Hoe wordt collageen gedefinieerd?

Collageen is een essentieel eiwit voor ons lichaam en is aanwezig in veel weefsels, van huid en botten tot spieren, pezen en bloedvaten. Naarmate we ouder worden, neemt onze productie van collageen op natuurlijke wijze af, wat kan leiden tot een minder stevige huid, gewrichtspijn, broze botten en een verminderde spiermassa. Daarom worden voedingssupplementen op basis van collageen steeds populairder, omdat ze de natuurlijke productie van collageen in ons lichaam kunnen stimuleren en zo talloze gezondheidsvoordelen bieden. In dit artikel bespreken we de verschillende soorten collageen, de voedingsmiddelen die je kunt eten om de productie ervan te stimuleren en de voordelen van collageen voor de huid, gewrichten, spiermassa en cardiovasculaire gezondheid.

Wat is collageen?

Collageen is een vezelige proteïne met een complexe structuur die voornamelijk voorkomt in het bindweefsel van het menselijk lichaam. Dit eiwit speelt een essentiële rol in de samenhang, elasticiteit en regeneratie van huid, botten, kraakbeen, pezen en andere bindweefsels. De belangrijkste functie is om de sterkte en flexibiliteit van deze weefsels te behouden, wat cruciaal is voor de bescherming en ondersteuning van organen.

Biochemisch gezien bestaat collageen voornamelijk uit drie aminozuren: glycine, proline en hydroxyproline. Deze unieke samenstelling vergemakkelijkt de vorming van de drievoudige helixstructuur, waardoor collageen zijn eigenschappen van sterkte en flexibiliteit krijgt. Bovendien is collageen het meest voorkomende eiwit bij zoogdieren, goed voor ongeveer 25% tot 35% van de totale lichaamseiwitten, wat het fundamentele belang ervan voor de lichaamsstructuur onderstreept.

Wat zijn de verschillende soorten collageen?

Er zijn verschillende soorten collageen, elk met specifieke functies en locaties in het lichaam. Van de meer dan 28 geïdentificeerde typen zijn de meest voorkomende :

• Type I: Het meest overvloedig aanwezig, voornamelijk in de huid, pezen, interne organen en de organische matrix van botten. Type I collageen geeft stevigheid en elasticiteit aan deze weefsels.
• Type II: Komt voornamelijk voor in kraakbeen. Het is essentieel voor het onderhoud en herstel van gewrichtskraakbeen en wordt vaak in verband gebracht met de gezondheid van gewrichten.
• Type III: Bevindt zich in de huid, spieren en bloedvaten. Het speelt een belangrijke rol in weefselflexibiliteit en wordt vaak aangetroffen in combinatie met type I collageen.
• Type IV: Dit type collageen bevindt zich in de keldermembranen, is belangrijk voor de filtratie en wordt aangetroffen in bijvoorbeeld de nieren.

Elk type collageen is aangepast aan zijn specifieke functie in het lichaam, of het nu sterkte, flexibiliteit of structurele ondersteuning biedt. Inzicht in deze verschillende typen is cruciaal, niet alleen in de context van normale veroudering, maar ook bij de behandeling van verschillende bindweefselziekten en bij toepassingen in de regeneratieve geneeskunde.

Collageen structuur

Aminozuur samenstelling

De moleculaire structuur van collageen bestaat voornamelijk uit aminozuren, de basiseenheden van eiwitten. Collageen bestaat uit drie belangrijke aminozuren: glycine, proline en hydroxyproline. Deze aminozuren zijn georganiseerd in een specifieke herhalende volgorde, meestal in de vorm Gly-Pro-X of Gly-X-Hyp, waarbij ‘X’ een ander aminozuur kan zijn. Deze specifieke volgorde is fundamenteel voor de structuur en functie van collageen.

Glycine, het kleinste aminozuur, speelt een cruciale rol in het stabiliseren van de drievoudige helixstructuur van collageen. Door zijn kleine formaat kan de helixstructuur strak worden opgerold. Proline en hydroxyproline daarentegen veroorzaken draaiingen in de aminozuurketen, waardoor de vorming van de drievoudige helixstructuur wordt vergemakkelijkt. De hydroxylering van proline, een proces waarvoor vitamine C nodig is, is vooral belangrijk omdat het de thermische stabiliteit van de drievoudige helix versterkt.

Drievoudige helixstructuur

De emblematische structuur van collageen is de drievoudige helix. Elke helix is een lange polypeptideketen en drie van deze ketens kronkelen samen tot een superhelix. Deze configuratie geeft collageen een hoge mechanische sterkte en een lage elasticiteit, wat cruciaal is voor de structurele ondersteuning van weefsels.

