et al. au demonstrat într-un studiu că ingestia de CH pe termen lung modifică profilul peptidelor Hyp din sânge. Acesta a atins maximul la o oră de la ingestie și a revenit la cel inițial în 24 de ore. Peptidele Pro-Gly și Hyp, cum ar fi Pro-Hyp-Gly, Pro-Hyp, Ile-Hyp, Leu-Hyp, Hyp-Gly, Glu-Hyp și Ala-Hyp au fost identificate în sânge după o doză zilnică de 4,5 g/zi de CH timp de 4 săptămâni. Pentru întreaga perioadă, Pro-Hyp a fost principalul compus detectat [6].

Colagenul hidrolizat în dermatologie

Aportul de peptide de colagen are efecte benefice asupra fiziologiei pielii umane, nu doar prin îmbunătăţirea aspectului pielii şi combaterea semnelor îmbătrânirii, ci şi prin accelerarea vindecării rănilor [7]. Conform rezultatelor a diverse institute de cercetare, peptidele de colagen stimulează enzimele responsabile de sinteza ceramidelor, componente de bază ale lipidelor intracelulare din stratum corneum [2]. Astfel, produsele metabolice primare de la nivelul pielii, rezultate după ingerarea de peptide de colagen, includ aminoacizi, cum ar fi Hyp, dipeptide ca Pro-Hyp, precum și diferite tripeptide. Pe modelul de cultură epidermic uman, Hyp a mărit expresia enzimelor SPTLC2 și a β-GCase, iar Pro-Hyp, expresia enzimei β-GCase. Aşadar Hyp și Pro-Hyp sunt implicate în inducerea sintezei de ceramide în stratum corneum prin stimularea celor două enzime [2].

Sibilla et al. evidenţiază că peptidele de colagen pot fi absorbite și distribuite eficient către derm, cel mai adânc strat al pielii, unde pot exercita acţiuni ca: stimularea proliferării și motilităţii fibroblaştilor (celulele responsabile de sinteza colagenului), inducerea unei creșteri a densității și a diametrului fibrelor de colagen, creșterea producției de acid hialuronic și activarea protecției împotriva radiațiilor UVA [8].

Aceste date sunt întărite de concluziile unei revizii sistematice a literaturii de profil, realizată de Choi et. Al, care a inclus 11 studii randomizate, controlate, cu peste 800 de pacienţi. Opt dintre acestea au utilizat CH între 2,5 g şi 10 g/zi, timp de la 8 până la 24 de săptămâni, pentru tratarea ulcerelor de presiune, xerozei, îmbătrânirii pielii și celulitei. Două studii au utilizat tripeptide de colagen, 3 g/zi timp de 4 până la 12 săptămâni, cu îmbunătățiri notabile ale elasticității și hidratării pielii. Datele centralizate de specialişti au relevat faptul că suplimentele orale cu colagen cresc elasticitatea şi hidratarea pielii, cât și densitatea colagenului dermic. Choi et al. mai notează că studiile viitoare vor elucida rolul utilizării medicale a colagenului în boli ce ţin de funcţia de barieră a pielii, cum ar fi dermatita atopică, și vor ajuta la stabilirea unor regimuri optime de dozaj [7].

Colagenul hidrolizat în afecțiunile articulare

Mai multe studii recente au indicat faptul că CH enzimatic administrat oral este absorbit și distribuit în țesuturile articulare, având proprietăți analgezice și antiinflamatoare. Astfel, utilitatea suplimentării aportului de colagen a fost testată în scopul reducerii durerilor articulare și a altor simptome specifice unor boli ca osteoartrita [9]. Într-un studiu multicentric, randomizat, dublu-orb, Trč şi Bohmova au evaluat eficienţa CH în reducerea durerilor, comparativ cu cea a sulfatului de glucozamină, la 100 de pacienţi cu osteoartrită a genunchiului. Administrarea a 10 g de CH timp de 90 de zile consecutive a avut rezultate ca: ameliorarea stării clinice la pacienții cu un acest tip de osteoartrită, evoluţii pozitive ale scorurilor durerii şi stării articulare funcționale, cât și o calitate mai bună a vieții. Debutul efectelor a fost uşor mai rapid decât în cazul sulfatului de glucozamină, iar indicii scorurilor privind ponderea articulațiilor inflamate şi dureroase au sugerat îmbunătățiri mai evidente [9].

