Peptydy kolagenowe: sygnał czy budulec?

To, że peptydy kolagenowe po spożyciu hydrolizatu kolagenu trafiają do krwi, jest dobrze udokumentowane. Pojawiają się tam przejściowo, na kilka godzin. Znacznie mniej wiadomo o tym, czy i jak w tym czasie wpływają na tkanki. Na to pytanie istnieją dwie prawdopodobne odpowiedzi: że dostarczają budulca do wytwarzania nowego kolagenu albo że działają jak sygnał dla komórek, które kolagen wytwarzają. Sprawdzamy, co przemawia za każdą z nich i w którym miejscu kończą się dane.

Dwie hipotezy

Skąd bierze się to pytanie

Organizm nie wbudowuje zjedzonego kolagenu w swoje tkanki w gotowej postaci. Własny kolagen wytwarzają komórki tkanki łącznej, przede wszystkim fibroblasty, składając go od nowa z pojedynczych aminokwasów. Kolagen z diety jest natomiast trawiony: częściowo do wolnych aminokwasów, częściowo do krótkich peptydów, które przez kilka godzin krążą we krwi. Jak wygląda ten etap, opisujemy w artykule dlaczego kolagen to nie jest białko jak każde inne.

Pytanie brzmi więc, czy to, co trafia do krwi, ma znaczenie jako surowiec, czy jako stymulator. Różnica nie jest akademicka. Gdyby liczył się wyłącznie surowiec, kolagen można by zastąpić dowolnym źródłem tych samych aminokwasów. Gdyby liczył się sygnał, znaczenie miałaby budowa konkretnych peptydów, a nie tylko ich skład.

Obie hipotezy nie wykluczają się wzajemnie. Właśnie przez te przewidywania można je jednak sprawdzać osobno.

Kolagen jako budulec

Co zostaje z tej hipotezy po sprawdzeniu

Najprostszą wersję łatwo obalić. Komórka buduje białka z aminokwasów, dokładając je do rosnącego łańcucha jeden po drugim w kolejności zapisanej w genach. Każdy z 20 aminokwasów, których do tego używa, ma własną cząsteczkę transportującą (tzw. tRNA), która dostarcza go na miejsce montażu. Hydroksyprolina takiej cząsteczki nie ma. Komórka nie potrafi więc wstawić jej do budowanego łańcucha, nawet jeśli ma jej pod dostatkiem. Zamiast tego buduje łańcuch kolagenu z proliny i dopiero w gotowym łańcuchu przekształca część reszt proliny w hydroksyprolinę, w reakcji wymagającej witaminy C. Hydroksyprolina z pożywienia jest więc dla organizmu surowcem do przetworzenia, a nie gotowym elementem. Według badań na zwierzętach blisko 90% hydroksyproliny pochodzącej z kolagenu jest rozkładane do glicyny.^[1]

Wersja ostrożniejsza zakłada, że kolagen dostarcza glicyny i proliny, których do budowy tkanki łącznej potrzeba dużo. Tę wersję sprawdzano u ludzi na kilka sposobów, a wyniki nie układają się w jedną całość.

Kolagen jako sygnał

Peptydy, które działają na komórki

Hipoteza sygnału opiera się na dobrze znanym zjawisku. Kolagen i inne białka otaczające komórki są w organizmie stale rozkładane i odbudowywane. Przy ich cięciu powstają krótkie fragmenty, które same działają na komórki: przyciągają je, pobudzają do namnażania albo do wytwarzania nowych białek. Nazywa się je matrykinami.^[10] Organizm wytwarza takie fragmenty sam, na przykład w gojącej się ranie.^[11]

Po spożyciu hydrolizatu kolagenu podobne peptydy pojawiają się we krwi. Najwięcej jest Pro-Hyp, peptydu złożonego z dwóch aminokwasów: proliny i hydroksyproliny.^[12] W hodowlach komórkowych Pro-Hyp pobudzał komórki skóry, chrząstki, kości i ścięgien, między innymi do namnażania i wytwarzania składników tkanki łącznej.^{[13,14,15,11]}

Za tym, że chodzi o sygnał, a nie o surowiec, przemawia jedna obserwacja. W badaniu na komórkach chrząstki same aminokwasy, z których zbudowany jest Pro-Hyp, nie dawały takiego efektu jak Pro-Hyp.^[14] Liczyła się więc konkretna cząsteczka, a nie jej skład.