In deze drievoudige helix worden de ketens gestabiliseerd door waterstofbruggen tussen de aminozuren in elke keten. Deze stabiliteit is essentieel voor collageen om zijn ondersteunende rol in het bindweefsel te kunnen vervullen. De helixen verbinden zich vervolgens tot fibrillen, die samensmelten tot nog grotere vezels die verantwoordelijk zijn voor de structuur en sterkte van weefsels zoals huid, botten en pezen.

Veranderingen in de aminozuursequentie of in de vorming van de drievoudige helix kunnen leiden tot bindweefselziekten. Een genetische mutatie die van invloed is op de glycineproductie kan bijvoorbeeld de vorming van de drievoudige helix verstoren, wat leidt tot aandoeningen zoals osteogenesis imperfecta, of glasbotziekte.

Wat moeten we eten om onze collageenproductie te stimuleren?

Het menselijk lichaam produceert van nature collageen. Dit eiwit wordt geproduceerd door verschillende aminozuren te combineren, zoals glycine, hydroxyproline, arginine en proline. We moeten ook voedingsmiddelen eten die rijk zijn aan vitamine C, koper en zink.

Hier zijn een paar voorbeelden van voedingsmiddelen die we moeten eten om de productie ervan te ondersteunen:

• Eiwitten
• Zuivelproducten
• Kool
• Asperges
• Varkensvlees
• Kip
• Gelatine
• Rundvlees
• Noten
• Paprika
• Slachtafval
• Oliezaden & peulvruchten

Eigenschappen van voedingssupplementen op basis van collageen

Voedingssupplementen op basis van collageen zijn momenteel erg populair bij consumenten. Veel mensen willen de gezondheid van hun huid en gewrichten op peil houden en tegelijkertijd het natuurlijke verouderingsproces vertragen. Voedingssupplementen op basis van collageen worden gepresenteerd als een natuurlijke oplossing om aan deze behoeften te voldoen. Maar wat zijn de echte voordelen van voedingssupplementen op basis van collageen? Hoe effectief zijn ze? In dit deel van het artikel kijken we naar de eigenschappen van voedingssupplementen op basis van collageen en hun invloed op de gezondheid.

De rol bij het opbouwen van spiermassa

Dit eiwit speelt ook een belangrijke rol bij de toename van spiermassa. Studies hebben aangetoond dat collageensupplementen kunnen helpen om de spiermassa en -kracht te vergroten bij mensen die een regelmatig fysiek trainingsprogramma volgen.

Een 12 weken durend onderzoek bij 27 proefpersonen met sarcopenie toonde aan dat het dagelijks innemen van 15 gram collageenpoeder naast een fysiek trainingsprogramma de spiermassa en spierkracht significant deed toenemen in vergelijking met een placebo. De proefpersonen in de groep met collageen toonden een grotere toename in vetvrije lichaamsmassa en spierkracht, evenals een grotere afname in lichaamsvet.

Wat zijn de voordelen van collageen voor de huid?

Collageen staat ook bekend om zijn voordelen voor de gezondheid van de huid. In feite is collageen een belangrijk element in de structuur van de huid, het geeft de huid stevigheid, elasticiteit en veerkracht. Na verloop van tijd wordt collageen in de huid op natuurlijke wijze afgebroken, wat kan leiden tot verlies van stevigheid, verminderde elasticiteit en het verschijnen van fijne lijntjes en rimpels.

Het nemen van collageensupplementen kan helpen de huid te versterken door de natuurlijke productie van collageen door het lichaam te stimuleren. Studies hebben aangetoond dat het gebruik van collageensupplementen de dichtheid en stevigheid van de huid kan verhogen, rimpels kan verminderen en de hydratatie van de huid kan verbeteren. Een gerandomiseerde, dubbelblinde studie toonde aan dat het innemen van collageensupplementen gedurende 12 weken de elasticiteit van de huid aanzienlijk verbeterde en de zichtbaarheid van rimpels verminderde bij vrouwen tussen 35 en 55 jaar.

Wat zijn de voordelen van collageen voor het hart?

De voordelen zijn niet beperkt tot de gezondheid van huid en gewrichten, maar strekken zich ook uit tot de gezondheid van hart en bloedvaten. Collageen speelt een cruciale rol in de gezondheid van de slagaders en geeft ze structuur, soepelheid en elasticiteit.

Studies hebben aangetoond dat collageentripeptiden, eiwitfragmenten afgeleid van collageen,atherosclerose bij gezonde mensen kunnen helpen voorkomen en behandelen. Een onderzoek onder 31 gezonde proefpersonen toonde aan dat het innemen van collageentripeptiden gedurende 6 maanden de arteriële stijfheid en systolische bloeddruk, twee belangrijke risicofactoren voor hart- en vaatziekten, aanzienlijk verminderde. Andere onderzoeken hebben ook aangetoond dat het innemen van collageen kan helpen ontstekingen te verminderen, het cholesterolgehalte te verbeteren en de vorming van bloedstolsels te voorkomen.