Totodată, o metaanaliză din 2019 concluzionează că preparatele cu colagen au eficacitate în terapia osteoartritei prin reducerea rigidităţii articulaţiilor, chiar dacă efectele asupra durerii şi limitărilor funcţionale, conform scorurilor WOMAC, sunt puţin notabile. Totuşi, cercetătorii au consemnat o scădere semnificativă a scorului VAS pentru durere după administrarea suplimentelor de colagen [10]. Întrucât osteoartrita este o boală cu un impact major, însă cu așteptări reduse în privinţa eficienţei tratamentului şi efecte adverse majore ale medicaţiei antiinflamatoare, terapia cu colagen poate reprezenta o alternativă de luat în seamă în gestionarea evoluţiei bolii.

Efecte asupra sistemelor osos și muscular

Deşi nu este cert dacă suplimentarea aportului de colagen poate sprijini sănătatea oaselor, sunt câteva studii care indică un impact pozitiv al acestuia asupra metabolismului osos [11]. La fel ca pielea şi articulaţiile, densitatea minerală osoasă (DMO) are de suferit odată cu îmbătrânirea. Întrucât colagenul este o componentă importantă a ţesutului osos, este de aşteptat ca scăderea ponderii sale să acţioneze nefavorabil şi la acest nivel. Cercetările efectuate pe rozătoare, precum și experimentele in vitro au sugerat o influență anabolică a peptidelor specifice de colagen asupra formării osoase și densității minerale osoase. Un studiu din 2018, realizat de König et al., a dovedit că administrarea a 5 g/zi timp de 12 luni a unui preparat cu peptide de colagen a crescut DMO la femeile aflate în postmenopauză care aveau o reducere primară a densităţii osoase legată de vârstă. În plus, terapia cu colagen a fost asociată cu o schimbare favorabilă a markerilor osoși, indicând intensificarea formării osoase concomitent cu reducerea degradării osoase [11].

CH este evaluat şi pentru un posibil impact pozitiv asupra masei musculare, după ce mici studii au sugerat implicarea sa în păstrarea sau creşterea masei musculare, prin îmbunătăţirea ţesutului conjunctiv [12]. La acest nivel, colagenul îndeplineşte rolul de susținere a endomisiului, stratul de țesut conjunctiv care acoperă fibrele musculare. Potrivit nutriţionistei Marie Spano, expert în domeniul sporturilor de performanţă, colagenul adaugă structură acestui țesut conjunctiv și optimizează funcționarea musculară prin susținerea absorbției fibrelor musculare și a contracției musculare.

Colagen: Alte posibile beneficii

CH ar putea fi util şi în profilaxia anumitor afecțiuni cardiovasculare. Cercetătorii afiliați unei companii japoneze care produce alimente funcționale pe bază de colagen publicau în 2017 un studiu privind rolul aportului de colagen în sănătatea inimii. Conform realizatorilor studiului, consumate în mod regulat, timp de șase luni, tripeptidele de colagen au contribuit la corectarea nivelului de colesterol și au redus alți factori de risc pentru ateroscleroză [12].

Aportul de CH mai este promovat şi în scopul menţinerii sănătăţii ochilor, creşterii rezistenței unghiilor, îngroşării firului de păr, sprijinirii dietelor pentru slăbire, unui mai bun control al tensiunii arteriale și al toleranței la glucoză etc. Însă, deocamdată, există puține dovezi disponibile pentru a susține aceste beneficii.

Problema siguranței

Problematica siguranţei suplimentelor cu colagen este legată, pe de-o parte, de riscul acestora de a conţine diverşi contaminanţi sau metale grele, precum cadmiul, preluate de la materia primă din care provin. În cazul colagenului de origine bovină, se pune în plus problema riscului de ESB. Totuşi, suplimentele cu colagen au un istoric favorabil din acest punct de vedere, iar alegerea unor branduri recunoscute pentru respectarea bunelor practici de fabricaţie poate reduce considerabil aceste riscuri.

