Kollagen und Hyaluronsäure | Vorteile, Haut, Gelenke

INDICE ARTICOLO

Allgemeines

Die Synergie zwischen Kollagen und Hyaluronsäure wird von vielen feuchtigkeitsspendenden und faltenglättenden Hautcremes sowie von verschiedenen Nahrungsergänzungsmitteln für schönere Haut und gesündere Gelenke genutzt.

In der Schönheitsmedizin kommen Kollagen und Hyaluronsäure oft als Füllstoffe ( Filler) zu Einsatz. Diese Produkte helfen dabei, verschiedene Falten und Narben zu unterfüllen sowie die Züge von Lippen, Wangen und Nasen zu formen.

Im medizinischen Bereich werden Kollagen und Hyaluronsäure auch für intraartikuläre Injektionen genutzt, um Schmerzen im Zusammenhang mit Hüft- oder Kniearthrose zu lindern und das Fortschreiten der Erkrankung zu verlangsamen.

In allen Bereichen (Nutrizeutik, Kosmetik und Medizin) stellt der Einsatz von Wirkstoffen oder Behandlungen, die deren Synthese stimulieren können, eine interessante Alternative zur direkten Verwendung von Kollagen und Hyaluronsäure (siehe unten) dar.

Biologische Funktionen

Wie die untenstehende Abbildung zeigt, sind Kollagen und Hyaluronsäure auch im menschlichen Körper eng miteinander verbunden.

Beide stellen überaus wichtige Bestandteile des Bindegewebes dar:

Kollagen ist ein fasriges Protein, das dem Bindegewebe als Gerüst dient und ihm so Bindung, Halt und Widerstandsfähigkeit verleiht;
Hyaluronsäure ist ein Glycosaminoglycan, das große Mengen an Wasser bindet und so eine gelartige Substanz bildet, welche den Raum zwischen den Kollagenfasern füllt, das Bindegewebe mit Feuchtigkeit versorgt und dämpfende Wirkung hat;
Elastin (siehe Abbildung) ist eine elastische Proteinfaser, die für Dehnbarkeit sorgt.

Bindegewebe dienen, wie der Name schon sagt, dazu, andere Gewebearten zu verbinden, zu stützen und zu halten.

Das Bindegewebe bildet Knochen, Sehnen und Bänder, Haut und Knorpel; darüber hinaus stützt es viele Organe und bildet die Herzklappen sowie einen Teil der Gefäßwände großer Gefäße.

Die beiden unten stehenden Abbildungen zeigen die Funktionen und Eigenschaften von Kollagen und Hyaluronsäure sowie die Lebensmittel, in denen sie enthalten sind.

Wichtige Rolle bei der Hautalterung

70-80% der Haut (Trockengewicht) bestehen aus Kollagen. Darüber hinaus befindet sich rund die Hälfte der 15 Gramm körpereigene Hyaluronsäure in der Haut, wo sie sich an Wassermoleküle bindet, um so die Feuchtigkeit zurückzuhalten und die Haut mit Feuchtigkeit zu versorgen ^{1, 2}.

Leider nehmen die Konzentrationen an Kollagen und Hyaluronsäure in der Haut mit zunehmendem Alter ab, was eine wichtige Rolle beim Auftreten verschiedener Schönheitsmakel, wie Falten, Furchen, Dellen und schlaffer Haut, spielt.

Die Hyaluronsäure in der Haut nimmt mit zunehmendem Alter ab, und zwar sowohl in Bezug auf Quantität als auch Qualität ³.

Vor allem kommt es zu einem deutlichen Verlust an epidermaler Hyaluronsäure (die in den oberflächlichsten Hautschichten vorhanden ist). Daher verliert die Epidermis das Molekül, das in erster Linie für die Bindung und Rückhaltung von Wassermolekülen verantwortlich ist, was zu einem Verlust an Feuchtigkeit und trockener Haut führt.

Mit zunehmendem Alter sinkt der epidermale Hyaluronsäuregehalt von 0,03% bei Frauen im Alter von 19 bis 47 Jahren auf 0,015% bei Frauen im Alter von 60 Jahren und weiter auf 0,007% bei Frauen im Alter von 70 Jahren ⁴.

Darüber hinaus nimmt auch die Größe dieser Hyaluronsäurepolymere schrittweise ab ⁴.

Der Verlust von Hyaluronsäure geht einher mit einem fortschreitenden Rückgang der Kollagenfasern.

