Что такое коллаген, для чего он нужен? Типы, место в коже и волосах

Коллаген — не одна молекула, а семейство белков, в котором описано не менее 28 типов. Если представить дерму как ткань, коллаген — её нити: он позволяет коже выдерживать растяжение и сохранять структуру. Коллаген на этикетке и коллаген в коже работают по-разному. Чтобы понять разницу, сначала нужно посмотреть на их строение.

Тройная спираль: что делает коллаген коллагеном

Три белковые цепи обвиваются, как верёвка. В цепях повторяется последовательность глицин-X-Y. Глицин — самая маленькая аминокислота, он позволяет спирали плотно укладываться, а на позициях X и Y часто стоят пролин и гидроксипролин. Гидроксипролин удерживает спираль от распада при температуре тела. Фермент, который его образует, нуждается в витамине C; поэтому при цинге кожа становится хрупкой.

В дерме коллаген производят клетки, называемые фибробластами. Клетка сначала синтезирует прекурсор — прокоаген и выделяет его наружу; вне клетки он расщепляется и созревает, затем молекулы связываются в волокна и пучки. Одна природная молекула коллагена весит около 300.000 Да, что намного больше веществ, способных пройти через здоровую поверхность кожи.

Какой тип коллагена где находится в коже?

В коже работают несколько типов. Проценты зависят от метода измерения и возраста, поэтому их лучше читать как диапазоны.

Соотношение меняется с возрастом: в фетальной коже тип I составляет около 70–75%, у взрослых — 85–90%. Типы с малой долей тоже важны. Тип VII связан с наследственным нарушением, при котором эпидермис не может прикрепиться к дерме, — это дистрофический буллёзный эпидермолиз, при котором на коже появляются пузыри. В кремах же «коллаген» обычно не разделяют на эти типы.

Есть ли коллаген в волосах?

Сам волосяной стержень состоит в основном из кератина, коллаген не является его строительным блоком. Связь коллагена с волосами — вокруг корня, а не в стержне. Коллаген типа XVII участвует в сохранении стволовых клеток волосяного фолликула. В одном исследовании 2016 г. на мышах и человеческих тканях показано, что с возрастом распад этого белка приводит к потере стволовых клеток и уменьшению фолликула. Это фундаментальное исследование, оно не показывает, что нанесённый или принятый внутрь коллаген меняет этот процесс.

Гидролизованный коллаген в шампунях и кремах работает иначе. В исследованиях 1977 и 1991 гг. показано, что особенно фрагменты примерно 1.000–3.000 Да удерживались на поврежденных или прошедших перманент волосах. Это поверхностный уходовый эффект: он не означает, что волосы стали длиннее или выпадение уменьшилось. Актуальных и независимых данных тоже немного.

Почему с возрастом и под солнцем коллаген уменьшается?

• Синтез замедляется. Выработка коллагена кожи достигает пика в двадцать лет. Часто говорят, что после этого производство уменьшается примерно на 1–1,5% в год, но эта цифра взята из обзора, связанного с сектором добавок, и не должна считаться точной мерой. В более конкретном сравнении у людей старше 80 лет уровень проколлагена I типа, показателя синтеза коллагена, был примерно на 68% ниже, чем в группе 18–29 лет.
• Клетки растягиваются меньше. Доля поверхности фибробласта, соприкасающаяся с коллагеном, среди разрушенных и неорганизованных волокон снизилась с 78% до 58%. Клетка, которая недостаточно растягивается, производит меньше. Та же работа связывает снижение и с собственным старением клетки, и с этим механическим эффектом.
• Менопауза ускоряет. В течение первых 15–18 лет после менопаузы сообщается о среднем ежегодном снижении коллагена кожи на 2,1%. У мужчин падение гормонов происходит медленнее, поэтому такого резкого ускорения не наблюдается.
• Солнце усиливает разрушение. После UV в течение 8 ч. начинают работать гены ферментов MMP-1, MMP-3 и MMP-9. Прокоаген I типа снижается за то же время, а через 24 ч. почти исчезает из верхней дермы.
• Сахара делают волокна жёстче. Продукты поздней гликации (AGE), связывающиеся с коллагеновыми волокнами, накапливаются со временем, делают волокно жёстким и снижают его функцию.

Часть этих факторов нельзя изменить, а солнце можно. Поэтому самый изученный шаг для защиты коллагена — ежедневная солнцезащита. Широкий спектр, не менее SPF 30, обновляется каждые 2 ч. и после пота или плавания. Со стороны синтеза больше всего изучены ретиноиды и витамин C. В небольших исследованиях retinol повышал проколлаген на старой коже предплечья, а витамин C — обязательный помощник ферментов, образующих коллаген. Ни одно из этих средств не возвращает полностью утраченный коллаген.

Как гидролизованный коллаген отличается от природного?

В косметике коллаген обычно не используется так же, как в коже. Молекулу расщепляют на мелкие фрагменты гидролизом или получают рекомбинантным методом. Разница между тремя вариантами помогает правильно читать название на этикетке.

Животный коллаген содержит видоспецифичные участки и может различаться от партии к партии; рекомбинантное производство призвано уменьшить эти проблемы. Что делает гидролизованный коллаген в креме, спор о финансировании исследований добавок и вопрос «помогает ли коллагеновый крем?» подробно разобраны в статье коллагеновые кремы.

Что путают с коллагеном?

• Эластин: отдельный белок, который позволяет коже вернуться к прежней форме после растяжения. Коллаген даёт прочность, эластин — эластичность.
• Желатин: коллаген, у которого нарушена тройная спираль при нагреве. Он из того же источника, но не сохраняет той же структуры.
• Пептиды: короткие цепочки аминокислот. Названия, начинающиеся с «Palmitoyl», не являются коллагеном; предполагается, что они могут выполнять сигнальную функцию.
• Гиалуроновая кислота: не белок, а цепочка сахаров. Встречается в той же ткани, что и коллаген, и удерживает воду.

Если гидролизованный коллаген получен из животного сырья, эту информацию может понадобиться узнать из состава или у производителя. Если у вас аллергия на рыбу или другие животные продукты, читайте состав этикетки. Новый продукт сначала проверьте на внутренней стороне предплечья или в сгибе локтя, наносите два раза в день в течение 7-10 дней.