Collageen

Lay-out en functie

Collageen is een eiwit dat als structureel eiwit een essentieel onderdeel vormt van bind- en ondersteunend weefsel. Volgens dit komt het voor in de meeste organen in ons lichaam. Collageen is een van de vezeleiwitten en heeft een specifieke anatomische structuur waardoor het resulteert in een stabiel eiwit. Het collageenmolecuul heeft een basisstructuur die bestaat uit drie polypeptideketens. Dit zijn eiwitten die aan elkaar zijn geregen en bestaan ​​uit maximaal 1000 individuele aminozuren, de kleinste eenheid eiwitten.

De synthese van een voorloper van collageen wordt eerst in de cellen geproduceerd. De drie eiwitketens liggen bij elkaar en zijn om elkaar heen gedraaid. Ze vormen een met de klok mee roterende basisstructuur, wat resulteert in een collageenmolecuul van ongeveer 300 nm lang en 1,5 nm dik. Deze opstelling staat bekend als de drievoudige helix en vormt de voorloper van collageen. De verdere aanmaak van het collageen vindt nu buiten de cel plaats. Bepaalde enzymen snijden aan de uiteinden peptiden van dit procollageen af. Nu kunnen de individuele drievoudige helices parallel worden gerangschikt en kruisbruggen vormen. Dit betekent dat de collega-moleculen met elkaar netwerken en zo een stabiel en bijbehorend raamwerk vormen.

In de lichtmicroscoop zie je een typische horizontale strepen, die wordt veroorzaakt doordat de moleculen van de collega's bij elkaar liggen om fibrillen te vormen en de uiteinden elkaar overlappen. Verschillende fibrillen vormen uiteindelijk een collageenvezel. Watermoleculen binden zich vervolgens aan het voltooide collageen, wat betekent dat collageen altijd een hoog watergehalte heeft. De assemblage van verschillende peptideketens creëert verschillende drievoudige helices. Daarom wordt er onderscheid gemaakt tussen verschillende soorten collageen, die meestal opeenvolgend zijn genummerd, zoals collageen type 1, type 2 of type 3.

De soorten collageen komen verschillend voor in de verschillende soorten weefsels in ons lichaam. Over het algemeen wordt collageen aangetroffen in huid, botten, vezelkraakbeen, pezen, ligamenten, tanden, spieren en ogen. Het collageen dat het bevat geeft deze structuren de nodige sterkte en stabiliteit. Door hun zeer elastische eigenschappen zijn botten, kraakbeen en pezen scheurvast, maar ook flexibel.

In botten en tanden is het ook betrokken bij mineralisatie, de opbouw van botten en tandglazuur, en is het daar een belangrijk onderdeel van de stofwisseling. De organen van ons lichaam zijn meestal omsloten door een capsule en vetweefsel. Collageen vormt ook oppervlaktelagen en bevindt zich meestal in het bindweefsel. De organen worden daardoor van elkaar gescheiden, maar blijven flexibel in hun positie. Collageen is daarom ook betrokken bij de demping en elasticiteit van onze organen en neemt een beschermende functie op met het vetweefsel.

Collageen in de huid

Een zeer groot deel van het collageen zit in de huid, waar het een belangrijke ondersteunende functie krijgt voor de huidlagen en het aangrenzende bindweefsel. Als eiwit heeft collageen de eigenschap water te binden, waardoor de huid strak blijft. Door de speciale structuur van het collageen zijn de collagenen erg elastisch, wat betekent dat de huid ook erg elastisch en flexibel is. Hoe belangrijk is collageen daarvoor Stevigheid van de huid wordt weergegeven wanneer het collageengehalte langzaam afneemt vanaf ongeveer halverwege de jaren 20.

Geleidelijk ontstaan ​​de eerste rimpels, wat te maken heeft met de afbraak van collageen in de huid. De huid verliest dan zijn elasticiteit en stort in. De eigen collageenproductie daalt aanzienlijk, daarom zijn er verschillende Cosmetische producten in de vorm van crèmes of collageen bouwstenen zoals eiwitten en aminozuren proberen het collageenkussen van buitenaf te vullen. Collageenhoudende crèmes of directe injecties in de huid moeten de rimpels weer gladstrijken en de huid steviger doen lijken. Omdat het collageen water bindt, moet de huid er direct na een injectiebehandeling weer steviger en frisser uitzien.

