Коллаген и эластин

Коллаген и эластин

Что такое коллаген и эластин?

Коллаген и эластин
Коллаген и эластин

Коллаген – это самый распространенный в организме белок. Он составляет почти треть от всех существующих в организме белков, поскольку является основой любой соединительной ткани. 50% всех коллагеновых белков содержится в тканях скелета, около 40% — в коже и 10% — в соединительной ткани внутренних органов. В разных тканях организма присутствуют разные типы коллагена (всего известно более 20 типов).

По своей структуре коллаген относится к фибриллярным белкам, то есть белкам, имеющим вытянутую, нитевидную форму (слово «фибриллы» означает «нитевидный»). Любой белок состоит из аминокислот, объединенных в полипептидные цепи. Но коллаген имеет характерные особенности:

  • он состоит из 3-х полипептидных цепей, которые скручены наподобие каната в одну суперспираль. Благодаря такой своей структуре коллаген очень прочен (прочнее стальной проволоки равного сечения) и практически не растягивается;
  • между коллагеновыми фибриллами образуются сшивки, благодаря чему прочность еще более возрастает;
  • пептиды коллагена состоят из триад аминокислот (каждая третья аминокислота всегда глицин, вторая – пролин или лизин, первая – любая другая).

Эластин также относится к фибриллярным белкам. Но отвечает он за эластичность ткани. Можно сказать, что благодаря эластину у тканей появляются свойства резины – они способны растягиваться, не разрываясь, и возвращаться после растяжения к исходной форме. Большой эластичностью обладают кожа, стенки кровеносных сосудов, легкие, связки.

Необходимые свойства обусловили и структуру этого белка. Характерные структурные особенности эластина:

  • он состоит из 1 полипептидной цепи;
  • цепи «сшиты» в разветвленную сеть, способную растягиваться во всех направлениях;
  • пептиды эластина состоят в основном из таких аминокислот как глицин, аланин, валин, лейцин.

Коллаген и эластин в коже

Коллаген и эластин в коже
Коллаген и эластин в коже

Соединительнотканной частью кожи является ее средний слой – дерма, расположенная под эпидермисом. Там и находятся коллаген и эластин, которые являются основными компонентами межклеточного матрикса дермы (коллаген составляет 70-80% дермы, эластин – 1-3%).

Коллагеновые волокна в дерме имеют вид пучков, расположенных в различных направлениях, а тонкие волокна эластина образуют непрерывные сети. Образно кожу можно представить как матрас, в котором волокна коллагена и эластина играют роль пружин. Коллаген обеспечивает прочность и упругость кожи, эластин – ее эластичность.

Волокна коллагена и эластина погружены в гель, образованный гиалуроновой кислотой и водой. Гель из гиалуроновой кислоты питает коллагеновые и эластиновые волокна и создает для них защитную оболочку.

Коллаген в коже постоянно обновляется (старые волокна разрушаются, образуются новые). Этот процесс химически сложный, многоэтапный. Клеткам соединительной ткани (фибробластам) из отдельных аминокислот нужно создать триады, из триад – цепи, завернуть цепи в «канат», а «канат» — в суперспираль. Затем образовавшиеся коллагеновые фибриллы должны укрепиться внутри- и межцепочечными сшивками.

Сложность этого процесса еще и в том, что:

  • некоторые из аминокислот, которые должны участвовать в синтезе белков, не синтезируются в организме, а могут попадать в него только извне (с пищей);
  • необходимо участие вспомогательных компонентов — витаминов (С, PP, В6) и микроэлементов (железо, медь).

Нарушение процесса синтеза коллагена на любом этапе (из-за генетического сбоя, нехватки нужных аминокислот, витаминов и микроэлементов) приведет к тому, что вновь синтезированный белок окажется дефектным.

Как и любой белок, коллаген функционирует в организме определённое время. Коллаген – медленно обменивающийся белок, длительность его функционирования измеряется месяцами.

Разрушение коллагеновых волокон осуществляется специальными ферментами и свободными радикалами. При распаде коллагена образуются аминокислоты, которые могут использоваться для синтеза новых белков.

Коллаген кожи и возраст

Коллаген кожи и возраст
Коллаген кожи и возраст

Считается, что на протяжении жизни взрослого человека содержание коллагена в коже снижается на 1-2% в год. Помимо этого, коллагеновые волокна изменяют свой вид, начинают деформироваться. С чем это связано?

Известно, что с возрастом происходит:

  • уменьшение образования новых волокон коллагена и эластина;
  • повреждение волокон свободными радикалами;
  • нарушение процесса сборки коллагена, накопление дефектных волокон, не обладающих нужной упругостью;
  • ухудшение процессов распада коллагена;
  • увеличение количества «сшивок» и увеличение жесткости волокон.

Причины – во влиянии внутренних и внешних факторов:

  • гормональные изменения (особую роль в регуляции синтеза коллагена играют глюкокортикостероиды, половые гормоны);
  • снижение количества фибробластов, синтезирующих фибриллярные белки, и их активности;
  • снижение активности ферментов;
  • повреждение волокон коллагена и эластина свободными радикалами;
  • воздействие УФ излучения, приводящее к повреждению волокон коллагена и утолщению волокон эластина, потере ими эластичности (такое повреждение даже получило название – эластоз) и т.д.

Проблема может усугубляться несбалансированным питанием (с дефицитом аминокислот, ряда витаминов и микроэлементов), курением, хроническими стрессами, а также недостатком в коже гиалуроновой кислоты.

Можем ли мы на это повлиять? Можем. Как? Ответ – в статье «Коллаген в косметологии«.

 


Поделиться с друзьями: