«С.А. БАТЕЧКО А.М.ЛЕДЗЕВИРОВ К О Л Л А Г Е Н Новая стратегия сохранения здоровья и продления молодости ...»

Трехрядный коллаген (тропоколлаген) выступает в значительном количестве в кожной ткани рыбы. Он уже издавна был выделен из отходов рыбной продукции и уже в деспирализованном виде (после денатурации) употреблялся, например, для производства пищевого желатина, свободного от аллергических факторов, то есть лишенного прионов. Коллаген, полученный из рыбьей кожи, после полной его изоляции от организма «донора», не мог удержать структуры тройной хелисы. Это было достигнуто только в Польше. Более того, полученный польскими биохимиками гидрат рыбьего коллагена оказался готовым дермо-косметическим препаратом, почти без всяких к нему добавок. И необходимо отметить – необыкновенно эффективным препаратом. В свою очередь лиофилизат этого же гидрата коллагена, в отличие от многих известных ранее белковых гидролизатов, позволил получить необыкновенно интересный набор свободных аминокислот с уже упомянутыми выше необычными параметрами усваиваемости в ходе анаболических процессов.

3.2. БИОЛОГИЧЕСКОЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ КОЛЛАГЕНОВЫХ АМИНОКИСЛОТ.

1. ГЛИЦИН

- важный регулятор синтеза ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота).

Тормозит процесс дегенерации мышц, помогает синтезу ДНК и РНК (рибонуклеиновая кислота), принимает участие в синтезе кератина (эпидермис), стимулирует выделение гормона роста.

Биологически активен.

Глицин выступает в коллагене значительно чаще других аминокислот. Как мы уже говорили, он «открывает» тройную спираль. Это с его помощью подвергаются синтезу заменяемые аминокислоты, а также кислоты желчные; глицин исполняет функцию тормозящего нейромедиатора, он помогает поддерживать в соответствующей кондиции предстательную железу. Он также является для всего организма прекрасным антистрессовым элементом.

2. ПРОЛИН – важный анаболик.

Кольцевидная аминокислота, которая входит в состав практически всех белков. Особенно богаты пролином коллагеновые белки кожи и связок (кроме коллагена – эластин). Эта аминокислота исключительно полезна в задержке процессов сморщивания кожи, для регенерации утерянных тканей, в заживлении ран. Он участвует в восстановлении хрящевой поверхности суставов, укреплении связок и сердечной мышцы. Играет необыкновенно важную роль в формировании структуры белков, поскольку обеспечивает сворачивание полипептидной цепочки в спираль, что является существенным элементом эволюции протеинов, прежде всего коллагеновых.

Анаболически активен.

3. ЛИЗИН – один из создателей гормонов и энзимов

Принимает участие в создании гормонов, ферментов, помогает заживлению ран, необходим для синтеза альбумина. Незаменим в строительстве белка. Ослабляет действие вирусов. Например: существует строгая корреляция между недостатком лизина в организме и восприимчивостью к сывороточной сыпи. Нами замечено, что насыщение организма аминокислотами лизина посредством определенной ежедневной диеты, предохраняет от остеопороза. Это происходит потому, что лизин необходим для процесса усвоения кальция и доставки его от одних костей к другим. Дефицит лизина необыкновенно часто приводит к увеличению потерь организмом кальция, который выводится с мочой, в то время как наличие этой аминокислоты в кишечнике облегчает (по принципу схожему с действием витамина D) процесс всасывания ионов кальция.

Лизин защищает мышцы, поддерживает уровень энергии и кондицию сердца, снабжая организм сырьем, необходимым для производства карнитина. Он регулирует гормональные нарушения в климактерическом периоде. Он защищает глаза от катаракты. Он задерживает процесс старения глазного яблока, вызванный высоким уровнем сахара в крови.

Лизин и аргинин – стратегические союзники иммунной системы. Результаты многочисленных исследований показывают, что они весьма полезны, даже просто необходимы в борьбе с хроническим утомлением, вирусами воспаления печени, многими инфекциями. Насыщение организма лизином задерживает прогресс развития СПИДа. Эта аминокислота способна также перехватывать находящиеся в крови слабо уплотненные липопротеины, ответственные, между прочим, и за артериосклероз. Новейшая диетика именно потому усиленно рекомендует употребление орехов и некоторых зерен, что они содержат лизин в легко усваиваемой форме. Следует еще добавить, что многие исследователи тесно связывают восприимчивость к опухолевым новообразованиям с дефицитом лизина в организме.

4. ТИРОЗИН – антидепрессант

Действует эффективнее многих антидепрессивных лекарств. Резервы нейромедиаторов, позволяющих нам справляться со стрессом – частично адреналин и норадреналин – в огромной мере зависят от тирозина.

Совместно с триптофаном он влияет на некоторые заболевания, тесно связанные с нарушениями химии мозга, включая гиперактивность, синдром рассеянного внимания, болезнь Паркинсона, гипофункцию щитовидной железы, побочные эффекты кокаиновой зависимости и другие. Тирозин служит также сырьем для производства гормонов щитовидной железы. Во многих случаях появления недостаточности ее деятельности, возникшей в результате реального дефицита тирозина, возвращение нормального функционирования наступает сразу же после суплементации этой аминокислотой. Гормоны, производимые в щитовидной железе благодаря тирозину, контролируют рост и развитие тела, его температуру и оптимальный уровень производимой энергии.

Тирозин входит в состав почти всех белков человеческого организма. Суплементация организма свободными аминокислотами тирозина понижает аппетит, уменьшает жировые запасы, поправляет функцию желез внутренней секреции: надпочечников, щитовидки и гипофиза. У нас есть личные великолепные успехи в лечении тирозином зависимости от кокаина и амфетамина.

В мозговой ткани тирозин играет роль своеобразного транспортера (передатчика) нервных импульсов, превращается в дофамин и норадреналин, а в мозговых слоях надпочечников – в адреналин.

Анаболически активен.

5. МЕТИОНИН – антидепрессант и союзник печени.

Очень важный связующий элемент, действующий против процессов старения организма, поскольку он всегда сопутствует процессу создания нуклеиновых кислот. Его антидепрессивное действие весьма схоже с описанным выше действием тирозина. Кроме того, он содержит серу, микроэлемент, необходимый каждому организму так же, как и любой из витаминов. Он создает своеобразные двусерные связи, необходимые для более сложного строения белков. Снабжение организма свободными аминокислотами метионина стимулирует восстановление собственного коллагена. Он также весьма полезен для людей с распознанным ожирением печени. Метионин помогает превращать нейтральные жиры в необходимый компонент межклеточных мембран – фосфолипиды. Он также предотвращает откладывание жира в печени и в стенках сосудов.

Женщинам, пользующимся пероральными контрацептивами или проходящим заместительную эстрогенную терапию, метионин значительно помогает преобразовать в печени очень токсичные и, по мнению многих медиков, весьма канцерогенные эстрадиол и эстирол.

Метионин рекомендуется также при лечении синдрома хронической усталости и в лечении всех видов дистрофий, вызванных белковой недостаточностью. Он обеспечивает в организме процессы нейтрализации солей тяжелых металлов и других токсинов, таких например, как насыщенные ароматизированные углеводороды, присутствующие, к сожалению, во многих переработанных пищевых продуктах и даже в водопроводной воде. Подобным же образом метионин защищает организм от радиации.

Применение метионина в лечении атеросклероза давало быстрые ожидаемые результаты падения уровня холестерола в крови.

Из метионина создается таурин и цистеин. Естественным источником метионина являются такие продукты как: мясо, яйца, фасоль, бобы, чеснок, лук.

Гидроксипролин и гидроксилизин, как присутствующие в значительных количествах в коллагене, но не входящие в состав основных 20 аминокислот, требуют отдельного обсуждения. Точности ради, следует припомнить, что коллаген создают аминокислоты, как упорядоченные в спирали, так и в форме связок, а также находящиеся в так называемых белковых остатках. Кроме аминокислот коллаген содержит только полисахариды – обычно до 2% и простые сахара – обычно ниже 1%.

3.3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ КОЛЛАГЕНОВОГО БЕЛКА

а) Главная функция коллагена это, конечно, строительная и опорная роль («клеящая»).

б) Коллагеновые волокна обеспечивают также выносливость основы собственно кожи во время внешнего нажима и во время ее растягивания.

в) Коллагеновые волокна обладают в природе способностью выдерживать нагрузки. Для того, чтобы разорвать коллагеновое волокно диаметром около 1 мм, необходима нагрузка более 10 кг! А коэффициент эластичного растяжения кожи даже выше коэффициента металлической проволоки и большинства видов канатов и волокон искусственного производства.

г) Коллаген играет также важную роль в регулировании нормальной полифирации (размножения) клеток. Например: он регулирует активность клеток гладких мускулов во время клеточного деления.

д) Коллаген задерживает развитие некоторых опухолевых образований, например, клеток меланомы, в результате совместных действий с интегринами и индукции ингибитора циклина. В механизмах подавления патологических клеточных трансформаций принимает также участие гидроксипролин.

е) Коллаген обеспечивает возможность роста (адгезии) и укрепления клеток во внеклеточном матриксе в результате взаимных действий с рецепторами оболочки.

ж) Коллаген стимулирует создание оболочек клеток.

В формах окончательно сформированного коллагена (то есть волокнистой структуры) коллагеновая основа построена из небольшого количества тонких коллагеновых связок и значительного количества отдельных, свободно лежащих коллагеновых волокон, направленных в разные стороны по отношению друг к другу.

Единицами структуры коллагена являются также подволокна, иначе говоря, фибриллы (четырехрядная форма).

Три рисунка ниже помогают понять строение форм коллагена высших разрядов:

Рис.1. Схема соединений молекул коллагена:

Объединение отдельных молекул (тройных хелис) коллагена в подволокна (фибриллы) возможно лишь на пути соединения двух концов молекул в единое целое с помощью боковых связок для цепочек альфа. Эволюционируя до многорядной формы, коллаген продолжает удивлять нас. Подобно тому, насколько равномерно распределялись цепочки аминокислот в процессе возникновения однорядной структуры – полипептида, точно так же дело обстоит при возникновении четырехрядной структуры – подволокна (фибриллы):

Рис.2. Схема размещения частичек тропоколлагена в микроволокне.

И, наконец, окончательный вид эволюции большинства коллагеновых белков: волокно, создающее связку:

Рис. 3. Схема строения пятирядного коллагена – волокнистая форма.

3.4. КОЛЛАГЕНОГЕНЕЗ.

Это особый биохимический и физиологический механизм на этапе возникновения коллагена. Чтобы хорошо его понять, надо знать строение и процессы преобразования коллагена с самого начала, от соединения атомов в простую аминовую группу до самого конца – до формы связки волокон. Следует при этом помнить, что не всегда коллагеновые белки эволюционируют до высокорядных форм. Может случиться и так, что они задерживаются на более низком уровне (например, процесс производства корнеоцитов в эпидермисе).

СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ КОЛЛАГЕНА.

Молекула коллагена состоит из трех полипептидных цепочек, взаимосвязанных в структуре тройной, скрученной направо суперспирали, похожей по форме на трехжильный канат.

Рис. 4. Тройная хелиса. Другие дефиниции, встречающиеся в литературе: молекула коллагена, спиральный триплет, тройной хелис, 3-хелиса, тропоколлаген, суперхелиса.

Каждая из трех полипептидных цепочек альфа обладает молекулярной массой 60.000 – 120.000 (у человека 100.000 – 140.000), содержит около 1.000 – 1.200 аминокислот и имеет форму одиночной свернутой влево спирали. Таким образом, общая молекулярная масса тройной хелисы составляет, чаще всего, 300.000 [kDa]. Две цепочки идентичны, а третья незначительно отличается от них аминокислотным строением и массой.

Мы различаем четыре типа цепочек (одиночных спиралей). В зависимости от того, какие из них подвергнутся сплетению в тройную хелису, возникнет тот или иной вид коллагена, характерный для разных тканей. Также и длина суперхелисы разная для разных типов коллагена. У человека и большинства позвоночных больше всего коллагена типа I, который выступает в костях, сосудах и в нашем самом большом органе, которым, как известно, является кожа (85-90% состава коллагеновых белков). Коллаген типа I в коже имеет трехспиральную конструкцию длиной около 300 нанометров, диаметром около 1,5 нанометров и создают его две спирали (пептидные цепочки) типа альфа и одна типа альфа 2. Остальные около 10 -15% коллагеновых белков кожи, это коллаген типа III, характеризующийся, между прочим, еще большим участием собственных аминокислот: гидроксипролина и гидроксилизина, а также сиаловых кислот, которые придают ему особую выносливость. Спирали соединены двумя видами связей. Они связывают каждую цепь альфа изнутри и одновременно связывают цепочки между собой. Таким образом, они также позволяют всей конструкции растягиваться и сжиматься в определенных границах. Когда эти связи разрываются – мы называем это деспирализацией коллагена.

БИОСИНТЕЗ КОЛЛАГЕНА.

Процесс производства коллагена до трехрядной формы происходит в «строительных верфях» и на их «стапелях». Мы говорим здесь в такой образной форме, прежде всего, о фибробластах, или о клетках – биосинтетических фабриках разнообразных соединений и элементов, таких, например, как:

- компоненты внеклеточного матрикса собственно кожи,

- ферменты (энзимы),

- молекулы сигнальные и остальные,

- компоненты волокон коллагена и эластина.

Процесс инициируется с момента создания из ядерного ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) проколлагеновой матрицы ДНК. С ее помощью в цитоплазме ядер фибробластов и хондроцитов начинается синтез полипептидов (цепочек альфа, состоящих, как правило, из 100 – 350 аминокислот). Эта модификация зависит от присутствия специфических энзимов и микроэлементов, среди иных – железа и меди, а также органических кислот и, прежде всего, аскорбиновой кислоты (вит.С). Параллельно и в безусловной зависимости от присутствия аскорбиновой кислоты, происходит окисление и гидроксиляция аминокислот пролина и лизина. Двухрядный на этом этапе коллаген в форме единичных, но уже сформированных хелис передвигается из цитоплазматической области своей строительной «верфи» на ее стапеля. Там каждая цепочка спонтанно «ищет» двух «компаньонов» для создания суперхелисы. Подобный процесс происходит и при производстве эластина. Именно поэтому эластин часто называют сестринским белком коллагена.

Рис.5. Фибробласт и его функции.

Коллаген в двухрядной форме (спирали), который вскоре станет трехрядным (тройные спирали) имеет также форму, растворимую в воде. Тропоколлаген характеризует также и то, что его конструкция, составленная из молекул (цепочек), может подвергаться диссимиляции (распаду) снова на молекулы, и даже на короткие аминокислотные конструкции. Причем, до тех пор, пока эти продукты распада не покинули еще своей клеточной среды, они могут снова принять участие в синтезе. Наблюдалось также, что даже если продукты преждевременной диссимиляции коллагена не входят снова в непосредственные реакции синтеза, то само их присутствие в фибробластовой и околофибробластовой среде явно стимулирует процесс синтеза коллагена. В то же время продукты «преждевременной» (побочной в процессе биосинтеза) диссимиляции эластина благоприятствуют в околофибробластовой среде процессам синтеза «сестринских» коллагеновых белков, но уже, что интересно, не в состоянии помочь в таком же синтезе матричных белков – волокнистого эластина, возникающего из тропоэластина.

И, наконец, белки, которые «заблудились», полипептиды, которые не превратятся сами в спирали, или позже не найдут партнеров для тройной хелисы, а также всевозможные белковые остатки не создавшие никаких связей – все они распадутся на аминокислоты, значительное большинство которых снова включатся в процесс метаболизма и смогут послужить строительным материалом для новых протеинов, причем даже не обязательно коллагена. Только одна аминокислота, свойственная исключительно коллагену – гидроксипролин – неспособна к повторному усваиванию. Однако, присутствие гидроксипролина в околофибробластовой среде значительно способствует процессам синтеза коллагена, даже когда сам он непосредственно не соединяется с протеинами. В конце концов, он впоследствии удаляется с мочой. Каждый раз участие гидроксипролина в возникновении коллагена требует его дополнительного создания.

Еще на самом раннем (молекулярном) этапе процесса биосинтеза коллагена происходит сначала выравнивание цепочек (вскоре уже спиралей), затем «сшивание» их крайними пептидами и возникновение (в цепочках типа альфа) пока еще внутренних связей. Затем пептидная цепочка «закручивается» в левую сторону, причем процесс этот непрерывный и распространяется до самого конца цепочки, в результате чего возникает (пока еще одиночная) хелиса. Далее после того, как эта хелиса «найдет» партнеров для создания триплета происходит подобный процесс, но теперь спирали взаимно переплетаются, так, будто им подарили застежку «молнию». Этому сопутствуют мгновенное возникновение двусернистых связей (мостиков) и сильное сворачивание всей возникшей конструкции, но на этот раз – направо. В конечном результате 3-хелиса окончательно покидает клеточную среду и «сойдя со стапелей» своей верфи, переходит в пространство внеклеточного матрикса (равнозначные дефиниции: межклеточный матрикс, внеклеточный матрикс, ECM– extracellular matrix).

На этапе выхода молекул за пределы клетки-матрикса, параллельно с процессом объединения их в триплеты и возникновения двусернистых мостиков, в присутствии энзима лизилоксидазы, содержащего среди прочих медь и железо, начинается процесс окисления некоторых остатков лизина или гидроксилизина до формы реактивных альдегидов. Это, в свою очередь, обеспечивает условия для формирования суперхелис и превращения их в субволокна (фибриллы). Из белковых остатков возникают очередные продольные и поперечные связи, которые все более и более изменяют тип тропоколлагена. Наконец, тройные хелисы настолько прочно сплетены в сеть, что теперь уже могут «начать думать» о дальнейшем синтезе в микрофибриллы (четырехрядная форма), из которых впоследствии возникнут волокна (пятирядная форма).

Описанный синтез коллагена происходит, как и все биологические и биохимические процессы в организме лучше или хуже, более или менее гладко. Одним образом в юношеском возрасте, пышущим здоровьем и с прекрасным аминокислотным хозяйством, и иначе, когда организм начинает стареть, когда его донимают болезни, или когда человек не заботится о поставке своему организму компонентов для синтеза коллагена, витаминов и микроэлементов, которые обуславливают успех и производительность этого биосинтеза. И, напротив, хороший «густой» коллаген это превосходная соединительная ткань, отсутствие морщин до самой пенсии, соколиное зрение, сопротивляемость инфекциям, молниеносное заживление ран и царапин. Одним словом, говоря проще – молодость, здоровье и красота!

Обмен коллагена

Коллаген, как и другие белки, не дан нам раз и навсегда. Он «рождается» в своих матричных клетках и «умирает», то есть подвергается анаболическим и катаболическим процессам. Распадающийся коллаген точно так же катаболизируется в энергию и отходы, как и другие белки. У коллагена, однако, тоже есть в организме настоящие смертельные враги и они его реально уничтожают. В местах уничтоженного коллагена возникает новый. Происходит непрерывный обмен.

Существенным является то, что в молодости, в здоровом состоянии, при должной заботе о правильном аминокислотном хозяйстве, коллаген синтезируется в клетках довольно быстро, а распадается довольно медленно. Период такого правильного полураспада - 50-60 дней. Такое преимущество синтеза коллагена, находящегося в хорошей кондиции, по отношению к его деструкции, является очередной особенностью этого исключительного белка, и возникает эта особенность вследствие нескольких обстоятельств.

Во-первых, коллаген созревает медленно, или точнее говоря, медленно формируются его полноценные частички. При этом на длительность этих процессов созревания имеет существенное влияние биологический возраст человека. Вместе с увеличением биологического возраста коллаген созревает все медленнее. И напротив – лица, располагающие коллагеном «в прекрасной форме», то есть просто более часто обменивающимся, обычно метрически имеют гораздо больше лет, чем биологически.

В целом, считается что (к сожалению) уже между 25-м и 30-м годом жизни у большинства представителей человеческой популяции процессы созревания коллагена начинают замедляться – и отныне будут все больше замедляться до самого конца жизни. С точки зрения исследований этого белка, без сомнения белка молодости, начало процесса старения наступает у большинства из нас намного раньше, чем принято считать.

У молодого взрослого человека «в самом расцвете сил» обмен коллагена происходит на фоне других белков достаточно медленно, однако он все же превышает количество шести килограммов в год. Но уже у пациента в старшем возрасте это количество опускается до чуть более трех килограммов.

Рис. 6

Упрощенная схема, показывающая производство коллагена в организме человека (Ю. Сулык)

Надписи на рисунке:

вертикальная ось – Производство в %

горизонтальная ось – Возраст в годах

верхняя диаграмма – 25 лет, 40 лет, 50 лет, 60 лет, 70 лет, 80 лет, 90 лет

нижняя диаграмма – 40 лет, 50 лет, 60 лет, 70 лет, 80 лет, 90 лет

между 50 и 70 – Женщины – менопауза

Иногда происходит дополнительное ускорение деструкции. Например: вполне возможно, что у женщины, которая находится в стадии менопаузы всего лишь два года, возможна ситуация, при которой потери коллагена на 20% больше, способности его восстановления. Точно также происходит в длительные периоды плохого питания, в состояниях перегрузок организма, например вследствие алкогольной или наркотической зависимости. И снова – на противоположном полюсе: каждый из нас знает людей, которые выглядят на 20 лет моложе своего возраста, причем без всякого вмешательства пластического хирурга. Такие люди почти никогда не болеют и обладают неисчерпаемой энергией. Есть пожилые люди без видимых морщин, которые целыми днями катаются на лыжах, а если даже сломают ногу, то она срастается у них быстрее, чем у их внуков. Мы говорим здесь о людях, которые или генетически снабжены коллагеновым матриксом, достойным зависти, или у которых в результате правильного образа жизни, питания или суплементации процесс обмена коллагена все еще «не хочет» замедляться.

Во-вторых, значительное скопление в нашем организме (имеется в виду организм здоровый и правильно питающийся) «молодого» (в смысле наиболее ценных и крепких волокон) коллагена вызвано особой необходимостью. Наш организм ведет себя так, будто он «предвидит» будущие травмы, болезни или другие состояния, в которых ему понадобится коллагеновый резерв для нужд регенерации органа, заживления ран, лечения ожога или поражения кожи либо другой ткани.

В-третьих, коллаген действительно «созревший» обладает необыкновенной (это которой уже?) чертой «постоянства» и практически недоступен для своих злейших врагов – различных протеолетичиских энзимов. Разумеется не всегда и не всех. В организме существуют энзимы, способные уничтожить коллаген (например, лизосомальные клеточные ферменты). Однако чтобы возникли условия для их атаки, где проявилась бы их уничтожающая деятельность по отношению к коллагеновым волокнам, они должны сами оставить свои лизосомы, что при полноценной, остающейся в хорошей форме, то есть хорошо питающейся клеточной оболочке, практически не случается. Да и сам коллаген должен быть слабым, находиться под угрозой денатурации, ибо только тогда он подвержен агрессии лизосомальных протеинов.

По трем вышеперечисленным поводам, при условии здоровья и правильного аминокислотного хозяйства наш коллаген должен «стареть» только тогда, когда настанет его неизбежная пора. Так что, если морщины на лице у нас появляются гораздо раньше, чем должны, если мутнеет глазное яблоко, если множество физиологических недомоганий сигнализирует нам о плохом общем состоянии организма – значит наступил последний момент, когда еще можно остановить неблагоприятное развитие событий. Немногие люди отдают себе отчет в том, сколько болезненных состояний возникает непосредственно из-за плохого состояния белков, а также сколько нежелательных для человека реакций его тела на течение времени можно приостановить на много-много лет, если в нужный момент позаботиться о систематическом снабжении этого тела соответствующими питательными компонентами, то есть витаминами, микро- и макроэлементами, а особенно элементами, восстанавливающими протеин, и среди них на первом месте – восстанавливающими свой собственный органический коллаген.

Чтобы исчерпать тему уничтожения коллагена энзимами, следует вспомнить о коллагеназе. Это фермент, роль которого в организме представляется как роль контролера процессов коллагеногенеза, причем во всех органах, где находится коллаген типа I и типа III. Коллагеноз мягких тканей подобно боевой колеснице древних римлян, оснащенной острыми лезвиями, буквально разрезает ряды своего врага – коллагена. Он сеет опустошение, причем, как в состояниях гомеостаза, так и в состояниях патологических. Другие ферменты вследствие такой атаки приводят коллаген к более сильному изрешечиванию, в результате чего он быстрее стареет. Что интересно, - ферменты коллагеназ производятся теми самыми фибробластами, которые производят и коллагеновые молекулы. На практике эта гражданская война выглядит так, словно энзим коллагеназы отрезает только кусочек пептидной цепочки, которую затем уничтожают другие энзимы, уже из группы протеаз. Причем, вообще ферменты протеолитические (например, пепсин, трипсин, папаин) способны расщеплять только растворимые фракции коллагена, и уж совсем безопасны для форм фибриллярных, то есть волокнистых.

Другими примерами самоуничтожения коллагена ферментами собственного организма являются действия лейкоцитов, которые как раз с помощью энзимов гидролизуют маленькие пептидные цепочки, разлагая их на аминокислоты, ну, и к сожалению, злокачественные опухоли: производимые ими энзимы режут коллаген с целью получения жизненного пространства. Когда они достигают своей цели, открывается путь к метастазам (переносу).

Процесс гидролиза убийственен для коллагена. Поэтому всевозможные коллагеновые гидролизаты, которые должны были стать эффектными компонентами косметических препаратов, потерпели полное поражение в этой области. Не лучше обстоит дело и с пищевыми добавками, питательными препаратами и «ускорителями» для спортсменов, производимыми на базе коллагеновых гидролизатов, чаще всего животного происхождения. Гидролизат коллагена, независимо от того, от какого животного он получен, является только и исключительно «пептидной падалью». Его накожная аппликация (например, в креме «с коллагеном») может давать лишь разовый увлажняющий эффект. Употребление же его в целях суплементации является, конечно, полезным для метаболизма белков, но оно столь же полезно, как например употребление желатина. Полным недоразумением является трата денег на гидролизаты коллагена, цена которых находится на уровне пищевых добавок. Они просто этого не стоят. Лучше за эти деньги съесть несколько раз обед, состоящий из рульки, раков или просто курицы в бульоне.

Если говорить о процессах гидролизации коллагена в человеческом организме, то протекают они так: ферменты лейкоцитов разрывают пептидные соединения на спиральном уровне. Расщепленные коллагеновые молекулы денатурируют при нормальной температуре организма, то есть около 37 градусов Цельсия, в то время как не атакованные энзимами могут выдержать даже состояние высокой температуры, приближенной к 42 градусам Цельсия. В свою очередь, денатурирующие элементы спирали становятся редкими, водянистыми и, наконец, переходят в форму желатина, чтобы, в конце концов, быть разрушенными другими, даже слабыми, ферментами. Гидролизация белков не является даже для здорового организма особо вредной. Кроме распада, например коллагена, большинство аминокислот (за исключением гидроксипролина) снова входит в новые метаболические процессы. Часть из них – анаболически активная - «воскреснет» как строительный элемент новых протеинов.

3.5. МЕЖКЛЕТОЧНЫЙ МАТРИКС И ТРАНСЭПИДЕРМАЛЬНОСТЬ ПРОДУКТОВ РАСПАДА КОЛЛАГЕНА, ДОСТАВЛЯЕМЫХ ИЗВНЕ ОРГАНИЗМА

В многоклеточных организмах большинство клеток окружает среда, называемая матриксом внешне-, вне- или межклеточным. В действительности это сложный комплекс связанных между собой макромолекул. Эти частички (белки и полисахариды) в принципе производят основные, разнообразные белки, из которых в межклеточном пространстве создается более или менее упорядоченная сеть. Внеклеточный матрикс (ЕСМ – extracellular matrix) не является некой биологической «пустотой», несмотря на то, что свободные аминокислоты и даже крупные пептидные образования передвигаются в ней достаточно свободно. Не является он также белковой кашицей сам по себе. ЕСМ существенно влияет на местонахождение, развитие, размножение, организацию и метаболизм клеток, которые он окружает, включая мониторинг процесса превращения этих клеток в ткань.

Понятие межклеточного матрикса непопулярно в текстах (особенно медицинских) во всех странах. Намного охотнее употребляется общее определение соединительной ткани, как самой важной из тканей. Однако соединительная ткань это просто и есть межклеточный матрикс вместе со всеми «погруженными» в нем или окруженными им клетками.

На прочность, эластичность и общую кондицию соединительной ткани, а в результате – почти всего организма, решающее влияние оказывают несколько видов коллагена и эластина. К основным клеткам соединительной ткани мы относим фибробласты, остеобласты, хондроциты, макрофаги и тучные клетки.

Межклеточный матрикс, а конкретнее белково-полисахаридный гель, вид которого он чаще всего принимает, обеспечивает поставку этим клеткам кислорода и питательных веществ, а также очищение от токсинов и продуктов распада метаболических процессов всего околососудистого пространства.

Задачей соединительной ткани является, по определению, соединение всего, поэтому частью этой системы являются сосуды, кровеобразующие органы и лимфатическая система, органы, ответственные за иммунитет, а также всевозможные жидкости человеческого организма (кроме тех, которые находятся в пищеварительной системе и тех, которые мы выделяем). Сюда относятся также некоторые гладкие мышцы, мозговые оболочки и еще много других меньших органов.

Довольно существенным для понимания некоторых тезисов, которые затронуты в этой работе, является знание о том, что соединяет между собой, что придает общие черты столь разноплановым в биологическом смысле видам соединительной ткани. А дело, между прочим, в том, что любая ткань: нервная, мышечная, костная, эпителиальная и в том числе соединительная – состоит из клеток. Это широко известно, однако только соединительная ткань располагает веществом, которое мы называем внеклеточным матриксом (ЕСМ). Интересно то, что ЕСМ создает, как правило, те же самые клетки, которые позже закрепляются во внеклеточном матриксе и которые тем же самым ЕСМ питаются, также посредством снабжения их аминокислотами.

Для примера: внеклеточный матрикс для фибробласта, находящегося в дерме, помещенного на непосредственном стыке со слоем эпидермиса, построенного этим же самым фибробластом – выводит «отходы» производственных процессов, происходящих в этой строительной «верфи» коллагенов, эластина, энзимов и других протеинов. Говоря «верфь» мы имеем в виду также и ее «стапели». Когда мы пишем «отходы», мы имеем в виду белковые остатки, которые не играли главной роли в процессе коллагеногенеза и теперь могут быть подвергнуты повторному метаболизму.

ЕСМ, однако, может сделать гораздо больше в области клеток дермы. Мы наблюдали, что он абсорбирует и адаптирует непосредственно к областям вблизи фибробластов вещества, активно проникающие сквозь барьер эпидермиса, между прочим, доставленные и в косметических «носителях» (как например липосомы), также как и многочисленные аминокислоты, являющиеся продуктом распада (под влиянием температуры человеческого тела) биологически активного трехрядного коллагена, нанесенного в виде гидрата (белкового геля) непосредственно на эпидермис.

Эксперименты проводились с использованием готового дермокосметического препарата Натуральный Коллаген Q 5-26 – продукта, производимого в Польше, на исключительных правах для фирмы COLWAY. Натуральный Коллаген является препаратом действительно отличным от тысяч производимых в мире косметических средств: кремов, гелей, питательных веществ и т.п. Дело в том, что это почти чистый гидрат тропоколлагена, то есть водный раствор коллагена, сохраняющий за пределами донора (пресноводной рыбы) конформацию тройной хелисы! Это уникальное средство состоит исключительно из белков, связывающих воду, органической кислоты (<2%) и жировых кислот (в коротких цепочках), связанных обычным алкоголем (<1,5%). Отсутствуют ароматизаторы, красители, консерванты.

Это неслыханный в современной истории косметологии случай, когда препарат, произведенный по замыслу для защиты кожи от процессов старения (морщин), непосредственно экстрагирован из живой ткани позвоночных и остается постоянно живым (сохранена присущая только живым организмам конформация тройной хелисы), приобретая форму, готовую с потребительско-торговой точки зрения почти немедленно после того, как он покидает ткань кожи рыбы-донора.

Это бесспорная мировая сенсация и поэтому мы, имея в виду уникальное сходство продукта меркантильного с материалом строго исследовательским, решили начать исследования механизмов трансдермальности гидрата рыбьего коллагена.

Межклеточный матрикс принимает значительное участие в механизмах трансдермальности продуктов распада тропоколлагена, нанесенного наружно (на эпидермис). Наши наблюдения показали, что короткие пептидные цепочки либо просто свободные аминокислоты, на которые обычно распадается под влиянием температуры человеческого тела нанесенный на эпидермис трехспиральный коллаген – продираются межклеточным путем сперва вдоль отложений, а затем вдоль живых, но уже неспособных для воспроизводства кератиноцитовых клеток. Они пробиваются весьма эффективно, вопреки распространенным утверждениям, ошибочно формулируемым, ибо эти формулировки были сделаны на основе анализов о непроходимости сквозь эпидермис гидролизата животного коллагена или иных белков, состоящих из крупных частиц либо подобных им.

Гидрат рыбьего коллагена, находящийся в форме естественного геля, впитывается сквозь все слои эпидермиса один за другим, буквально в течение нескольких минут. Это происходит еще быстрее, если роговый слой был ослаблен, например механическим, лазерным или энзиматическим пилингом, а также в тех случаях, когда кожа «требует» коллагена, например в результате солнечного ожога.

Продукты диссимиляции коллагеновых низкорядных и растворимых белков (например, тропоколлагена – Натурального Коллагена) возникают почти немедленно после нанесения на эпидермис коллагенового геля. Под влиянием температуры тела молекулы коллагена распадаются до величины таких структур, которые эффективно проникают сквозь барьер эпидермиса. Хотя действительно и нелегко, но они проникают даже через самый плотный естественный слой – роговый. Дело в том, что роговый слой содержит клетки – кератиноциды, представляющие очень тяжелый барьер для проникновения любых субстанций, кроме газовых. Таким образом, трансэпидермальные процессы могут происходить лишь путем межклеточным – именно так всё и происходит. Несмотря на различные трудности, вытекающие из того, что множество каналов потенциальной трансдермальности «залеплены» кератином, микропептиды, возникающие в процессе разложения на поверхности эпидермиса рыбьего трехспирального и биологически активного коллагена, значительно легче, чем можно было бы судить на основании изучения доступной литературы, проникают последовательно сквозь все слои эпидермиса. Роговый слой эпидермиса (даже без стирания его при помощи пилинга) пропускает, словно дырявое сито, вопреки всем написанным еще в ХХ веке учебникам не только газы (кожа это орган 5% обмена дыхания), но также и такие субстанции как йод, мышьяк, сероводороды, ихтиол, эстрогены и аллергены, даже столь массивные как соли тяжелых металлов.

Эпидермис впитывает вглубь кожи также воду, жиры, кислоты, а особенно охотно слабонасыщенные жировые кислоты (напр. Омега-3) – естественные носители рыбьих белковых остатков.

История современной субстанционной косметологии – это по большей части около 80 лет борьбы за преодоление барьера эпидермиса активными субстанциями, безопасными для организма и замедляющими процессы старения кожи. Первым таким средством, проникающим сквозь эпидермис в межклеточный матрикс, был Эуцерин (крем «Нивея»).

Сейчас мы уже знаем, что белковые гидролизаты, в том числе особенно коллагеновые, находящиеся в составе косметических продуктов и мазей, не имеют никаких шансов на преодоление барьера эпидермиса. Это молекулы, биологически неактивные, которые иногда называют «пептидной падалью».

