Běžné nemoci 

VÝŽIVA CHRUPAVKY KOLAGENEM

Chrupavka a kloubní hlavice jsou zasazeny v kloubním pouzdře, které je upnuto na jejich okraji.

Kloubní pouzdro je vystláno synoviální blankou – membránou, která téměř souvisle vystýlá vnitřní povrch kloubu. Membrána nekryje kloubní chrupavky ani disky a menisky – pokud jsou v kloubu přítomny. Synoviální membrána se obvykle upíná na kost v těsné blízkosti kloubních chrupavek a někdy lehce přesahuje i na jejich povrch. Na vazivovou vrstvu kloubního pouzdra buď těsně naléhá, nebo je od něho oddělena různě silnou vrstvou řídkého vaziva. U většiny kloubů je synoviální vrstva oddělena od fibrózní vrstvy řídkým posunlivým vazivem s proměnlivým množstvím tukových buněk. Synoviální membránu tedy netvoří na nitrokloubním povrchu pouze souvislá vrstva buněk (synovialocytů), ale i vrstva kolagenních vláken. Synovialocyty tvoří kolagenní vlákna a mezibuněčnou hmotu vazivové vrstvy kloubního pouzdra a produkují hyaluronovou kyselinu. Hlavní funkcí synoviální membrány je produkce synoviální tekutiny, což je čirá, bezbarvá, nebo jen mírně nažloutlá viskózní tekutina, která snižuje tření kloubních ploch a zvyšuje přilnavost jednotlivých částí.

Synoviální tekutina – „kloubní maz“ – je dialyzátem krevní plazmy a produktem buněk tvořících synoviální membránu. K dialýze dochází přes stěnu kapilár, které probíhají těsně pod povrchem synoviální membrány, přes kterou se tekutina dostává do kloubní dutiny. Buňky synoviální membrány (synovialocyty) syntetizují kyselinu hyaluronovou. Složení i množství synoviální tekutiny v kloubu je velmi proměnlivé. U velkých kloubů končetin se množství tekutiny odhaduje na 2–4 ml (kolení kloub), a pro její složení je typická přítomnost až několika tisíc buněk v 1 mm3. Jde především o některé typy bílých krvinek a o fagocytující buňky.

Transport látek přes synoviální membránu závisí na velikosti jejich molekuly. Malé molekuly (aminokyseliny, peptidy – kolagenní peptidy, krystaloidy) procházejí štěrbinami mezi synovialocyty rychle a snadno v obou směrech. Toho lze využít při podávání léčiv do kloubní dutiny, nebo při perorálním podávání kolagenních peptidů.

Velké, např. proteinové molekuly, jako je nativní kolagen nebo jeho štěpy z trávicího ústrojí, přes synoviální membránu procházejí pouze tehdy, jsou-li synovialocyty fagocytovány. Kloubní dutinu mohou pak opouštět mízními cévami, které doprovázejí krevní kapiláry. Tento proces je velmi pomalý a pohlcené zbytky, např. krevního barviva (důsledek krevního výronu), jsou ve fagocytujících buňkách přítomny i po několika měsících. Velké molekuly pro výživu kloubů nelze využít.

Kyselina hyaluronová, produkovaná synovialocyty, je vázána na bílkoviny synoviální tekutiny, s nimiž vytváří obrovské molekulární komplexy. Samotná kyselina tvoří trojrozměrné prostorové sítě, které svojí hustotou omezují pohyb ostatních látek v roztoku, a vytváří tenký film oddělující třecí povrchy kloubních chrupavek. Tření tak probíhá především přímo v lubrikační vrstvě a kloubní povrchy jsou méně opotřebovány. Patologické procesy (např. záněty), které mění její složení, mění i tribologické vlastnosti synoviální tekutiny. Důsledkem těchto změn je obvykle poškození chrupavek. Za fyziologických podmínek se kloubní plochy po sobě pohybují s třením, které odpovídá tření dvou kousků ledu. Hojení synoviální výstelky má rozhodující význam pro hojení kloubních chrupavek, a tím i pro udržení funkčnosti celého kloubu.

Synoviální tekutina má v kloubu tři klíčové funkce: zabezpečuje výživu bezcévných kloubních chrupavek (disků a menisků), zvyšuje a udržuje pružnost chrupavek, a snižuje tření kloubních ploch, čímž snižuje jejich opotřebení. Nedostatek synoviální tekutiny vede k nedostatečné výživě a regeneraci kloubu a zapříčiňuje omezenou funkčnost a odolnost kloubů a následně bolestivá onemocnění, kdy nejrozšířenějším onemocněním kloubů je OSTEOARTRÓZA.

Kolagen je strukturální součástí kostí, chrupavek, šlach, vaziva a kůže. Kromě toho jsou kolageny významnou složkou cévních stěn, bazálních membrán, rohovek a některých orgánů těla. Biologický význam kolagenu je tedy velký.

