Главная опорная и защитная ткань организма человека — соединительная. Она составляет половину массы тела и определяет физические особенности всех структур и органов — кожи, костей и суставов, связок и т. д. Но к собственно соединительной ткани относится межклеточное вещество. Оно является основой (матриксом), заполняющей все пространство между органами и клетками. Матрикс обеспечивает сохранение не только формы всех структур и клеток, но и функциональную связь между ними, а также водно-минеральный обмен. Что такое коллаген соединительной ткани? Это белковые нити, являющиеся одним из основных компонентов матрикса, включающего также эластин, структурные гликопротеины и протеогликаны.
Значение коллагена
Он представляет собой крупномолекулярные белковые спирали, позволяющие соединительной ткани сохраняться в хорошем состоянии и составляющие 1/3 общей массы белка в организме человека. Они обладают очень высокой прочностью и почти не поддаются растяжению. Для разных тканей существуют и различные типы коллагена (более 19). Его основные функции:
- защитная — обеспечение прочности тканей и защиты от механических повреждений;
- опорная — скрепление и формирование формы органов;
- восстановительная (клеточная регенерация);
- обеспечивает эластичность тканей совместно с эластиновыми волокнами;
- тормозит развитие меланом (опухолевидные образования кожи);
- стимулирует образование клеточных оболочек.
Биосинтез и распад коллагена
Огромную роль играет коллаген для кожи, в которой он представлен I и VII типами. Он составляет 70% ее белков и расположен в дермальном слое, обеспечивая кожным покровам тонус, прочность, упругость и принимая участие в их увлажнении.
Разрушение коллагеновых волокон происходит постоянно под воздействием коллагеназы и других ферментов, «измельчающих» их еще больше. Общая схема разрушения этого белка выглядит так:
Фибробласты, синтезирующие коллаген, захватывают его волокна и синтезируют коллагеназу.
Коллагеназа разрушает молекулярные связи волокон коллагена.
Макрофаги их поглощают и «переваривают».
Аминокислоты, образующиеся при этом, участвуют в построении клеток и восстановлении коллагена. В молодом здоровом организме цикл разрушения и синтеза составляет около 1 месяца, а обмен коллагена составляет 6 кг в 1 год. После 25-30 лет диссимиляция постоянно возрастает и постепенно начинает преобладать над синтезом, в результате чего с увеличением возраста содержание этого белка в коже постепенно уменьшается. Восстановление коллагена в среднем возрасте уже приближается к 3 кг.
Его волокна разрушаются и приобретают жесткость и хрупкость, накапливается поврежденный, фрагментированный коллаген, в результате чего кожа становится менее прочной и упругой, истончается, возникает ее дряблость, пятнистость, увеличивается сухость из-за потери способности белка удерживать молекулы воды, формируются морщины. Образующийся птоз (провисание) тканей уменьшает механическое натяжение клеток, приводит к их коллапсу (спадение) и повреждению фибробластов, регулирующих коллагеновый синтез. Таким образом, замыкается порочный круг. Поэтому коллаген назван белком молодости.