Барьер эпидермиса могут преодолеть субстанции активные, замкнутые в носителях (например, в липосомах), таких как витамины или коэнзимы. Мы уже знаем также, что на это способны и продукты распада суперхелисы коллагена - пептидные микроцепочки и свободные аминокислоты. Однако слои эпидермиса никогда не преодолеют довольно часто встречаемые компоненты косметических препаратов – белки, состоящие из крупных частиц и, прежде всего, гидролизаты, полученные из волокнистого животного коллагена. Они попросту слишком велики, слишком велика масса их частиц. Если же говорить о белках низкого ряда, гидролизация делает их составные части – микропептиды и аминокислоты – биологически неактивными и тем самым чаще всего как бы «невидимыми» для рецепторов кожи. Иначе говоря, фибриллы и волокна в смысле белковой эволюции (биосинтеза) как бы опоздали. Коллагены высоких рядов попросту слишком велики, чтобы «мечтать» об этом. А вот раздробленные самым тщательным образом в процессе гидролизации коллагеновые волокна не являются биологически активными и, стало быть, не воздействуют на рецепторы так, как это делают частички действительно не проникающие сквозь эпидермис, но оказывающие влияние на организм. Такими, например, являются аллергены. Мы установили, что только продукты распада (диссимиляции) низкорядного и растворимого коллагена имеют шанс зарядить внеклеточный матрикс, преодолевая все эпидермальные препятствия, включая дерму.

После достижения дермы аминокислоты, нанесенные снаружи, производят здесь подлинную революцию. Они запускают усиленное производство цитокинов, низкорядных белков, производимых кератиноцитами – живых клеток основного слоя эпидермиса. В проведенных исследованиях нас особенно интересовало стимулирующее влияние аминокислот, возникших после распада коллагеновых хелис, нанесенных извне на цитокины, типа FGF (Fibroblast Growth Factor –коэффициент роста фибробластов). Это влияние представляется нам бесспорным. Мы наблюдали даже взаимодействие, т.е. «ответы» фибробластов, которые тоже способны создавать цитокины и эти ответы выражались в сверхпроизводстве цитокинов уже фибробластами (конкретно: интерлейкинов 6).

Самым существенным, однако, является то, что внешнее нанесение гидрата тропоколлагена вызывает в итоге «оживление дел» в межклеточном матриксе и расположенных около фибробластов областях. И в этом случае наступает интенсификация процессов коллагеногенеза. «Транспортные» механизмы межклеточного матрикса (ЕСМ) - это те самые механизмы, которые отвечают за питание всевозможных клеток, «живущих» на огромной, с анатомической точки зрения, территории ЕСМ – они немедленно «начинают заботиться» о каждой аминокислоте, которая продирается трансэпидермально через основные слои эпидермиса. Этот механизм, до сих пор неописанный в литературе, доказывает: во-первых, действительную трансэпидермальность коллагена, во-вторых, возможность влияния посредством внешнего нанесения коллагена на процессы его ускоренного обмена в коже, что должно непосредственно влиять на замедление процессов старения (в том числе, сморщивания кожи). В-третьих, это доказывает, что межклеточный матрикс способен абсорбировать на нужды «своих клеток» питательные продукты в виде свободных аминокислот, а, быть может, даже целых отрезков пептидных цепочек, в том числе и тогда, когда клетки эти отделены от таких поставок барьером столь плотным, каким до сих пор считался эпидермис.

Эффективность стимуляции фибробластов с целью усиленного производства собственного, органического коллагена в результате суплементирования его извне аминокислотами, полученными в результате диссимиляции рыбьего коллагена, еще нуждается в очень тщательных исследованиях. Эйфорические реакции лиц, которые применяют этот метод, даже если они делают это с блестящим результатом несколько десятков месяцев, на наш взгляд все еще недостаточны, чтобы в публикации, где мы стараемся давать информацию исключительно объективную, объявлять о существовании эликсира молодости. Ибо именно так следовало бы назвать препарат, позволяющий неинвазивным путем достигать постоянного увеличения коллагена в коже.

Нам, разумеется, пришлось встретиться со скептицизмом со стороны коллег по профессии, и прежде всего органиков, которые обращали наше внимание на то, что в данной ситуации следовало бы расширить материал учебников, осветив функции межклеточного матрикса. В настоящее же время – напоминаем – они определяются следующим образом:

- функция создания основ органов и тканей

- функция универсального биологического клея

- функция участия в водно-солевом регулировании

- функция создания специализированных тканевых структур: костей, зубов, хрящей, сухожилий, перепонок и других.

Напомним также, из чего построен межклеточный матрикс. Его составные части это:

- структуральные белки коллагена

- структуральные белки эластина

- гликозаминогликаны

- протеогликаны

- неколлагеновые структурные протеины (фибронектин, ламин, остеонектин, тенасцин и др.)

Компоненты межклеточного матрикса делятся на две группы: бесформенные (аморфные) и волокнистые. Бесформенные - это две группы субстанций: гликозаминогликаны и протеогликаны. Обе они состоят из полисахаридов и белков. Консистенция той или иной нашей ткани как раз и зависит от количества бесформенного компонента. Например, в состав межклеточной субстанции для кровяных клеток, какой является плазма, бесформенные компоненты практически не входят, и поэтому кровь является жидкостью. И наоборот: межклеточная субстанция хрящей содержит очень много гликозамино- и протеогликанов, благодаря чему хрящ имеет форму плотного, твердого желе.

Вторая группа компонентов межклеточного матрикса – волокнистая, содержит волокна коллагена и эластина. Они возникают, разумеется, в результате структурного преобразования тройных хелис, биосинтезированных в фибробластах, сначала в фибриллы, а затем собственно в волокна.

Биологи привыкли считать именно эту рыхлую форму соединительной ткани «классической» тканью. В ее бесформенном компоненте заключены растягивающиеся эластичные волокна коллагена и многочисленные клетки. Самая важная из них разумеется фибробласт – производственная верфь коллагена до трехрядной формы, коллагена ретикулярного, тропоэластина, но также и других составных частей межклеточного матрикса и даже энзимов.

3.6. НАУЧНЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ДЕЙСТВИЯ РЫБЬЕГО ТРОПОКОЛЛАГЕНА

Наиболее эффектные научные исследования в этой области были проведены в Центре химии полимеров Польской академии наук в г. Забже, в лаборатории «Центра усовершенствования – Полимеры 2000+», а также на кафедре молекулярной биологии и генетики Силезской академии наук в г. Катовице – лаборатории Центра усовершенствования исследований и обучения молекулярной биологии, матрикса и нанобиотехнологии.

Польские биохимики из Силезии, располагая исследовательским материалом своих коллег из Гданьска – рыбьим коллагеном, сохраняющим вне организма конформацию тройной хелисы, добились выдающихся успехов в исследованиях, посвященных пониманию структуры и функций межклеточного матрикса. Попутно они доказали непосредственное влияние молекулярного рыбьего коллагена на увеличение человеческих фибробластов.

Ученые из польской Силезии отошли от повсеместно принятых для роста клеток in vitro плоских пластмассовых или стеклянных поверхностей. Они создали особую трехмерную среду, значительно более приближенную к условиям, царящим в ткани. Она содержала два главных компонента: синтетический полигидроксибутират (ПГБ) и коллаген типа I в виде гидратированного трехрядного рыбьего коллагена. Первый элемент является биодеградируемым полимером, а второй, как повсеместно известно, одним из главных молекулярных компонентов внеклеточного матрикса (ЕСМ).