Obwohl der Kollagenverlust zwischen dem 18. und 29. Lebensjahr beginnt, kann der Körper nach dem 40. Lebensjahr etwa 1% pro Jahr verlieren; im Alter von etwa 80 Jahren kann die Kollagenproduktion im Vergleich zu jungen Erwachsenen insgesamt um 75% sinken ⁵.

Kosmetika

Hyaluronsäure ist für ihre positiven Auswirkungen auf die Haut bekannt, insbesondere, um die Haut mit Feuchtigkeit zu versorgen, das Auftreten von Falten einzudämmen und die Wundheilung zu beschleunigen.

In diesem Zusammenhang muss daran erinnert werden, dass die feuchtigkeitsspendende Wirkung von Hyaluronsäure auf ihren weich machenden Effekt zurückzuführen ist.

Wird Hyaluronsäure auf die Haut aufgetragen, so kann sie aufgrund ihrer hohen Molekülgröße nicht in die Oberhaut eindringen. So bildet sie auf der Haut eine dünne Schicht, die den Verlust von Wassermolekülen verhindert und die Haut so mit Feuchtigkeit versorgt.

Hydrolysierte Hyaluronsäure könnte zumindest teilweise eindringen und die Epidermis dank feuchtigkeitsspendendem Effekt vor dem Austrocknen schützen ⁶.

Einige Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass Hyaluronsäure antioxidativ und entzündungshemmend wirken kann, wenn sie äußerlich angewendet wird ⁷. Aus diesem Grund kommt sie in verschiedenen Medizinprodukten zum Einsatz, um die Wundheilung zu unterstützen.

Dasselbe gilt auch für Kollagen, das nach Auftragen auf die Haut keinesfalls in die Tiefe vordringen kann.

Der Anstieg von Hyaluronsäure und Kollagen in den tieferen Hautschichten kann stattdessen mit alternativen Techniken erreicht werden, wie:

Scrubs und Peelings: Durch Abtragen der oberen Schichten der Epidermis (oberflächliches Peeling) kommt es zu einer gesteigerten Aktivität der Fibroblasten sowie zu einer gesteigerten Produktion von Kollagen, Hyaluronsäure und Elastin ⁸;
Retinoide: Vitamin A (Retinol) und seine Derivate stimulieren bei topischer Anwendung (auf der Haut) die Zellaktivität von Keratinozyten, Fibroblasten, Melanozyten und Langerhans-Zellen ⁹;
Bioaktive Peptide: zum Beispiel Matrixyl (Palmitoil Pentapeptide-4), ein dermales Kollagenfragment, das die Eigenschaft besitzt, die Produktion neuen Kollagens anzuregen ¹⁰;
Phytoöstrogene: Sie verfügen über eine ähnliche Wirkung wie das Hormon Östrogen, sind aber sanfter und stimulieren die Aktivität der Fibroblasten, wodurch sie die Hautstruktur (Feuchtigkeit, Spannkraft, Elastizität usw.) reflexartig verbessern ^{11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18};
Pflanzenextrakte: In vorläufigen Studien konnte gezeigt werden, dass Extrakte von Boswellia und Gotu Kola die Fibroblasten stimulieren und das Erscheinungsbild der Haut verbessern können ^{19, 20, 21}.

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Nahrungsergänzungsmittel

Die kombinierte Anwendung von Kollagen und Hyaluronsäure ist vor allem bei Nahrungsergänzungsmitteln mit Anti-Aging-Wirkung beliebt.

Verschiedene Studien haben nämlich gezeigt, dass beide Moleküle bei oraler Einnahme in der richtigen Dosierung dazu beitragen, den Feuchtigkeitshaushalt und die Spannkraft der zu verbessern und die Sichtbarkeit von Falten zu verringern.

Funktionsweise

In der Vergangenheit wurde das Absorptionspotential von oral eingenommener Hyaluronsäure und Kollagen immer wieder in Frage gestellt.

Tatsächlich verdaut der Magen Kollagen wie jedes andere Protein, während der Darm keine hochmolekulare Hyaluronsäure aufnehmen kann, sondern nur ihre Fragmente.

In Bezug auf Hyaluronsäure besteht eine wirkungsvolle Strategie daher darin, hydrolysierte Hyaluronsäure mit einer geringeren Molekülmasse von 0,9- 5 kDa zu verwenden ²².

Studien, im Rahmen derer radioaktiv markierte Hyaluronsäure verabreicht wurde, haben gezeigt, dass sie sich in Geweben wie Gelenken und Haut ansammelt ^{23, 24}. Diese Ergebnisse weisen eindeutig darauf hin, dass Hyaluronsäure aus Nahrungsergänzungsmitteln zumindest teilweise vom Organismus aufgenommen wird.

