Инжекционен колаген

КОЛAГЕН

Какво е колагенът?



Колагенът е най-широко разпространеният протеин /тъканен структурен протеин с молекулярно тегло (300 Kda) в човешкото тяло – съставлява около 5-6% от телесното тегло на възрастните индивиди. Една трета от цялата протеинова маса се състои от колаген: костите и сухожилията, ставните капсули и мускулите, лигаментите и фасциите, зъбите и серозните мембрани, кожата и извънклетъчното пространство (екстацелуларен матрикс ЕСМ).

Съществената разлика между функционалните протеини, които участват в биохимичните, ензимните, имунните, мембранните и/или трансмембранните рецепторни процеси и структурните протеини, които играят важна роля при изграждане на “рамката” (скелето) на висшите организми (съединителната тъкан в по-широкия смисъл, а по-конкретно фиброзната тъкан), не се смята за толкова значима за колагена.

Недостатъчното обновяване на екстрацелуларния матрикс (ЕСМ) води до забавено функциониране на транспортната система (Pischinger, 1983). Неправилното елиминиране на отпадъчните продукти е причина за натрупване на токсини, най-вече в микросъдовете на лимфната система; това се отразява върху насищането на тъканите с кислород, усвояването на хранителните вещества и хидратирането. Неустойчивостта и склерозата
са леки симптоми, които предхождат дегенерирането и възможното дедиференциране на тъканите (еволюция на заболяването според Reckeweg).

Съществуват 19 различни вида колаген. Може да се каже, че Колаген Тип І е доста разпространен човешкото тяло, но Колаген тип от І до V представлява 99% от всичкия колаген в тялото.

Видовете колаген, според типа и разпределението им в човешкото тяло:
 
Тип I: кости, сухожилия, мускули, фасции и кожа.
Тип II: хрущял и структура на очите.
Тип III: черен дроб, бял дроб и артериите.
Тип IV: Бъбреците и някои вътрешни органи.
Тип V: повърхността на клетките, косата и плацентата.

“Здравето” на колагена е в крайна сметка здравето на индивида: върховият период на биосинтез на колаген при хората се проявява между 45 и 60 години (Heine, 2009): след тази възраст се наблюдава бързо намаляване на колагена, което е придружено от бързо намаляване на еластина и протеогликаните (Milani, 2004 a)



Фиг. 1. Крива на жизнения цикъл на най-важните макромолекули на външноклетъчната матрица (Heine, 2009)

Колагенът е протеин, който:
- Поддържа мускулната активност, което позволява движение.
- Придава на тъкани и органи якост, еластичност и гъвкавост.
- Той има структурна функция, тъй като това помага да се запази целостта на анатомични структури (подкрепа).
- Дава сближаване, тъкани и органи, заедно с "еластин" и "гликопротеини".
- По този начин, Колагенът е протеин, а функционално (движение) и структурна (подкрепа).

Всеки тип протеин има специфични качества и е образуван от определен брой и различна аминокиселинна последователност.


Фибробласти

Колагенът се произвежда от специализирани клетки, наречени тендоцити или фибробласти.


Фибри на колагена



Влакната на колагена са организирани във фибрили, които, от своя страна, са образувани от микрофибрили, съставени от вериги тропоколаген.

Тропоколаген вериги са образувани, от своя страна, с амино киселини, в определен модел (конструкция α), която дава високи якостни характеристики, които са подобни на въжета.



Фиг. 2. Тройната спирала (три алфа-вериги) на тропоколагена, която е основната структурна единица на зрелия колаген. Молекулата е стабилизирана от наличието в алфа-веригите на хидроксилирани аминокиселини, чиито Н+ връзки й придават сила и устойчивост.


Ставен апарат

В ставите можем да различим два вида отделения – вътреставен апарат и извънставен апарат. Всеки от тях е съставен от елементи, съдържащи колаген, в неговия състав.



Екстраартикуларен апарат (извън и около ставата) - има 4 системи за укрепване (1-сухожилия, 2-ставна капсула, 3-сухожилия, 4-мускули) една над друга, които участват в добрата ставна солидност и гарантират коаксиално ставно движение или движение по протежение на повърхностите на физиологичното движение.

Вътреставният апарат се намира от вътрешната страна на ставата и образуван от ставния хрущял и сухожилия.


Ставен хрущял

По отношение на ставния хрущял, първите проучвания за механичната функция на колагеновите влакна се извършват от италианеца R. Amprino през 1938. Той намира любопитна прилика между Мускулната арка на ставния хрущял с Римска арка.

Подреждането на колагеновите влакна в ставния хрущял в неговите три слоя (повърхностен, среден и дълбок), има структуроопределяща еквивалентност с позиционирането на каменните блокове на Римска арка. Колагеновите фибрили на ставния хрущял са подредени във вертикални снопчета в основната субстанция на дълбоките слоеве, докато на повърхностния слой те са подредени тангенциално.

Механичната подкрепа, осигурена от колагена е едно ефективно, природно скеле (био-скеле).

Фибриларните арки формират структура, подобна на Римска арка.



В заключение можем да кажем, че колагенът като част от сухожилията, мускулите, ставната капсула и хрущяла има функционална и структурна функция - помага за поддържането на целостта на анатомични структури.

 


Мускуло-скелетна патология

Микрофотография (ME 3.000 пъти) на мускулна тъкан на пациент, засегнат от фибромиалгия (вляво) и нормална находка (вдясно). Във фибромиалгичната тъкан са видими множество увреждания на колагеновата структура („прояждания от молци”).

Загуба на Колаген
С напредването на възрастта, липсата на физическа активност, интензивната физическа активност, или недостатъчната спортна дейност, промените в стойката, хранителните дисбаланси, промените в ПНЕИ оста, съединителната тъкан и по-конкретно колагенът (истински тъканен протеин) постепенно влошават качествата си и стават неспособни да изпълненяват множеството си специфични функции.

Например, износването на хрущяла в ставите, е основната причина за остеоартрит. Колагенът представлява 95% от състава на хрущяла в ставите. Това означава, че колкото повече колаген има в ставите, толкова по-малко вероятно да развият остеоартрит.

С течение на времето тялото ни губи колаген, като същевременно губи способността да се регенерира. Пикът на синтезата на колаген при хората е около 50-те години.

След тази възраст настъпва много бързо спадане на неоколагеногенезата. Същото важи и за еластина и протеогликаните.
 
Последствия от загубата на колаген.
Според различните видове съдържание на колаген в тялото ни, ние виждаме промяна в аминокиселинните последователности.

Gronemann и др., показват, че пациенти с "фибромиалгия" имат по-ниски нива на хидроксипролин и други амино киселини в колагена в сравнение с контролните пациенти. (Виж фиг.)



Микрофотография (ME 3.000 пъти) на мускулна тъкан на пациент, засегнат от фибромиалгия (вляво) и нормална находка (вдясно). Във фибромиалгичната тъкан са видими множество увреждания на колагеновата структура („прояждания от молци”).

Най-важната причина за вътре и извън ставната болка отслабването на стабилизиращите  структури (стави). Когато поддържащите тъкани отслабват се получава и хипермобилност на ставите. Тази хипермобилност, заедно с износването на ставите довежда до остеоартрит.

По този начин стареене, травма, съчетана с износване и др ., довежда до увреждане и прогресивното изчерпване на колаген тип I.

Следователно, е необходима ефективна подкрепа с естествен колаген.