Рыбий коллаген в виде гидрата сгущался на молекулярном сите и был очищен от белковых остатков методом ионообменной хроматографии. В качестве пласта в колонне DEAE применялась целлюлоза. В такой среде в течение 2 недель производилось выращивание человеческих фибробластов.

Этот эксперимент сначала показывал результаты лишь незначительного увеличения выращиваемых клеток. Однако, вскоре выяснилось, что применяемый в качестве растворителя для ПГБ и коллагена диметилсульфоксид (DMSO) разрушает тройную хелису коллагена, который тут же теряет биологическую активность и плохо связывается с ПГБ.

Тогда была принята стратегия наложения на пластинки для выращивания раствора ПГБ в DMSO, затем выпаривание растворителя в условиях вакуума и лишь после этого наложение рыбьего коллагена. На подготовленные таким образом пластинки снова был произведен посев человеческих фибробластов в стандартной питательной среде DMEM.

Сравнительные результаты выращивания, произведенного на разных пластинах, дали интригующие результаты. Среда ПГБ с рыбьим коллагеном содержала наибольшее количество прикрепленных клеток. После четырех часов инкубации их количество составляло 69,5 мм2, и это было на 30% клеток больше, чем в контрольном посеве, содержащем лишь питательную среду.

Кроме того, в первые часы инкубации фибробласты росли значительно быстрее в среде ПГБ с коллагеном. После четырех часов разросшиеся клетки составляли в вышеуказанной среде 60,5% всех клеток, в то время как в контрольной среде только 33,7%. Следует подчеркнуть, что в этих исследованиях для покрытия поверхностей выращивания применялись наименьшие возможные количества ПГБ и коллагена.

В этих же самых научных учреждениях были проведены исследования влияния рыбьего коллагена на скорость адгезии и роста клеток. Результаты показали, что поверхностное покрытие рыбьим коллагеном весьма благотворно влияет на выращивание на них фибробластов. После четырех часов на поверхностях, покрытых коллагеном, было в два раза больше прикрепленных клеток, чем в контрольном посеве.

Исследования, проведенные в WICHE (Военном химическом институте) и совпадающие с ними эксперименты в Украине, показали, что культуры, содержащие рыбий коллаген, характеризовались очень сильным статистическим снижением супрессивной активности лимфоцитов Т. Показатель SAT в контрольных культурах и культурах, содержащих трехрядный рыбий коллаген – 30,41 ± 8,3 против 8,9 ± 6,8. Таким образом, доказано снижение способности иммунорегулирующих лимфоцитов Т и снижение иммуногенной активности моноцитов коллагеном, нанесенным извне. Иммуносупрессивное действие коллагена, являющегося предметом исследования в условиях in vitro позволило предположить, что он обладает, по крайней мере, противовоспалительными свойствами. Это полностью подтверждается нашими личными наблюдениями.

Профессор Эдвард Баньковски из Медицинской академии в Белостоке открыл способность коллагена к агрегации кровяных телец, активации плазменных белков, содержащих гидроксипролин и существование в кровяных тельцах фактора, стимулирующего коллагеногенез.

В дополнение научных информаций из Польши следует вспомнить, что в 2006 году там была создана «искусственная кожа», основанная на коллагеновых биополимерах, выращенных в лаборатории. В момент окончания данной работы не было еще письменных сообщений на эту тему, кроме описания ее применения в операционной практике для возмещения некоторых частей мягких тканей.

В лаборатории больницы Университета Фудан, в филиале в Хуашань, была бесспорно подтверждена биологическая активность продуктов распада рыбьего коллагена в виде пептидов и аминокислот. Доказано их воздействие на промотор гена VEGF (фактор роста эндотелия кровеносных сосудов) и на ген Hsp70.1. Исследования под руководством профессора Юань Йонг Кси проводились на клеточной линии НЕК 293, трансфецированной плазмидами с этими генами. Клетки высеивались на пластинки, где ранее был расщеплен рыбий коллаген, для потребности эксперимента разделенный на фракции. Предварительная денатурация предотвращалась азидом натрия в растворе 0,2% в клеточной концентрации раствора.

Выявлено, что рыбий тропоколлаген тормозит активность промотора VEGF и обладает противовоспалительными и болеутоляющими свойствами. Он может быть весьма желанной составной частью мазей и гелей от ожогов, ускоряющих заживление кожи.

Весьма схожие выводы и даже расширенные примерами применения гидрата коллагена в стоматологическом лечении сформулировали академики Академии наук Российской Федерации научные сотрудники поликлиники министерства обороны Российской Федерации: Б.Богданов, К.Большаков и Д.Михайлов.

Трансэпидермальность продуктов диссимиляции рыбьего коллагена в молекулярной форме была доказана методом биопсии фрагментов внеклеточного матрикса, расположенных возле фибробластов, путем нанесения гидрата на кожу изотопами.

Доктор В.Брайчевска-Фишер, иммунолог, отмечает описанное в Oncology Reports 2005, том 14, влияние коллагеновых аминокислот лизина и пролина в среде аспаргина витамина С, а также полифенола на торможение процесса создания кровеносных сосудов в ткани новообразования (остеосаркома).

Далее она цитирует выводы из работ лауреата нобелевской премии профессора Линуса Паулинга, указывающие на значительно большую, чем до сих пор считалось, оздоровительную зависимость организма от кондиции коллагена соединительной ткани. В частности, говорится о влиянии суплементации свободными аминокислотами на связность и прочность соединительной ткани, так же и в контексте межволоконных заполнителей, например сульфата хондроитина, а также N-ацетилоглюкозамина. Паулинг подтверждает тормозящую роль суплементированного коллагена на выделение стимуляторов ангиогенеза, в том числе на промотор гена VEGF.

Следует припомнить, что литература о трехрядном коллагене, удерживающем вне организма конформацию тройной хелисы, в целом более чем скупа. Создается впечатление, что польские биохимики все еще не знают, чем на самом деле располагают. Мировому же сообществу ученых открытие метода свободной гидратации рыбьего коллагена до формы изолированной, но одновременно постоянно трехрядной, причем на промышленном уровне – остается абсолютно неизвестным.

В дополнение можно наблюдать при этом определенный «застой» в мировых исследованиях биохимии белков. Кажется, что сегодня наука знает больше, например, о совершенно таинственном до недавнего времени геноме, чем об основе жизни на нашей планете – белковой молекуле.

ГЛАВА 4

Диагностика и возможности биокоррекции недостаточности соединительной ткани и дефицита собственного органического коллагена.

4.1. Концепция недостаточности коллагена и соединительной ткани.

Человек в большей своей части состоит из соединительной ткани. Более того, в этом наибольшем «пространстве» нашего организма, являющегося чаще всего неким видом взвеси, «плавают», тем или иным способом «соединяясь» друг с другом, остальные клеточные элементы почти всех других тканей. Важнейшим белком соединительной ткани является коллаген. По сути, всю нашу жизнь мы плаваем в реке коллагена. Из связей разнообразных качественно и количественно зависимых компонентов соединительной ткани с другими, возникает конкретный орган с присущими ему особыми функциями. Огромный резервуар соединительной ткани обладает не только саморегулирующейся системой безопасности жизненных процессов, но и центральными, местными и периферийными механизмами регулирования всех жизненных функций.