Efecte adverse și tolerabilitate

În general, colagenul este un ingredient sigur, pentru care efectele adverse raportate sunt foarte rare [3]. Totuși, în funcție de sensibilitatea individuală, pot apărea reacţii adverse precum alergii, simptome digestive ușoare sau un gust neplăcut în gură. Există, de asemenea, unele îngrijorări privind riscul intensificării stresului oxidativ și producției de specii reactive de oxigen [12]. Siguranța suplimentelor de acest tip la femeile gravide sau care alăptează, la copii, persoane cu anumite afecțiuni medicale ori care iau diverse medicamente nu este clar stabilită şi, în astfel de cazuri, se recomandă prudenţă [3].

Concluzii

CH ingerabil este uşor de administrat, bine tolerat, în majoritatea cazurilor, şi cu o aplicabilitate largă în procesele degenerative legate de înaintarea în vârstă. Cu toate că se impun mai multe dovezi ştiinţifice în sprijinul eficacităţii sale, accesibilitatea şi profilul bun de siguranţă pot fi argumente importante pentru recomandarea de a folosi peptide de CH, în funcţie de situaţia medicală şi nevoile fiecărui pacient. Anii următori vor arăta dacă acesta este doar un supliment la modă ori un agent antiaging de bază al viitorului.

Pentru ABONAMENTE și CREDITE DE SPECIALITATE click AICI!

Referințe bibliografice:

1. UMFT Data Files, Formularea şi evaluarea produsului dermatocosmetic – Structura pielii: aspecte histo-biochimice şi implicaţii cosmetologice; www.umft.ro;
2. Maeda – Skin-Moisturizing Effect of Collagen Peptides Taking Orally; J Nutr Food Sci 2018, www.longdom.org;
3. Nițulescu – Baze raționale ale utilizării nutrienților în cosmetică; www.universfarmaceutic.ro;
4. L. Lopez et al. – Hydrolyzed Collagen, Sources and Applications; Molecules. 2019 Nov; www.ncbi.nlm.nih.gov;
5. Yazaki et al. – Oral Ingestion of CH Leads to the Transportation of Highly Concentrated Gly-Pro-Hyp and Its Hydrolyzed Form of Pro-Hyp into the Bloodstream and Skin; J. Agric. Food Chem. 2017, 65, 11, 2315–2322;
6. Shigemura et al. – Changes in composition and content of food-derived peptide in human blood after daily ingestion of collagen hydrolysate for 4 weeks; J Sci Food Agric 2018 Mar; www.pubmed.ncbi.nlm.nih.gov;
7. D. Choi et al. – Oral Collagen Supplementation: A Systematic Review of Dermatological Applications; J Drugs Dermatol. 2019 Jan 1; www.pubmed.ncbi.nlm.nih.gov;
8. Sibilla et al. – An Overview of the Beneficial Effects of HC as a Nutraceutical on Skin Properties: Scientific Background and Clinical Studies; The Open Nutraceuticals Journal, 2015; www. benthamopen.com;
9. Trč, J. Bohmova – Efficacy and tolerance of enzymatic HC vs. glucosamine sulphate in the treatment of knee osteoarthritis; Int Orthop. 2011 Mar, www.ncbi.nlm.nih.gov;
10. M. García-Coronado et al. – Effect of collagen supplementation on osteoarthritis symptoms: a meta-analysis of randomized placebo-controlled trials. International Orthopaedics; www.link.springer.com;
11. König et al. – Specific Collagen Peptides Improve Bone Mineral Density and Bone Markers in Postmenopausal Women – A Randomized Controlled Study; Nutrients 2018; www.mdpi.com;
12. Wong – The Health Benefits of Collagen Supplements, Verywell Health, November 20, 2020.

Mihaela Cretu

Asistent de farmacie