Soorten collageen

Type 1

Als het om collageen gaat, wordt er onderscheid gemaakt tussen verschillende soorten, die elk een ander aandeel hebben in verschillende organen. Type I collageen is ongeveer 300 nm lang en vormt de typische structuur van dicht opeengepakte collageenfibrillen die tussen 50 en 200 nm dik kunnen zijn. Qua hoeveelheid komt type 1 collageen het meest voor in het menselijk lichaam. Dit type komt vooral veel voor in de huid, bindweefsel, pezen, botten, spierfascia en het hoornvlies. In de genoemde structuren bevindt het collageen zich in de extracellulaire matrix, wat betekent dat het collageen de individuele cellen in de huid, botten en pezen omgeeft.

Door water op te slaan in het collageen, krijgen de organen mechanische sterkte. Het hoge gehalte aan collageen type 1 in de huid en pezen maakt ze bijzonder sterk en elastisch. Het aandeel collega's zorgt voor de nodige druksterkte en stevigheid van de verschillende constructies.

Een van de meest bekende aandoeningen van de synthese van collageen type 1 is de Osteogenesis imperfecta​Dit is de Glasvochtziekte, een erfelijk defect in botvorming. Hierdoor wordt er te weinig collageen aangemaakt en is het bot minder stabiel en veerkrachtig. Afhankelijk van de ernst van de ziekte kan dit verschillen. Schop tegen de patiënt spontane en frequente fracturen Aan. Misvormingen van de schedel en de wervelkolom kunnen ook voorkomen. Bovendien worden patiënten meestal niet erg lang, omdat de ziekte alle botgroei beïnvloedt.

Type 2

Type 2 collageen, zoals type 1, is ook een fibrilvormend collageen. Qua lengte lijken de twee typen erg op elkaar. Type 2 is ook ongeveer 300 nm lang, maar het is meestal dunner dan type 1 collageen. Type 2 collageen komt vooral veel voor bij hyaline en elastisch kraakbeen vooraan. Hyalien kraakbeen bekleedt de gewrichten van het lichaam en vormt de bovenste laag van de gewrichtsruimte.

Elastisch kraakbeen komt bijvoorbeeld voor op de oorschelp, de gehoorgang en ook in de kleine bronchiën van de longen. Terwijl type 1 collageen een dichte structuur heeft, liggen type 2 collageenvezels losjes in de verschillende structuren in het bindweefsel. Naast collageen zijn er andere stoffen zoals proteoglycaan en Hyaluronzuur in het kraakbeen. Door deze samenstelling en de ophoping van water wordt het kraakbeen drukvast, elastisch en rekbaar, maar niet zo stabiel als botten.

Hydrolysaat

Hydrolysaten zijn producten die ontstaan ​​door de afbraak van eiwitten of eiwitten. Hydrolysaat kan ook worden verkregen uit collageen door enzymatische splitsing (hydrolyse). Deze collageeneiwitten worden bij voorkeur verkregen uit type 1 collageen en gebruikt als Voedingssupplementen gebruikt. Ze bevatten een hoog aandeel korte aminozuurketens (peptiden) en lijken sterk op gelatine.

Een verschil is dat collageenhydrolysaten niet geleren en gemakkelijk in water kunnen worden opgelost. Het is een wit, reuk- en smaakloos poeder dat kan worden gebruikt voor binden, emulgeren en schuimen. Dit poeder wordt vooral gebruikt in eiwitrijke diëten en de Sport-supplementen​Het is verkrijgbaar in de vorm van een poeder dat kan worden opgelost en vormt een aanvulling op de eiwitopname tijdens zware lichamelijke inspanning. Het wordt ook gebruikt om beschadigd kraakbeenweefsel te herstellen.

De collageenhydrolysaten zijn bedoeld om de vorming van kraakbeen te stimuleren en zo versleten gewrichtsmateriaal te regenereren. Bij patiënten met kraakbeenslijtage (artrose) zou dit moeten leiden tot verbetering van pijn en beweeglijkheid van de gewrichten. De collageeneiwitten zitten ook in sommige cosmetische producten, omdat ze goed door het lichaam worden opgenomen, moeten ze in de diepere huidlagen kunnen doordringen en het uiterlijk van de huid verbeteren en strakker maken.