Kollagen hingegen wird nach der Einnahme in Aminosäuren und kleine Peptide aufgespaltet, die dann vom Körper absorbiert und zum Wiederaufbau von Kollagen oder anderen Proteinen verwendet werden ²⁵.

In der Dermis haben die bei der Aufspaltung des Kollagens entstehenden Produkte eine doppelte Wirkung ^{26, 27, 28}:

die freien Aminosäuren liefern die Bausteine zur Bildung von Kollagen- und Elastinfasern;
die Oligopeptide wirken als Liganden, sie aktivieren die Rezeptoren auf der Membran der Fibroblasten und stimulieren auf diese Weise die Produktion von neuem Kollagen, Elastin und Hyaluronsäure.

Wie bewiesen werden konnte, stimuliert Einnahme von Nahrungsergänzungsmittel mit Kollagen-Hydrolysat die Kollagenproduktion und bietet einzigartige Vorteile für Haut und Gelenke ²⁹.

Wirkung und Vorteile für die Haut

Verschiedene klinische Studien zeigen, dass Kollagenpräparate die Hautalterung verlangsamen können, indem sie Falten und trockene Haut reduzieren und die Elastizität der Haut verbessern ^{30, 31, 32, 33}.

Mehr zu diesem Thema finden Sie in unserem Artikel: Meereskollagen | Eigenschaften, Vorteile | Wirkung auf die Haut”

Ebenso hat sich gezeigt, dass die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln mit Hyaluronsäure in einer Dosierung von 120-240 mg pro Tag über einen Zeitraum von mindestens einem Monat die Hautfeuchtigkeit deutlich erhöht und Probleme mit trockener Haut und Falten bei Erwachsenen verringert ³⁴.

Im Rahmen einer Studie an 60 Frauen und Männer mit Krähenfüßen konnten nach 12-wöchiger oraler Behandlung mit Hyaluronsäure in einer Dosierung von 120 mg pro Tag eine Verringerung der Faltentiefe und des Faltenvolumens sowie eine Verbesserung der Leuchtkraft und Elastizität der Haut festgestellt werden ³⁷.

Eine Überprüfung ergab, dass mehrere Studien, in denen 37,5 bis 240 mg Hyaluronsäure täglich über einen Zeitraum von 4 bis 6 Wochen oral verabreicht wurden, signifikante Verbesserungen der Hautfeuchtigkeit ergaben ³⁸ .

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Wirkung und Vorteile für die Gelenke

Die Nützlichkeit von Nahrungsergänzungsmitteln mit Kollagen und Hyaluronsäure bei der Behandlung verschiedener Arten von Gelenkerkrankungen, wie Osteoarthrose, wurde durch zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten bestätigt.

Es wurde beispielsweise gezeigt, dass die Einnahme von 80-200 mg Hyaluronsäure pro Tag über mindestens 2 Monate Knieschmerzen bei Menschen mit Arthrose, insbesondere bei Menschen im Alter von 40 bis 70 Jahren, deutlich verringern kann ^{16, 17, 18, 19}.

Eine Überarbeitung der Studien im Jahr 2016, die sich auf die orale Behandlung von Arthroseerscheinungen im Knie mit Hyaluronsäure konzentrierte, zeigte, dass Nahrungsergänzungsmittel mit Hyaluronsäure eine sichere und wirksame Behandlung zur Minderung leichter Knieschmerzen darstellen und als Unterstützung zur Vorbeugung von Arthrose fungieren können ¹⁸.

Mehrere andere Studien zeigen, dass die Einnahme von 80-200 mg Hyaluronsäure pro Tag über einen Zeitraum von 4-12 Wochen beiträgt, Knieschmerzen bei Menschen mit Osteoarthrose deutlich zu senken ^{16, 17, 19, 20, 21, 23, 24, 25}.

Auch die nahrungsergänzende Einnahme von Kollagen-Hydrolysat könnte bei der Bekämpfung von Entzündungen sowie bei der Verbesserung der Beweglichkeit und der Linderung von Gelenkschmerzen helfen ³³.

Im Rahmen einer Studie konnte bei 73 Athleten, die über 24 Wochen lang täglich 10 Gramm flüssiges Kollagen ( Schweine- oder Rinderkollagen) zu sich nahmen, sowohl im Ruhezustand als auch beim Gehen eine deutliche Abnahme der Gelenkschmerzen festgestellt werden, während dies in der Vergleichsgruppe ohne Kollagen nicht der Fall war ³⁴.

