Qu'est-ce que le collagène, à quoi sert-il ? Types, place dans la peau et les cheveux

Le collagène n'est pas une molécule unique, mais une famille de protéines dont au moins 28 types sont décrits. Si vous imaginez le derme comme un tissu, le collagène en est les fils : il permet à la peau de résister à l'étirement et de conserver sa structure. Le collagène de l'étiquette d'un produit et celui qui se trouve dans la peau ne remplissent pas la même fonction. Pour comprendre la différence, il faut d'abord regarder sa structure.

Triple hélice : la structure qui fait du collagène du collagène

Trois chaînes de protéines s'enroulent les unes autour des autres comme une corde. Les chaînes présentent une répétition glycine-X-Y. La glycine étant le plus petit acide aminé, elle permet un empilement serré de l'hélice ; en positions X et Y, on trouve souvent la proline et l'hydroxyproline. L'hydroxyproline permet à l'hélice de tenir à la température du corps sans se défaire. L'enzyme qui la fabrique a besoin de vitamine C ; c'est aussi la raison pour laquelle la peau devient fragile lors du scorbut.

Dans le derme, les fibroblastes, des cellules spécialisées, produisent le collagène. La cellule fabrique d'abord la molécule précurseur, le procollagène, qui est ensuite découpée à l'extérieur de la cellule et mûrit ; les molécules se lient alors entre elles pour former des fibres et des faisceaux de fibres. Une seule molécule de collagène naturel atteint environ 300.000 daltons, bien au-delà des substances capables de traverser la surface saine de la peau.

Quel type de collagène se trouve où dans la peau ?

Plusieurs types travaillent ensemble dans la peau. Les pourcentages varient selon la méthode de mesure et l'âge ; il vaut donc mieux les lire comme des intervalles.

Les proportions varient aussi avec l'âge : chez le fœtus, le type I représente environ 70-75 %, et chez l'adulte il monte à 85-90 %. Les types à petite part ont aussi un rôle important. Le type VII est lié à une anomalie héréditaire du collagène qui provoque l'épidermolyse bulleuse dystrophique, maladie où l'épiderme ne tient pas au derme et forme des cloques sur la peau. Le « collagène » évoqué dans les crèmes ne fait en général pas ces distinctions.

Y a-t-il du collagène dans les cheveux ?

La tige du cheveu est en grande partie constituée de kératine ; le collagène n'est pas un élément constitutif de la tige. Le lien du collagène avec les cheveux se situe autour de la racine, et non dans la tige. Le collagène de type XVII participe à la protection des cellules souches du follicule pileux. Dans une étude datée de 2016, menée sur du tissu de souris et humain, la dégradation de cette protéine avec l'âge a conduit à une perte de cellules souches et à un rétrécissement du follicule. Il s'agit de recherche fondamentale : cela ne montre pas que le collagène appliqué ou ingéré modifie ce processus.

L'hydrolysat de collagène des shampooings et crèmes a un rôle différent. Dans des études datées de 1977 et 1991, on a observé en particulier que des fragments d'environ 1.000-3.000 daltons se fixent aux cheveux éclaircis ou permanentés. Il s'agit d'un effet de surface, qui ne montre pas que le cheveu s'allonge ni que la chute diminue. Les données actuelles et indépendantes sont aussi peu nombreuses.

Pourquoi diminue-t-il avec l'âge et le soleil ?

• La production ralentit. Le collagène cutané atteint son sommet dans la vingtaine. On cite souvent ensuite une baisse de production d'environ 1-1,5 % par an, mais ce chiffre vient d'une revue liée au secteur des compléments et ne doit pas être considéré comme une mesure exacte. Dans une comparaison plus concrète, le procollagène de type I, indicateur de la production de collagène, est environ 68 % plus bas chez les personnes de plus de 80 ans que dans le groupe d'âge 18-29 ans.
• Les cellules s'étirent moins. Entre les fibres détachées et désorganisées, le taux de contact de la surface des fibroblastes avec le collagène est passé de 78 % à 58 %. Une cellule insuffisamment étirée produit moins. La même étude attribue cette baisse à la fois au vieillissement propre de la cellule et à cet effet mécanique.
• La ménopause accélère. Dans les 15-18 premières années suivant la ménopause, une baisse annuelle moyenne de 2,1 % du collagène cutané a été rapportée. Chez les hommes, la baisse hormonale est plus lente, et cette accélération brutale n'est donc pas observée.
• Le soleil accroît la dégradation. Après une exposition aux UV, les gènes des enzymes MMP-1, MMP-3 et MMP-9 se mettent à fonctionner en 8 heures. Le procollagène de type I baisse dans le même temps, et 24 heures plus tard il a presque disparu du derme supérieur.
• Le sucre rigidifie les liaisons. Les produits de glycation avancée (AGE) qui se fixent aux fibres de collagène s'accumulent avec le temps, rigidifient la fibre et réduisent sa fonction.

Certains des facteurs de cette liste ne peuvent pas être modifiés, mais le soleil, lui, peut l'être. C'est pourquoi l'étape la plus étudiée pour protéger le collagène est la crème solaire quotidienne. Un produit à large spectre d'au moins SPF 30 doit être renouvelé toutes les 2 heures, ainsi qu'après transpiration ou baignade. Côté production, ce sont les rétinoïdes et la vitamine C qui ont été le plus étudiés. Dans de petites études, le rétinol a augmenté le procollagène sur la peau du bras de personnes âgées, et la vitamine C est un auxiliaire indispensable des enzymes qui fabriquent le collagène. Aucune de ces mesures ne restaure entièrement le collagène perdu.

En quoi le collagène hydrolysé diffère-t-il du collagène naturel ?

En cosmétique, le collagène n'est généralement pas utilisé de la même manière que celui présent dans la peau. La molécule est fragmentée par hydrolyse ou produite par voie recombinante. Connaître la différence entre les trois permet de lire correctement le nom sur l'étiquette.

Le collagène d'origine animale porte des régions spécifiques à l'espèce et peut varier d'un lot à l'autre ; la production recombinante vise à réduire ces problèmes. Ce que fait le collagène fragmenté dans une crème, le débat sur le financement des études de compléments et la question « une crème au collagène est-elle efficace ? » sont expliqués en détail dans l'article crèmes au collagène.

Substances souvent confondues avec le collagène

• Élastine : protéine distincte qui permet à la peau de revenir à sa forme après étirement. Le collagène apporte la résistance, l'élastine apporte la souplesse.
• Gélatine : collagène dont la triple hélice a été altérée par la chaleur. Elle provient de la même source, mais n'a pas la même structure.
• Peptide : chaîne courte d'acides aminés. Les noms d'étiquette commençant par « Palmitoyl » ne sont pas du collagène ; on avance qu'ils peuvent agir comme messagers.
• Acide hyaluronique : ce n'est pas une protéine mais une chaîne de sucres. Il se trouve dans le même tissu que le collagène et retient l'eau.

Si le collagène hydrolysé provient d'une source animale, il peut être nécessaire de le vérifier dans les informations sur les ingrédients ou auprès du fabricant. Si vous êtes allergique au poisson ou à un autre produit d'origine animale, lisez attentivement l'étiquette. Testez d'abord le nouveau produit sur la face interne du bras ou au pli du coude, deux fois par jour, pendant 7 à 10 jours.