Kolagen je nejrozšířenější živočišnou vláknitou bílkovinou. Je nerozpustný ve vodě a díky jemu jsou naše těla strukturovaná, pevná a netečou volně v prostoru. Objevuje se již v embryonálním stadiu, kdy je zodpovědný především za strukturální vývoj buněk. V lidských tkáních bylo nalezeno více než 11 různých typů kolagenů, celkově u živočichů rozeznáváme 27 kolagenních typů.

Patologické a degradační formy kolagenu jsou příčinou řady nemocí pojivových tkání, označují se skupinově jako kolagenové choroby. Pro tyto choroby je charakteristické, že postihují orgány, jako jsou např. kosti, klouby, srdce, cévy, svaly a kůže. Kolagen má významnou funkci i v procesu stárnutí organismu, když orgány, jejichž hlavní organickou složkou je kolagen, nemohou plnit normální fyziologickou funkci.

U člověka i ostatních živočichů jsou pojivové tkáně s podpůrnou nebo mechanicky odolnou strukturou přizpůsobeny specifické biologické funkci. Rozhodující význam má přitom makromolekulární organizace kolagenové složky. Kolagen přítomný ve šlachách, kůžích a kostech vytváří fibrily poměrně tlusté, které se dále spojují do objemných vláknitých svazků. Naproti tomu chrupavkový kolagen typu II vytváří jemné sítě z tenkých fibril. Tyto různé struktury jsou tvořeny odlišnými, geneticky určenými typy kolagenu, jejichž primární struktura čili obsah aminokyselin je téměř shodný, liší se svým zakončením. Jednotlivé typy kolagenu se v pojivových tkáních organismu vyskytují společně v různých směsích pro zajištění integrity a struktury těl živočichů. V rostlinné říši se kolagen ani jemu podobné molekuly nevyskytují vůbec.

NEJHOJNĚJI JSOU V LIDSKÉM TĚLE ZASTOUPENY KOLAGENY TYPŮ I–V

Kolagen typu I

Kolagen typu I je v lidských tkáních nejrozšířenější, vyskytuje se především v kůži a kostech. Představuje přibližně 90 % všech kolagenů v lidském těle. Sestává z jednotlivých kolagenních vláken dlouhých 1–20 µm, které mají strukturu trojité šroubovice. Ta vypadá jako lano stočené ze tří vláken – tří polypeptidických řetězců obsahujících ve velké míře aminokyseliny glycin, prolin, hydroxyprolin a hydroxylyzin. Kolagen typu I je převážně přítomen v kostech, šlachách, kůži a zubech.

Kolagen typu II

Na rozdíl od kolagenu typu I obsahuje tento typ více hydroxylyzinu a postranních řetězců cukrů. Je také složen ze tří polypeptidických řetězců a jeho vlákno je pak 20 nm dlouhé. Ze všech ostatních typů kolagenu je nejhojněji zastoupen v mezibuněčné hmotě chrupavek, kde tvoří přibližně 50 % celkového objemu, resp. 70 % sušiny chrupavek.

Kolagen typu III

Dříve byl nazýván také retikulin, zejména proto, že jeho fibrily spojené ve vlákna tvoří retikulární sítě, ve kterých jsou více či méně pravidelně uspořádány. Retikulární sítě jsou oporou měkkých tkání, proto tento typ kolagenu nalezneme především právě v nich. Příkladem mohou být hladké svalové buňky či nervová vlákna, obsažen je také ve stěnách cév. Svou stavbou je značně podobný kolagenu I, avšak obsahuje více proteoglykanů a glykoproteinů. Se stárnutím organismu tohoto kolagenního typu v tkáních ubývá a je nahrazován kolagenem typu I, proto jej nalezneme především v mladých tkáních.

Kolagen typu IV

Tento minoritní typ kolagenu netvoří ani fibrily, ani vlákna; je typem amorfním. Stejně jako předchozí typy je tvořen helikálními strukturami, k nimž jsou však připojeny také oblasti nehelikální, které jeho strukturu narušují. K jeho izolaci je vhodné použít proteolytického štěpení pepsinem. Je nazýván kolagenem bazálních membrán.

Kolageny, vlákna nebo sítě, jsou součástí všech pojivových tkání živých organismů. Kolageny různých typů se ve tkáních vyskytují společně v různých kombinacích a poměrech. Vlivem patologických změn v buňkách jsou pak kolageny různě přeměňovány, resp. jsou syntetizovány jiné než fyziologicky se vyskytující typy kolagenu. Prof. MUDr. Milan Adam, DrSc., jako první na světě popsal změnu chrupavkového kolagenu typu II na typ I a III při patologických změnách v chrupavce. Jako první popsal v roce 1991 vliv kolagenních peptidů na příznaky osteoartrózy (Adam M., 1991, Therapie der Osteoarthrose. Welche Wirkung haben Gelatinepreparate?, Therapiewoche 41, 2456–2461). Také objasnil distribuci kolagenních peptidů do buněk tkání kloubního systému, jejichž přítomnost v buněčné cytoplazmě prokázal imunohistochemickou detekcí.