Od krwi do tkanki

Czy peptydy docierają tam, gdzie miałyby działać

Wiadomo to na razie tylko z badań na zwierzętach. U myszy, którym podano znakowany hydrolizat żelatyny, znacznik gromadził się w chrząstce ponad dwukrotnie silniej niż po podaniu pojedynczego znakowanego aminokwasu.^[16] U szczurów znakowany Pro-Hyp docierał do skóry, chrząstki i kości, ale w większości w postaci zmienionej. Nienaruszony peptyd stanowił w chrząstce tylko niewielką część znacznika.^[17]

Jest też druga trudność. W hodowlach komórkowych Pro-Hyp podawano zwykle w stężeniach kilkukrotnie wyższych niż te, które osiąga się we krwi po spożyciu kolagenu, i utrzymywano je przez całe doświadczenie. We krwi wysokie stężenie utrzymuje się tylko kilka godzin.^[13,12]

Co wiadomo u ludzi

Najbliżej rozstrzygnięcia

Hipotezę sygnału najłatwiej sprawdzić u ludzi, porównując dwa hydrolizaty kolagenu, z których jeden zawiera więcej aktywnych peptydów. Jeśli liczy się sam surowiec, powinny działać tak samo. Takie porównania przeprowadzono w badaniach nad skórą i gojeniem ran i za każdym razem lepiej wypadał hydrolizat bogatszy w peptydy.^[21,22,23]

To najmocniejszy argument za hipotezą sygnału u ludzi, ale nie rozstrzygający. Badań jest mało, dwa z nich prowadził zespół związany z producentem surowca, a trzecie było małe i nie miało grupy placebo.

Sygnał czy budulec: stan na dziś

Podsumowanie bez rozstrzygania na siłę

Hipoteza budulca w najprostszej wersji jest nie do utrzymania, a w ostrożniejszej ma dane zarówno za, jak i przeciw. Hipoteza sygnału ma lepsze uzasadnienie biologiczne, ale dzieli ją od człowieka wyraźna luka. Obie drogi mogą działać jednocześnie, bo ta sama porcja kolagenu dostarcza zarówno aminokwasów, jak i peptydów.

Jest też kwestia ważniejsza od samego mechanizmu. O skuteczności nie rozstrzyga mechanizm, tylko badania kliniczne. Mechanizm może tłumaczyć, dlaczego coś działa, ale nie dowodzi, że działa. Wyniki badań klinicznych opiszemy osobno, w części „Co mówią badania”.

Czego nie twierdzimy

Opisujemy, jak nauka próbuje wyjaśnić, co dzieje się z peptydami kolagenowymi po wchłonięciu. Nie twierdzimy, że którykolwiek z opisanych mechanizmów działa u człowieka w sposób udowodniony, ani że spożywanie kolagenu wywołuje efekty obserwowane w hodowlach komórkowych.

Artykuł dotyczy wyłącznie hydrolizatu kolagenu. Niedenaturowany kolagen typu II to osobna strategia: przyjmuje się go w dawkach rzędu miligramów, a nie gramów, i według obecnej wiedzy działa przez układ odpornościowy (tzw. tolerancję pokarmową), a nie przez peptydy krążące we krwi.^[24] To trzeci mechanizm, niezależny od obu opisanych tu hipotez, dlatego wyników uzyskanych dla jednej formy nie należy przenosić na drugą. Tę drogę badano też w reumatoidalnym zapaleniu stawów (RZS), chorobie autoimmunologicznej, w której układ odpornościowy atakuje własne stawy. Założenie jest takie, że małe ilości kolagenu podawane doustnie „uczą” układ odpornościowy tolerować kolagen własnej chrząstki. Wyniki badań są niejednoznaczne.^[25,26,27]

Wyniki dotyczące konkretnych hydrolizatów nie przenoszą się automatycznie na inne produkty, bo zawartość poszczególnych peptydów zależy od surowca i sposobu hydrolizy. Kolagen nie posiada w Unii Europejskiej żadnego zatwierdzonego oświadczenia zdrowotnego.