Что такое коллаген и его важность для кожи

Главная опорная и защитная ткань организма человека — соединительная. Она составляет половину массы тела и определяет физические особенности всех структур и органов — кожи, костей и суставов, связок и т. д. Но к собственно соединительной ткани относится межклеточное вещество. Оно является основой (матриксом), заполняющей все пространство между органами и клетками. Матрикс обеспечивает сохранение не только формы всех структур и клеток, но и функциональную связь между ними, а также водно-минеральный обмен. Что такое коллаген соединительной ткани? Это белковые нити, являющиеся одним из основных компонентов матрикса, включающего также эластин, структурные гликопротеины и протеогликаны.

Значение коллагена

Он представляет собой крупномолекулярные белковые спирали, позволяющие соединительной ткани сохраняться в хорошем состоянии и составляющие 1/3 общей массы белка в организме человека. Они обладают очень высокой прочностью и почти не поддаются растяжению. Для разных тканей существуют и различные типы коллагена (более 19). Его основные функции:

  • защитная — обеспечение прочности тканей и защиты от механических повреждений;
  • опорная — скрепление и формирование формы органов;
  • восстановительная (клеточная регенерация);
  • обеспечивает эластичность тканей совместно с эластиновыми волокнами;
  • тормозит развитие меланом (опухолевидные образования кожи);
  • стимулирует образование клеточных оболочек.

Биосинтез и распад коллагена

Огромную роль играет коллаген для кожи, в которой он представлен I и VII типами. Он составляет 70% ее белков и расположен в дермальном слое, обеспечивая кожным покровам тонус, прочность, упругость и принимая участие в их увлажнении.

Биосинтез коллагена в коже состоит из восьми этапов. Пять из них протекают в клетках фибробластах, три — внеклеточно.

Внутриклеточные этапы:

  1. I этап — синтез препроколлагена, предшественника коллагена, на рибосомах клеток.
  2. II — отщепление участка пептидной цепи с образованием проколлагена на эндоплазматической сети фибробласта.
  3. III — окисление аминокислотных остатков под влиянием ферментов и с участием «C».
  4. IV — перенос глюкозы и галактозы на проколлаген с помощью соответствующих ферментов.
  5. V — формирование растворимого коллагена (тропоколлаген) в виде тройной спирали.

Внеклеточные этапы:

  1. I — секреция тропоколлагена в межклеточную среду и отщепление части звеньев молекулы.
  2. II — «сшивание» частей молекул «конец-в-конец» с образованием коллагена нерастворимого.
  3. III — соединение молекул последнего «бок-в-бок» с образованием прочных нерастяжимых спиралей.

На биосинтез большое влияние оказывают гормоны надпочечников (глюкокортикоиды), половые гормоны и витамин «C».

Разрушение коллагеновых волокон происходит постоянно под воздействием коллагеназы и других ферментов, «измельчающих» их еще больше. Общая схема разрушения этого белка выглядит так:

  1. Фибробласты, синтезирующие коллаген, захватывают его волокна и синтезируют коллагеназу.
  2. Коллагеназа разрушает молекулярные связи волокон коллагена.
  3. Макрофаги их поглощают и «переваривают».

Аминокислоты, образующиеся при этом, участвуют в построении клеток и восстановлении коллагена. В молодом здоровом организме цикл разрушения и синтеза составляет около 1 месяца, а обмен коллагена составляет 6 кг в 1 год. После 25-30 лет диссимиляция постоянно возрастает и постепенно начинает преобладать над синтезом, в результате чего с увеличением возраста содержание этого белка в коже постепенно уменьшается. Восстановление коллагена в среднем возрасте уже приближается к 3 кг.

Его волокна разрушаются и приобретают жесткость и хрупкость, накапливается поврежденный, фрагментированный коллаген, в результате чего кожа становится менее прочной и упругой, истончается, возникает ее дряблость, пятнистость, увеличивается сухость из-за потери способности белка удерживать молекулы воды, формируются морщины. Образующийся птоз (провисание) тканей уменьшает механическое натяжение клеток, приводит к их коллапсу (спадение) и повреждению фибробластов, регулирующих коллагеновый синтез. Таким образом, замыкается порочный круг. Поэтому коллаген назван белком молодости.

Факторы влияния на процессы синтеза

Уменьшению выработки коллагена и ускорению его разрушения способствуют:

  • излишнее ультрафиолетовое облучение и недостаточное увлажнение кожных покровов;
  • курение, приводящее к сужению мелких сосудов, снижению притока крови к тканям и накоплению свободных радикалов, непосредственному разрушению белка;
  • избыточное употребление алкогольных напитков, обезвоживающих организм и приводящих к стрессовому состоянию во всех системах организма;
  • психологические стрессы и нерациональное питание, содержащее недостаточное количество белка, витаминов и минералов;
  • некоторые врожденные и иммунные системные заболевания соединительной ткани (коллагенозы) — ревматизм, системная красная волчанка, склеродермия, дерматомиозит и др.