Na základě výzkumu prof. Adama jsou ve výživě pojivových tkání pohybového aparátu, tj. kostí, chrupavek a kloubů, využívány kolagenní peptidy, které jsou vyráběny enzymatickou hydrolýzou kolagenů vyskytujících se v hovězích a vepřových kostech, chrupavkách a kůžích. Tyto kolagenní peptidy, u kterých byl prokázán příznivý vliv na specifickou výživu kostí, chrupavek a kloubů, jsou využívány v doplňcích stravy Geladrink pro lidi, Gelacan pro psy a Gelapony pro koně.

NATIVNÍ KOLAGEN versus KOLAGENNÍ PEPTIDY

Nyní se objevují přípravky s nativním kolagenem typu I a II. Ve studii Dr. Trenthama z roku 1998 bylo využito podávání malých dávek nativního kolagenu typu II u pacientů s juvenilní revmatoidní artritidou (chronickým zánětem jednoho nebo více kloubů), které mělo za následek mírné, statisticky významné zlepšení ve skupině s kolagenem typu II. V dalších studiích opakovaných řadou odborníků byly výsledky méně příznivé.

Rozdíl mezi nativním kolagenem a kolagenními peptidy je velký, a to jak v makromolekulární struktuře, tak i ve využitelnosti organismem a bioinformační pamětí. NATIVNÍ KOLAGEN je jakoby lano stočené ze tří vláken, které podléhá v trávicím traktu nespecifickému štěpení, jehož výsledkem jsou pokaždé jiné a různě dlouhé řetězce. KOLAGENNÍ PEPTIDY, tj. enzymaticky hydrolyzovaný kolagen, je nativní kolagen specificky štěpený kolagenózou, jehož výsledkem jsou pokaždé stejné řetězce označované jako kolagenní peptidy. Biologická aktivita nativního kolagenu a kolagenních peptidů je rozdílná, což bylo doloženo řadou vědeckých publikací. Oesser a kol. zjistili, že kolagenní peptidy zvyšují syntézu kolagenu typu II chondrocyty o 100 procent, tj. zdvojnásobují ji již po 11 dnech podávání. Vedle zvýšené syntézy kolagenu způsobené kolagenními fragmenty je možno prokázat i zvýšenou syntézu proteoglykanů v buňkách. Tyto výsledky mohou být zajímavé pro vysvětlení účinku kolagenního hydrolyzátu u degenerativních kloubních chorob. Naproti tomu nativní kolagen takový vliv na syntézu kolagenu nevykazuje.

Hnědá barva na obrázku [viz stránky zdroje] detekuje syntézu kolagenu typu II, který tvoří kloubní chrupavky a dodává jim jejich pevnost. Horní polovina ukazuje syntetickou činnost chrupavkových buněk bez stimulace kolagenními peptidy. Dolní polovina ukazuje zvýšenou syntetickou činnost chrupavkových buněk o 100 % po jejich stimulaci kolagenními peptidy. (Oesser et al, 2003, Cell and Tisse Res. No3, Voll: 311, Vliv kolagenních peptidů na metabolismus extracelulární hmoty chrupavky; Oesser a kol., Kompendium patologie a léčby chorob pojiva, Společnost pro výzkum a využití pojivových tkání, Praha, 2004.)

Prvním předchůdcem Geladrinku byl dle návodu sv. Hildegardy z Bingenu silný vývar z telecích nožiček, který obsahoval kolagenní peptidy.

Kilogram telecích nožiček vaříme až čtyři hodiny ve třech litrech vody, pak se nožky vyhodí, vývar přichutíme zeleninou a špaldovou krupicí. Podáváme několikrát týdně. Tímto způsobem sv. Hildegarda (1098–1179) před již více než 800 lety léčila osteoartrózu a pohybové obtíže: specifickou výživou pojivových tkání pohybového aparátu.

Využití želatiny resp. kolagenních peptidů k výživě pojivových tkání kloubů a pohybového aparátu bylo ve 20. století znovu objeveno.

10 g kolagenních peptidů připravených specifickou enzymatickou hydrolýzou kolagenu I a III obsahuje stejné množství hydroxyprolinu jako cca 4,5 kg telecích nožiček. Ani Hildegarda nedoporučovala žvýkání telecích chrupavek, tj. nativního kolagenu typu II, ale varem hydrolyzovaný – rozpustný kolagen v polévce.

Zdroj: http://www.orling.cz/cz/o-kostech-a-kloubech/chrupavka-fysiologie-a-patologie-chrupavky.html