Kollagenverlust

Anti-Pollution Matrix > Schädigung > Klinisch > Kollagenverlust

Erklärung

Kollagen gehört mit Elastin zu den wichtigsten Struktur­proteinen im menschlichen Körper. Es ist ein wichtiger Bestandteil von Haut, Knochen, Sehnen, Knorpel, Blutgefäßen und Zähnen. Bezüglich der Haut durchlaufen Kollagenfasern vor allem die Dermis und die Basalmembran, wo es für dessen Spannkraft verantwortlich ist.

Kollagen ist in der extrazellulären Matrix lokalisiert und befindet sich vor allem im Binde- und Stützgewebe. Seine Synthese ist Ascorbinsäure-abhängig. Ein Vitamin-C-Mangel führt zu einer verringerten/ fehlerbehafteten Kollagenbildung.

Zu den wichtigsten Kollagentypen in der Haut zählen die Typen I, III und IV, die für dessen Elastizität und Festigkeit verantwortlich sind [1].

Es wurde mehrfach gezeigt, dass Luftverschmutzung zum Abbau des Kollagens in der Haut führt [2].

 

Auswirkung für die Haut

Kollagenabbau trägt zum Verlust der Gewebespannung bei, und führt zu einem schwächeren Bindegewebe, wodurch Faltenbildung (Hautalterung) gefördert wird [3].

Auch ein verminderter Gehalt an Kollagen Typ IV und VII (Col-7) kann durch eine Schwächung der Bindung zwischen Dermis und Epidermis zur Faltenbildung beitragen [4].

 

Maßnahmen

Eine erhöhte Exposition zu u.a. Luftverschmutzung (Feinstaubpartikeln) und Sonnenbestrahlung sollte vermieden werden, da diese sich negativ auf die Haut auswirken, freie Radikale induzieren können, wodurch  die Faltenbildung gefördert wird.

Eine Faltenbildung im Gesicht oder an anderen Körperstellen kann durch die Anwendung von speziellen Cremeformulierungen (Sonnenschutz und Filmbildner) gemildert werden.

Generell ist die Verwendung von Antioxidantien hilfreich, um freie Radikale zu neutralisieren. Vitamin C oder andere kosmetische Aktivstoffe unterstützen den Körper z.B. bei der Kollagenneubildung oder verhindern dessen Abbau [4,5].

 

Nachweismethoden der Auswirkungen

Die Faltenparameter können mittels Hautprofilometrie charakterisiert und quantifiziert werden.

Die Multiphotonen Tomographie ist eine optische nicht-invasive Methode zur Bestimmung des Verhältnisses zwischen Kollagen I und Elastin (Hautalterung) in der Haut.

Der Kollagengehalt der Dermis kann mit RAMAN-Spektroskopie abgeschätzt werden [6].

Die Struktur des Kollagennetzwerks der Dermis kann mit Konfokaler Reflektionsmikroskopie bewertet werden [7]

Histologisch können Kollagene mittels spezifischen Antikörpern nachgewiesen werden.

 

Literatur

[1] M.D. Shoulders, R.T. Raines, Collagen structure and stability, Annu Rev Biochem, 78 (2009) 929-958, DOI: 10.1146/annurev.biochem.77.032207.120833
[2] G. Valacchi, C. Sticozzi, A. Pecorelli, F. Cervellati, C. Cervellati, E. Maioli. Cutaneous responses to environmental stressors. Ann. N.Y. Acad. Sci. ISSN 0077-8923. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2012.06724.x
[3] L.H. Kligman, E. Schwartz, A.N. Sapadin, A.M. Kligman, Collagen loss in photoaged human skin is overestimated by histochemistry, Photodermatol Photo, 16 (2000) 224-228, DOI: 10.1034/j.1600-0781.2000.160506.x
[4] J.L. Contet-Audonneau, C. Jeanmarie, G. Pauly, A histological study of human wrinkle structures: comparison between sun-exposed areas of the face, with or without wrinkles, and sun-protected areas, Brit J Dermatol, 140 (1999) 1038-1047, DOI: 10.1046/j.1365-2133.1999.02901.x
[5] M. C. Meinke, C. K. Nowbary, S. Schanzer, H. Vollert, J. Lademann, M. E. Darvin, Influences of orally taken carotenoid-rich curly kale extract on collagen I/elastin index of the skin Nutrients 2017, 9, 775; doi:10.3390/nu9070775
[6] Kourbaj, G., Bielfeldt, S., Seise, M., & Wilhelm, K. P. (2021). Measurement of dermal water content by confocal RAMAN spectroscopy to investigate intrinsic aging and photoaging of human skin in vivo. Skin Research and Technology, 27(3), 404-413. https://doi.org/10.1111/srt.12948
[7] Laing, S., Bielfeldt, S., Ehrenberg, C., & Wilhelm, K. P. (2020). A dermonutrient containing special collagen peptides improves skin structure and function: a randomized, placebo-controlled, triple-blind trial using confocal laser scanning microscopy on the cosmetic effects and tolerance of a drinkable collagen supplement. Journal of medicinal food, 23(2), 147-152. https://doi.org/10.1089/jmf.2019.0197