Kollagene sind die Bausteine unseres Körpers. Dieses Strukturprotein ist in Haut, Haaren, Knochen, Knorpeln, Sehnen, Bändern und Organen enthalten und stabilisiert und schützt unseren Körper. Doch wie wird Kollagen im Körper hergestellt? Wie und wo wird das Kollagen synthetisiert?
In diesem Artikel über die Kollagen Synthese wollen wir ausführlich über Kollagene und ihre Bildung in unserem Körper sprechen. Wir werden auch prüfen, ob es sinnvoll ist, das Kollagen zu erhöhen, und welche Wirkungen wir erwarten können.
Was ist Kollagen?
Kollagene sind eine Gruppe von Strukturproteinen, die hauptsächlich im Bindegewebe, insbesondere in der extrazellulären Matrix, gebildet werden. Ein Strukturprotein ist ein Protein, das Faserbündel bildet. Kollagenfasern werden aus Kollagenfibrillen gebildet. Letztere wiederum sind aus Kollagenmolekülen aufgebaut. Das Kollagenmolekül ist ein wasserunlösliches Protein mit einer sich wiederholenden Aminosäuresequenz (Gly-X-Y).
- Die erste Aminosäure in dieser Drei-Aminosäure-Kette ist immer Glycin (Gly).
- Prolin ist am häufigsten an der X-Position zu finden. Die zweite Position ist Lysin oder Hydroxylysin.
- Hydroxyporin ist am häufigsten an der Position Y zu finden. Die zweite Position ist Lysin oder Hydroxylysin.
Wichtige Fakten im Überblick
- Kollagene sind die am häufigsten vorkommenden Proteine im menschlichen Körper. Sie sind in Bindegewebe, Knochen, Knorpel, Haut und Haaren enthalten.
- Die Kollagen Synthese erfolgt in acht Schritten in verschiedenen Teilen des Körpers. Die Kollagenbiosynthese erfolgt sowohl intrazellulär als auch extrazellulär. Die Kollagenbildung nimmt im Laufe des Lebens ab.
- Kollagenpräparate können viele positive Veränderungen an Haut, Knochen und Gelenken bewirken.
Wie funktioniert die Kollagen Synthese?
Das Kollagenprotein weist eine komplexe hierarchische Struktur auf, die in vier Bereiche unterteilt ist: Primärstruktur (dreifache Aminosäuren), Sekundärstruktur (α-Helix), Tertiärstruktur (dreifache Helix) und Quartärstruktur (Fibrillen). Diese Strukturen werden bei der Kollagen Synthese gebildet.
Sie erfolgt in acht Stufen. Die Stufen eins bis fünf finden auf der intrazellulären Ebene (IZ), d. h. innerhalb der Zelle, statt. Ab dem fünften Schritt findet der Prozess auf der extrazellulären Ebene (IZ) statt. Um die Kollagen Synthese so deutlich wie möglich zu machen, werden in der Tabelle acht Stufen der Biosynthese dargestellt.
Synthese Schritt:
1. Translation (intrazellulär): Polypeptidkette Synthese → Verknüpfung von Aminosäuren
2. Hydroxylierung (intrazellulär): Hinzufügen von Prolin und Lysin (Aminosäuren) mit OH-Gruppen (Hydroxylgruppen → funktionelle Gruppe der Alkohole: Ermöglicht später Verbindung über kovalente Atombindungen und Wasserstoffbrückenbindungen
3. Glykosylierung (intrazellulär): Anbau von Polysacchariden an Hydroxylysin-Reste → Kennzeichnung der Proteine für Schritt 5: Exozytose
4. Tripelhelixbildung (intrazellulär): Tripelhelix wird durch drei Pro-α-Ketten gebildet, die sich umeinander wickeln → Vorraussetzung für Schritt 7: Fibrillenbildung
5. Exozytose (intrazellulär): Von IZ zu EZ, Um Vorläuferproteine in Extrazellulärmatrix freizusetzen, wird Kollagen-Tripelhelix in Extrazellularraum abgelegen
6. Prozessierung (extrazellulär): Spaltung der Propeptide des Prokollagens → Kollagenmoleküle werden dadurch wasserunlöslich
7. Fibrillogenese (extrazellulär): Fibrille wird duch mehrere Tropokollagene gebildet, die zu einem Bündel verknüpft werden, Vorraussetzung für die Schritt 8: Faserbildung
8. Faserbildung (extrazellulär): mehrere Kollagenfibrillen bilden eine Faser, durch das Zusammenlagern zu einem dickeren Bündel → Fertige Kollagenfasern bringen die stabilisierende Funktion in der Extrazellulärmatrix
Diese Tabelle gibt einen kurzen Überblick über die Phasen der Kollagen Synthese. Kurz und bündig:
- Im Inneren der Zelle: Das Kollagenmolekül ist aus Aminosäuren aufgebaut.