Er moet echter worden opgemerkt dat onderzoeken naar de voordelen van collageen voor de gezondheid van hart en bloedvaten nog beperkt zijn en dat verder onderzoek nodig is om deze resultaten te bevestigen. Deze bemoedigende resultaten suggereren echter dat het nemen van supplementen kan helpen bij het behouden van een optimale cardiovasculaire gezondheid door extra voordelen te bieden voor de structuur en flexibiliteit van de slagaders.

Collageen en botdichtheid

Collageen speelt ook een cruciale rol in de gezondheid van de botten door te zorgen voor een stevige structuur van de botten. Net als bij huid en bindweefsel neemt de productie ervan in botten af met de leeftijd, wat kan leiden tot een verlies van botdichtheid en een verhoogd risico op breuken.

Studies hebben aangetoond dat het innemen van collageensupplementen de botdichtheid kan helpen verbeteren en botafbraak kan voorkomen die geassocieerd wordt met osteoporose. Eén onderzoek onder postmenopauzale vrouwen toonde aan dat het innemen van collageen gedurende 12 maanden de botmineraaldichtheid aanzienlijk verbeterde en het risico op breuken verminderde. Andere onderzoeken hebben ook aangetoond dat het kan helpen ontstekingen in de botten te verminderen en de aanmaak van nieuwe botcellen kan stimuleren.

Maar hoe zit het met gewrichtspijn? Het is waar dat de meeste onderzoeken suggereren dat het innemen van 10 gram per dag in poedervorm voldoende is om de conditie van gewrichten te verbeteren, zowel wat betreft flexibiliteit als gewrichtscomfort. Het zou dus helpen om de integriteit van het kraakbeen te behouden.

Maakt het lichaam collageen aan naarmate het ouder wordt?

De oorzaken van collageenafbraak

De afbraak van collageen is een natuurlijk proces dat door verschillende factoren wordt beïnvloed, waarvan veroudering de belangrijkste is. Met het ouder worden vertraagt de collageensynthese, terwijl de activiteit van enzymen die collageen afbreken, zoals collagenasen, toeneemt. Deze afname in productie en toename in afbraak leiden tot een algehele afname van de hoeveelheid collageen in het lichaam, waardoor de weefselintegriteit wordt aangetast.

Naast veroudering dragen ook andere externe factoren bij aan de afbraak van collageen. Blootstelling aan UV-stralen van de zon is een van de grootste boosdoeners, omdat dit de vorming van vrije radicalen veroorzaakt die collageen beschadigen. Roken en milieuvervuiling staan er ook om bekend dat ze de afbraak van collageen versnellen door de oxidatieve stress in het lichaam te verhogen.

Daarnaast spelen eetgewoonten een belangrijke rol. Een dieet met weinig voedingsstoffen die essentieel zijn voor de collageensynthese, zoals vitamine C, koper en eiwitten, kan de collageenproductie remmen. Daarnaast kan overmatige consumptie van suiker en bepaalde bewerkte voedingsmiddelen glycatie bevorderen, een chemisch proces dat collageen stijf maakt en de elasticiteit ervan vermindert.

Effecten op het lichaam

Afbraak van collageen heeft een aantal zichtbare en onzichtbare effecten op het lichaam. Esthetisch uit het zich in tekenen van veroudering zoals rimpels, verlies van stevigheid en elasticiteit van de huid en een doffe teint. Deze afname van collageen in de huid leidt tot een verlies van structuur en volume, wat vooral duidelijk is in gebieden waar de huid dun is, zoals het gezicht en de hals.

Naast de esthetische effecten heeft de afbraak van collageen ook invloed op de structurele gezondheid van het lichaam. Het kan leiden tot een vermindering van de botdichtheid, waardoor het risico op osteoporose toeneemt. Ook gewrichten kunnen worden aangetast, met verminderde flexibiliteit en mobiliteit, wat kan leiden tot aandoeningen zoals osteoartritis.

In bloedvaten kan de afname van collageen de elasticiteit van de wanden verminderen, wat bijdraagt aan cardiovasculaire problemen. Op dezelfde manier kan een afname van collageen in interne organen de functie ervan beïnvloeden door hun structuur en integriteit te veranderen.

Bron:

1. https://www.scielo.br/j/rbgg/a/fk95TfhxB7mPsmqYRDdHH8K/?format=pdf&lang=en
2. Biochemie, Collageensynthese – StatPearls – NCBI Bookshelf (nih.gov)
3. Fysiologie, Bindweefsel – StatPearls – NCBI Bookshelf (nih.gov)
4. [Postmenopauzale osteoporose. Behandeling met calcitonine en een dieet rijk aan collageeneiwitten] – PubMed (nih.gov)
5. westjmed00108-0076b.pdf (nih.gov)
6. Fysiologie, Bindweefsel – StatPearls – NCBI Bookshelf (nih.gov)