In einer anderen Studie an 250 Personen mit Knie-Arthrose führten 10 Gramm Kollagen-Hydrolysat pro Tag über einen Zeitraum von 6 Monaten zu einer deutlichen Verbesserung des Wohlbefindens im Kniegelenk ³⁵.

Eine Studie hat gezeigt, dass hydrolysiertes Fischkollagen(720 mg für 15 Tage und 360 mg für weitere 15 Tage) als wirksames und sicheres Mittel zur Behandlung von akuten Schmerzen und Steifheit im Zusammenhang mit Knie-Arthrose eingesetzt werden kann, wobei es dazu beiträgt, den Einsatz von Analgetika zu reduzieren ³⁸.

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Filler und Schönheitsmedizin

Die sogenannten Dermalfiller (oder Füllstoffe) sind medizinische Produkte, die natürliche oder synthetische Substanzen enthalten, die in oder unter die Haut injiziert werden, um den Zeichen der Zeit entgegenzuwirken.

Als absoluter Star in diesem Zusammenhang gilt die Hyaluronsäure (vertrieben unter den Handelsnamen Restylane, Perlane, Juvéderm, Belotero). Dies ist auf die breite Auswahl an verfügbaren Produkten, ihre einfache Anwendung und hohe Biokompatibilität sowie das geringe Komplikationsprofil und die Reversibilität des Effekts zurückzuführen.

Filler werden in erster Linie verwendet, um:

Falten zu unterspritzen;
das Lippenvolumen zu steigern;
die Wangenpartien aufzufüllen und zu formen;
die Gesichtszüge zu korrigieren;
das Gesichtsgewebe zu stärken;
Aknenarben zu korrigieren;
das Volumen des Handrückens zu steigern;
die Knochen- und Knorpelstruktur des Gesichts zu stützen.

Kollagenfiller werden sehr viel weniger genutzt. Ein Produkt namens Bellafill enthält Rinderkollagen und Mikrokugeln aus Polymethylmethacrylat (PMMA), die eine langanhaltende Füllwirkung gewährleisten ³⁹.

Die Verwendung von Rinderkollagen erfordert Allergietests und ist im Allgemeinen etwa 3 Monate lang wirksam. Kollagen menschlichen Ursprungs erfordert keine Allergietests, und die Wirkung des Füllstoffs kann vier bis sieben Monate anhalten ^{40, 41}.

Als Alternative zu Füllstoffen stimulieren verschiedene schönheitsmedizinische Behandlungen, wie Mikrodermabrasion, Hochfrequenz, Mikronadelung, Ultraschall und Laserbehandlung, die Synthese von Kollagen, Hyaluronsäure und Elastin.

Eine weitere Alternative bietet die Injektion von Vitaminen (und anderen biostimulierenden Wirkstoffen) ins Gesicht sowie Filler mit Polymilchsäuren.

Letztere haben gezeigt, dass sie (in den Wochen nach der Injektion) die Synthese von neuem Kollagen durch Stimulierung der Fibroblasten schrittweise anregen können ⁴².

Intraartikuläre Injektionen

Intraartikuläre Injektionen sind medizinische Behandlungen, die auf der Injektion eines Arzneimittels in oder um ein Gelenk basieren.

Aufgrund ihrer physiologischen Eigenschaften wird angenommen, dass die intraartikuläre Verabreichung von Kollagen und Hyaluronsäure helfen kann, um ⁴³:

einer weiteren Knorpeldegeneration vorzubeugen;
die Aktivität der Chondrozyten zu stimulieren (die für die Erneuerung des Knorpelgewebes verantwortlichen Knorpelzellen);
die Absorption von Verletzungen zu verbessern;
Entzündungen der Gelenkflüssigkeit zu reduzieren;
Schmerzen zu lindern;
die Beweglichkeit der von Arthrose betroffenen Gelenke zu verbessern.

Angesichts der aktuellen Erkenntnisse gibt es noch keine solide Grundlage, um die Verwendung von Hyaluronsäure-Spritzen zur Behandlung von Knie-Arthrose zu empfehlen ⁴⁵.

Laut einer Analyse von mehr als 12.000 Fällen weist die Behandlung nämlich eine nur bescheidene Wirksamkeit bei der Schmerzreduktion und ein höheres Risiko für Nebenwirkungen auf ⁴⁶.

Die Verwendung von Kollagen (hydrolysiertes Rinderkollagen) für Kniespritzen ist eine noch junge Technik, die, obwohl sie vielversprechend ist, durch größere klinische Studien bestätigt werden muss ^{47, 48, 49}.