- Freisetzung in die extrazelluläre Matrix: Ein Kollagenmolekül wird in die extrazelluläre Matrix (außerhalb der Zelle) freigesetzt.
- Außerhalb der Zelle: Mehrere Kollagenmoleküle schließen sich zu einer Kollagenfibrille zusammen.
- Außerhalb der Zelle: Mehrere Fibrillen schließen sich zu Kollagenfasern zusammen. Die Kollagenfaser ist das Endprodukt.
Eine ausführlichere Erklärung wäre für Uneingeweihte sehr verwirrend und unverständlich.
Was sind die verschiedenen Arten von Kollagen?
Wie im vorherigen Abschnitt erwähnt, gibt es verschiedene Arten von Kollagen. Sie sind mit römischen Ziffern nummeriert. Insgesamt gibt es 28 verschiedene Arten von Kollagen. Zwischen 80-90 % des im Körper vorhandenen Kollagens besteht aus den Typen I, II und III. Nachstehend finden Sie eine übersichtliche Tabelle mit den verschiedenen Kollagenarten.
Typ I: Bänder, Sehnen, Organe, Hornhaut, Knochen, Haut
Typ II: Knorpel, Glaskörper
Typ III: Blutgefäße, Untere Hautschicht, Muskulatur
Diese Auflistung zeigt nur einige der im Körper vorkommenden Kollagenarten. Dies sind die wichtigsten. Alle 28 bisher identifizierten Kollagenarten sind jedoch für die Erhaltung unserer Fitness unerlässlich.
Wo im Körper findet die Kollagen Synthese statt?
Kollagen wird in der extrazellulären Matrix von Haut, Knochen und Knorpel gebildet. Je nach Ort sind unterschiedliche Zellen für die Produktion von Kollagen verantwortlich. In der Haut wird das Kollagen von Fibroblasten produziert.
In den Knochen erfolgt die Kollagen Synthese von den Chondroblasten und im Knochengewebe von den Osteoblasten.
Was sind die Funktionen von Kollagen?
Kollagene spielen eine Schlüsselrolle bei der Bildung der fibrillären und mikrofibrillären Netzwerke der extrazellulären Matrix, der Basalmembranen und anderer extrazellulärer Matrixstrukturen. Es ist in den weißen, unelastischen Fasern von Sehnen, Bändern, Knochen und Knorpeln enthalten. Außerdem kommt es auch in der Haut (Hypodermis), im Haar und im Bindegewebe vor.
Bindegewebe: Unser Bindegewebe besteht größtenteils aus Kollagenfasern. Das Bindegewebe stützt und schützt die zelluläre Struktur unseres Körpers und unserer Organe.
Knochen: Kollagen ist auch in Knochenzellen enthalten. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Heilung von Knochenbrüchen und der Stabilität der Knochen. Defekte in der Kollagen Synthese können zu einem Zustand führen, der als Glasknochen“ bezeichnet wird.
Sehne: Die Sehne ist der Stoßdämpfer der Gelenke. Sie füllen die Zwischenräume zwischen den Gelenken und verhindern, dass die Knochen bei der Bewegung aneinander reiben. Knorpel besteht zum größten Teil aus Typ-II-Kollagen und Wasser.
Haut: Kollagen ist ein wesentliches Protein, das die Physiologie der Haut bestimmt, ihre Struktur aufrechterhält und ihre zahlreichen Funktionen ermöglicht. Die extrazelluläre Matrix speichert Wasser und fördert eine glatte, straffe und starke Haut. Darüber hinaus fördert es die Wundheilung.