Применение коллагена в косметологии

В косметологии существуют два направления:

  • применение технологического коллагена;
  • стимуляция синтеза собственного белка организмом.

В зависимости от исходного сырья различают коллаген трех видов:

  1. Животного происхождения (наиболее дешевый), получаемый из кожи крупного рогатого скота в виде гидролизатов. Как один из компонентов он входит в состав увлажняющих и питательных косметических кремов. Однако его молекулы очень крупные, а потому не могут проникнуть через роговой слой. Наружное применение коллагена в составе различных кремов и масок часто вызывает аллергические реакции. Получение его из тканей коров из-за распространенного бешенства очень ограничено. Также производится коллаген на основе свиных тканей, донорских или трупных тканей человека.
  2. Растительный (из пшеничных белков), который лучше усваивается клетками кожи и редко вызывает аллергические реакции. Но его получение требует значительных финансовых расходов из-за сложности технологии. Кроме того, по сути своей растительный белок коллагеном не является, так как последний существует только в соединительной ткани животных, рыб и птиц.
  3. Морской — вырабатывают из кожи рыб. По своей аминокислотной структуре он близок к коллагену кожи человека и проникает в глубокие ее слои. Недостатком коллагена морских рыб является способность вызывать выраженную аллергию. Однако препараты коллагена из кожи пресноводных рыб, обитающих в чистых водоемах, к подобным реакциям не приводят. Через определенное время происходит разрушение этого белка на 19 аминокислот. Они обладают увлажняющими свойствами и расходуются организмом на строительство эпидермальных клеток.

В косметологии коллаген используется:

  1. Для наружного применения как один из компонентов в составе кремов, гелей, масок. Крупный белок не проникает через роговой слой, а лишь временно заполняет кожные неровности и микротрещины. Эффективность этих препаратов объясняется увлажняющим эффектом. Он возникает в результате гигроскопичности коллагена и образования пленки на поверхности кожи. Но в этом заключается и отрицательный эффект, так как подобное увлажнение только поверхностное, а «компресс» закрывает межклеточные поры и затрудняет испарение воды с кожной поверхности. Такой результат сравним с увлажнением кожи рук при использовании хирургических перчаток. Положительное воздействие этих препаратов может быть объяснено только влиянием других компонентов в их составе — антиоксидантов, микроэлементов, аминокислот, витаминов.
  2. В виде филеров (заполнителей), применяемых для инъекционной контурной пластики, а также в виде одного из компонентов в коктейлях с гиалуроновой кислотой и другими веществами в процедурах мезотерапии. Выпускаются они на основе человеческого (Сайметра, КосмоДерм, КосмоПласт, Дермологен, Изолаген) и бычьего («Зидерм», «Зипласт», «Коллост «) коллагена, а также в виде комбинированных гелей («Артефил», «Артеколл»), состоящих из бычьего коллагена и синтетического филера ПММА, стимулирующего синтез собственного коллагена. Инъекции коллагена  применяются с целью коррекции губ, дефектов (рубцы, постакне) и возрастных изменений лица, увлажнения кожи. Эффект от их применения отмечается сразу и сохраняется, в зависимости от препарата, в течение 6-12 месяцев.
  3. В биодобавках и в виде порошков (KWC, Коллаген ультра), капсул с гидролизатом коллагена, таблеток.

Как восстановить собственный коллаген кожи

Стимуляция процесса неоколлагенеза осуществляется применением:

  • аппаратных методик — ультразвуковой. кислотный  и алмазный пилинг. фракционный термолиз и лазерная дермабразия. ультразвуковой фонофорез, миостимуляция. термолифтинг. микротоковая терапия (электропорация. ионоворез и т.д.), ридолиз, термаж. коллагенарий ;
  • мезотерапии и контурной пластики с помощью инъекций гиалуроновой кислоты. витаминно-белковых комплексов;
  • процедуры микронидлинга (применение мезороллера) как в условиях косметологической клиники, так и в домашних условиях;
  • БАДов с содержанием белков, аминокислот, витаминов и минералов;
  • диет, включающих продукты с богатым содержанием аминокислот, витаминов, минералов, Омега-3 жирных кислот — это яичный желток, крупы, бобовые, жирные сорта рыбы, цитрусовые, салатные, овощи, соя, финики; многие из этих продуктов также повышают уровень эстрогенов;
  • растительных гормональных препаратов — крем «ЦИ-КЛИМ», препараты эстрогена, тестостерона и гормона роста (их прием возможен только под врачебным контролем).

При соблюдении правильного питания, исключении вредных факторов, использовании методов косметологии можно сохранить красоту своего внешнего вида и в пожилом возрасте.