Witamina C a synteza kolagenu. Rola witaminy C dla sportowców

Kwas askorbinowy jest niezbędnym składnikiem pokarmowym dla ludzi. Witamina C jest niezbędna do biosyntezy kolagenu, ma to ogromne znaczenie dla sportowców. Ponadto witamina C uczestniczy w regulacji czynników transkrypcyjnych.

Ile typów kolagenu wyróżniamy?

Najbardziej powszechne są typy I – IV, z czego typ I stanowi 90% kolagenu u człowieka. Typ pierwszy występuje w większości tkanek, w tym w kościach. Typ II w chrząstce, ciele szklistym oka. Typ III w skórze, płucach, układzie naczyniowym. Typ IV w błonach podstawnych.

Witamina C a kolagen

Kolagen jest powszechnie występującym białkiem należącym do białek włókienkowych, stanowi 25% masy protein w organizmie człowieka. Inne ważne białka z tej grupy to keratyna (nie mylić z energetycznym związkiem i suplementem diety o nazwie kreatyna) oraz miozyna. Kolagen buduje np. elementy tkanki łącznej (więzadła, ścięgna), zapewnia elastyczność skórze (obok włókien keratynowych), podtrzymuje strukturę kości i zębów, jest ważny dla kości.

Dlatego odpowiednia podaż witaminy C jest kluczowa nie tylko dla sportowców, ale też dla kobiet, które cenią swoją urodę. Badania sugerują, iż odpowiednia podaż kwasu askorbinowego hamuje akumulację elastyny (typowe zjawisko dla skóry starzejącej się wskutek oddziaływania promieniowania UV).

Witamina C odgrywa istotną rolę w gojeniu tkanki łącznej. Oprócz swojej roli w syntezie kolagenu witamina C działa jako silny przeciwutleniacz, neutralizując szkodliwe reaktywne formy tlenu (ROS) odpowiedzialne za apoptozę komórek w czasie występowania stanu zapalnego.

Choroby związane z syntezą kolagenu

Wrodzona łamliwość kości jest spowodowana mutacjami genów kodujących prokolagen typu I, stanowiącego główne białko strukturalne skóry, kości, więzadeł, ścięgien, twardówki i zębów. Choroba ma różne odmiany - może polegać na obniżonej o 50% syntezie kolagenu (typ I), ale również na ekspresji kolagenu o nieprawidłowej strukturze i funkcji (typy II – IV).

Oprócz swojej roli w syntezie kolagenu witamina C działa jako silny przeciwutleniacz, neutralizując szkodliwe reaktywne formy tlenu (ROS). Badania wykazały również, że witamina C może indukować mobilizację komórek macierzystych pochodzących ze ścięgien, wzrost i różnicowanie osteoblastów oraz stymulację fibroblastów. Dlatego witaminę C coraz częściej badano pod kątem jej udziału w leczeniu urazów układu mięśniowo-szkieletowego, zarówno w warunkach klinicznych, jak i próby in vitro.

Naukowcy przeprowadzili systematyczną analizę badań. Dane sugerują, iż witamina C jest skuteczna poprzez stymulowanie szlaków biochemicznych związanych z syntezą kolagenu.

Witamina C zwiększyła aktywność fibroblastów wydzielających prokolagen i ogólną produkcję kolagenu typu I. Stymulację komórek wytwarzających kolagen opisali również Yilmaz i wsp., którzy zaobserwowali przyspieszenie tempa rozwoju chondrocytów i hipertrofii. Ogólnie rzecz biorąc, badania te dostarczają dowodów, że witamina C może być skuteczna w zwiększaniu syntezy kolagenu.

Bardziej zaawansowane informacje, dla chętnych

Witamina C odgrywa istotną rolę w gojeniu tkanki łącznej, będąc kofaktorem hydroksylazy prolinowej i hydroksylazy lizylowej lub lizynylowej (lysyl hydroxylase). Enzymy te katalizują hydroksylację reszt proliny i lizyny, wpływając na powstawanie prawidłowego kolagenu (odpowiadają za stabilizację i krzyżowanie włókien kolagenu). Oprócz swojej roli w syntezie kolagenu witamina C działa jako silny przeciwutleniacz, neutralizując szkodliwe reaktywne formy tlenu (ROS) odpowiedzialne za apoptozę komórek w czasie występowania stanu zapalnego.

Schemat powstawania kolagenu:

Prokolagen => odcięcie sekwencji sygnałowej => hydroksylacja / glikozylacja => tropokolagen => agregacja => kolagen

Choroby związane z syntezą kolagenu.

Wrodzona łamliwość kości jest spowodowana mutacjami genów kodujących prokolagen typu I, stanowiącego główne białko strukturalne skóry, kości, więzadeł, ścięgien, twardówki i zębów. Choroba ma różne odmiany, może polegać na obniżonej o 50% syntezie kolagenu (typ I), ale również na ekspresji kolagenu o nieprawidłowej strukturze i funkcji (typy II – IV).

Oprócz swojej roli w syntezie kolagenu witamina C działa jako silny przeciwutleniacz, neutralizując szkodliwe reaktywne formy tlenu (ROS) odpowiedzialne za apoptozę komórek w fazie zapalnej. Badania nad hodowlą komórkową wykazały również, że witamina C może indukować mobilizację komórek macierzystych pochodzących ze ścięgien, wzrost i różnicowanie osteoblastów oraz stymulację fibroblastów. Dlatego witaminę C coraz częściej badano pod kątem jej udziału w leczeniu urazów układu mięśniowo-szkieletowego zarówno w warunkach klinicznych, jak i próby in vitro.

Referencje:

• Nicholas N. DePhillipo, MS, ATC, CSCS, Zachary S. Aman, BA, Mitchell I. Kennedy, BS,† J.P. Begley, MD, Gilbert Moatshe, MD, PhD and Robert F. LaPrade, MD, PhD „Efficacy of Vitamin C Supplementation on Collagen Synthesis and Oxidative Stress After Musculoskeletal Injuries: A Systematic Review” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6204628/
• R.K. Murray „Biochemia Harpera”
• Marlyn Wu; Jonathan S. Crane. „Biochemistry, Collagen Synthesis” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK507709/
• Anna Galicka „Mutacje genów niekolagenowych we wrodzonej łamliwości kości – znaczenie produktów tych genów w biosyntezie kolagenu i patogenezie choroby” http://www.phmd.pl/api/files/view/28890.pdf
• https://edraurban.pl/ssl/book-sample-file/kosmeceutyki-seria-dermatologia-kosmetyczna-ii-wydanie/pdf/k2.pdf