In diesem Artikel werden wir uns auf die Kollagen Synthese konzentrieren. Eine ausführlichere Erläuterung der verschiedenen Arten von Kollagen und ihrer Rolle in unserem Körper finden Sie in unseren anderen Beiträgen.
Sind Ergänzungen zur Kollagen Synthese sinnvoll?
Viele Studien haben gezeigt, dass die Einnahme von Kollagenergänzungen positive Ergebnisse bringt. Da die Kollagenproduktion mit zunehmendem Alter abnimmt, kann man dem Körper helfen, indem man ihm von außen Kollagen zuführt.
Auswirkungen auf die Haut
Orale Kollagenpräparate können nachweislich folgende Wirkungen auf die Haut haben, sowohl kurzfristig als auch langfristig:
- Erhöhte Elastizität
- Verbesserung der Hautfeuchtigkeit
- Erhöhung der Kollagendichte der Haut
- Erhöhung der Hautfeuchtigkeit, Verbesserung der Hautdichte, Verbesserung der Kollagendichte der Haut, Erhöhung der Hautfeuchtigkeit.
Die Auswirkungen der Einnahme von Kollagen hielten lange an, auch nachdem die Forschung abgeschlossen war.
Auswirkungen auf Knochen und Gelenke
Orale Kollagenpräparate können sich vor allem auf Knochen und Gelenke positiv auswirken.
- Verbesserung von Arthrose-Symptomen
- Erhaltung der Knorpelgesundheit
- Verbesserung von aktivitätsbedingten Gelenkschmerzen
Auch hier hielten die Effekte der Ergänzung zur Kollagen Synthese über den Zeitraum der Studien hinweg an.
Wann nimmt die Kollagen Synthese ab?
Die Zellen, die Kollagen produzieren, verschlechtern sich mit dem Alter. Die Zellalterung und damit die Abnahme der Kollagen Synthese wird ab einem Alter von etwa 45 Jahren beobachtet:
Erschlaffte Haut: Die Haut wird weniger voluminös und sieht nicht mehr prall und elastisch aus. Es können auch Falten auftreten.
Cellulite: Kollagenfasern sorgen für Dichte und Unterstützung des Bindegewebes. Wenn die Kollagen Synthese abnimmt, zerfällt unser Bindegewebe. Risse im Gewebe führen zur Bildung von subkutanem Fettgewebe.
Muskel- und Gelenkerkrankungen: Kollagen sorgt für die Stabilität und Flexibilität von Knochen und Gelenken. Ein verminderter Kollagengehalt kann Gelenk- und Muskelschmerzen verursachen.
Eine ausgewogene Ernährung und die Zufuhr von Vitaminen und Kollagen können helfen, den Kollagenverlust im Körper zu bekämpfen und eine starke Haut und gesunde Knochen zu erhalten. Hier erfahren Sie, wie Sie die Kollagen Synthese steigern und wie Nahrungsergänzungsmittel dabei helfen können.
Was sind die möglichen Nebenwirkungen von Kollagenpräparaten?
Die Verwendung von Kollagenpräparaten hat keine Nebenwirkungen, da der Körper überschüssiges Kollagen einfach ausscheidet. Zu den kurzfristigen Problemen können Verdauungsstörungen gehören.
Wodurch kann die Kollagen Synthese angeregt werden?
Aminosäuren und Ascorbinsäure (Vitamin C) sind für die Kollagenproduktion unerlässlich. Insbesondere Vitamin C stimuliert nachweislich die Kollagen Synthese. Daher kann eine Vitamin-C-reiche Ernährung oder die Einnahme von Vitamin C helfen. Halten Sie Ihre Zellen gesund, indem Sie vitaminreiche Lebensmittel essen. Vor allem Vitamin C ist für die Synthese unerlässlich!
Im Allgemeinen können Sie Ihre Zellen gesund halten, indem Sie frische, vitaminreiche Lebensmittel essen und zellschädigende Gewohnheiten wie Rauchen und Alkohol vermeiden. Die wissenschaftlichen Belege dafür, dass bestimmte Lebensmittel die Kollagen Synthese stimulieren, sind uneinheitlich, und eindeutige Ergebnisse fehlen.
Welche Kollagenpräparate gibt es?
Kollagenpräparate gibt es in Form von Pulver, Kapseln, Tabletten oder Ampullen. In Europa wird das Kollagen in der Regel aus Schweinen, Rindern oder Fischen gewonnen. Für Vegetarier und Veganer gibt es pflanzliche Alternativen, z. B. aus weißen Lupinensamen. Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile der verschiedenen Kollagenpräparate aufgeführt.
Kollagenpräparate in Trinkampullen
Trinkkollagen-Ampullen sind vorgemischte Flüssigpräparate, die in der Regel neben Kollagen auch andere nützliche Wirkstoffe enthalten. Trinkkollagen-Ampullen sind in verschiedenen Geschmacksrichtungen erhältlich.
Vorteile:
- Ergänzende Wirkstoffe
- Einfache und schnelle Einnahme
- Keine weitere Flüssigkeit notwendig
- Ohne unangenehmen Geschmack
Nachteile:
- Verhältnismäßig teuer
- Verpackungsmüll
Trinkkollagenfläschchen werden hauptsächlich von der Kosmetikindustrie geliefert. Sie versprechen schöne Haut, reiches Haar und gute Nägel.
Pulver zur Ergänzung der Kollagen Synthese
Kollagenpulverpräparate sind sowohl „ohne Geschmack“ (wobei dieses Wort mit Vorsicht zu verwenden ist) als auch mit Geschmackszusätzen erhältlich. Das Pulver kann in Getränken, Joghurt, Smoothies oder Lebensmitteln aufgelöst werden. Kollagen ist thermostabil und kann daher bedenkenlos in Kaffee oder Tee aufgelöst werden.
Vorteile:
- Hitzebeständig
- Neutraler Geschmack
- Gute Konsistenz
- Günstig
Nachteil:
- Schlecht für unterwegs
- Zusätzliche Flüssigkeit wird benötigt
Kollagenpulver sind in großen, umweltfreundlichen Verpackungen erhältlich und werden in der Regel mit einem Messbecher zur einfachen Dosierung geliefert.
Kollagenpräparate in Kapseln und Tabletten
Kollagenpräparate in Form von Kapseln oder Tabletten sind leicht zu dosieren und mitzunehmen. Wenn Sie oft unterwegs sind, ist dies die beste Ergänzung.
Vorteile:
- Schnelle und einfache Einnahme
- Einfache Dosierung
- Gut geeignet für unterwegs
- Günstig
Nachteile:
- Schlucken von Tabletten/Kapseln
- Eigengeschmack möglich
- Keine Großpackungen
- Verpackungsmüll
Kollagenpräparate in Kapseln oder Tabletten sollten unzerkaut und mit viel Flüssigkeit eingenommen werden. Für Vegetarier und Veganer ist dieses Produkt in der Regel gesünder als Pulver.
Unser Fazit
Kollagen ist das am häufigsten vorkommende Protein im menschlichen Körper. Es ist in Haut, Knorpel, Knochen und Bindegewebe enthalten. Kollagen erfüllt eine Reihe von Funktionen, die das normale Funktionieren unseres Körpers gewährleisten. Die Kollagen Synthese ist ein komplexer biochemischer Prozess, der acht Schritte umfasst. Kollagenmoleküle werden im Inneren der Zelle gebildet.
Kollagenfibrillen und -fasern werden außerhalb der Zelle, in der extrazellulären Matrix, gebildet. Mit zunehmendem Alter verlangsamt sich die Kollagen Synthese durch die Zellalterung. Eine Kollagenergänzung kann sich positiv auf Haut, Knochen und Gelenke auswirken. Deshalb ist die orale Einnahme von Kollagen sehr ratsam.
Ben Lesser ist einer der gefragtesten Experten im Bereich Gesundheit, Fitness und Medizin. Seine Artikel überzeugen durch einzigartige Recherchearbeiten sowie praxiserprobte Fähigkeiten. Er ist freiberuflicher medizinischer Autor, der sich auf die Erstellung von Inhalten zur Verbesserung des öffentlichen Bewusstseins für Gesundheitsthemen spezialisiert hat. Wir haben die Ehre dass Ben exklusiv und ausschließlich für Dualdiagnosis.org Texte verfasst.