Когда у нас ухудшаются морфологические условия, думаем ли мы, что это непосредственный результат ухудшения кондиции коллагена, вырабатываемого нашим организмом? Недостаточность соединительной ткани? Скорее мы будем искать конкретную болезнь, не вникая в ее этиологию, а от врача будем ожидать рецепта для эффективного химического лечения. Считаемся ли мы с тем, что у нас, может быть уже не одна, а целый ряд болезней, причиной которых также весьма часто бывает все та же недостаточность соединительной ткани? Слабеющие процессы обмена коллагена? Скверное аминокислотное хозяйство, дисфункция наиважнейших органов?

Когда мы сравниваем результаты проводимых каждые несколько лет исследований, и замечаем, что уровень эритроцитов, лейкоцитов и кровяных телец постепенно уменьшается – следует знать, что почти всегда это имеет прямую связь с прогрессирующей деградацией коллагена. Уменьшение количества белых телец крови приводит к все меньшей сопротивляемости организма, а уменьшение плотности кровяных телец свидетельствует о том, что ткани хуже снабжаются кислородом, что раньше или позже приведет к процессу повреждения клеток в органах и, в результате, старению этих органов. На стыке капиллярных сосудов и клеток тоже находится коллаген, который является мостом в передаче кислорода и питательных элементов.

Соединительная ткань в хорошей кондиции это также барьер против распространения болезней, в то время как слабый коллаген нашего организма позволяет развиваться воспалительным состояниям или возникновению новообразований. Это очень хорошо видно на ранах, переломах, ожогах и прочих травмах. Обладатели сильного, густого коллагена с преобладанием молодых волокон и определенным молекулярным резервом чаще и эффективнее избавляются в период реабилитации от оставшихся после травм патологических изменений. Чтобы наступало активное заживление, необходима активность составных частей соединительной ткани. О всевозможных ранах, переломах, даже инсульте и других проблемах мы можем спустя некоторое время забыть, исключительно потому, что коллаген нашего организма немедленно после травмы приступает к восстановлению ущерба, заживлению ран, реставрации тканей. Кроме того, регенеративные процессы происходят не только в результате болезней или травм. Большинство наших тканей обновляется согласно определенным циклам. А соединительная ткань участвует в обмене биологического материала, причем, не только белка. Таким образом, когда ее жизнеспособность ухудшается, мы все сильнее ощущаем последствия физических нагрузок, усталости и болезни. Людям, у которых замедляется процесс обмена коллагена, в результате чего ослабевает его матрикс, то ли из-за старения, то ли преждевременно по другим причинам – таким людям сразу же требуется больше времени на отдых. У них дольше длятся любые реабилитационные процессы, изменяется химия мозга, что немедленно сказывается на психическом самочувствии и, к сожалению, появляется риск, что некоторые из этих недомоганий они уже будут ощущать до конца своей жизни. Вот собранный нами на основе литературы и собственных наблюдений срез основных звеньев патогенеза недостаточности соединительной ткани:

ВЛИЯНИЕ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ

(стресс, инфекция, травма, нарушения аминокислотного хозяйства и т.п.)

ЗВЕНЬЯ НАРУШЕНИЯ ФУНКЦИЙ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ

(нарушения деятельности гипоталамуса, вегетативные нарушения, эндокринопатия)

1. Неврозы (ишемия, застои и другие)

2. Эндокринопатия (уменьшение анаболической активности гормонов)

3. Гидрофилизация (эстрогенная, альдостеронизм и др.)

4. Патологические изменения пропускаемости эпителия (метаболические, нейрогуморальные)

5. Ослабление прочности компонентов соединительной ткани (разрежение коллагеновых волокон, уменьшение эластичности эластиновых волокон, изрешечивание и др.)

6 Иссушение соединительной ткани

ВИДЫ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ

1. Мезенхимная дистрофия белка с переходом в стекловидное вырождение
2. Нарушение обмена гликопротеинов
3. Дистрофические скопления (кальция, липидов, пигментов, солей)
4. Воспалительные состояния

ПОСЛЕДСТВИЯ ОСЛАБЛЕНИЯ КОЛЛАГЕНОВОГО МАТРИКСА И ИЗМЕНЕНИЙ В СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ

1. Потеря биохимической выносливости (фасций, связок, мозговых оболочек)
2. Сенсибилизация и потеря иммунитета
3. Нарушение трофических функций, общие и местные нарушения адаптивности
4. Нарушение морфогенетических функций (подверженность раковым заболеваниям, пролиферация, ослабление способности тканей к регенерации)

ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ, КЛЕТОЧНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ДРУГИХ ТКАНЯХ

( нервной, мышечной, покровной)

НЕДОСТАТОЧНОСТЬ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ

ОБОБЩЕННАЯ ФОРМА ПОВРЕЖДЕНИЙ ВСЕХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА

1. Коллагенозы 2. Мукополисахаридозы 3. Злокачественные гранулёмы 4. Аллергии 5. Повышенное артериальное давление

ДРУГИЕ МАНИФЕСТИРУЮЩИЕ ФОРМЫ

1. Сахарный диабет 2. Эндогенные психозы 3. Фиброма легких 4. Грыжи. 5. Болезни вен 6. Внутренние болезни (опущение внутренних органов, мочекаменная и желчнокаменная болезни, другие)

4.2. ДИАГНОСТИКА НЕДОСТАТОЧНОСТИ КОЛЛАГЕНА И СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ

1. Диагностика остеопороза (недостаточности коллагена и соединительной ткани кости) с помощью рентгеновского аппарата. Денситометрия.

Рентгеновские методы, как известно, являются одними из наиболее доступных и распространенных в клинической практике в диагнозах травм костей и в целом при исследовании костной ткани. Однако, при помощи рентгеновских лучей можно выявить появление костной остеопатии лишь при потерях почти 30% костной массы. Поэтому, при помощи данного метода прекрасно распознаются поздние симптомы остеопороза – деформации позвонков или переломов длинных костей, но, к сожалению, довольно плохо распознается остеопороз в ранней стадии. Значительно лучшим методом измерения костной ткани является денситометрия. Она заключается в измерении минерального компонента кости, каким является кальций. Для исследования минеральной твердости костной ткани используется одно- или двухэнергетический фотонный денситометр. Он позволяет исследовать две области – позвоночника и шейки тазобедренной кости. Это один из наиболее тонких методов обнаружения остеопороза.

Денситометрия просто необходима для подтверждения диагноза остеопороза, для оценки риска переломов, так же как и для контроля адекватности предпринятых методов лечения. Однако, этот метод не очень оправдывает себя, когда возникает необходимость незамедлительной оценки эффектов предпринятой терапии или незамедлительной оценки возможного прогресса заболевания. Дело в том, что этот метод показывает изменения твердости костной ткани, которые происходили на протяжении года и более. Наибольшее значение в дифференциальной диагностике заболеваний скелета метаболического характера имеет оценка уровня больных гормонов, в особенности эффективно исследование гормонов щитовидной железы, половых, стероидных, гонадотропных, а также витамина D, принимающего участие в регуляции обмена кальция вместе с гормоном щитовидной железы. Впрочем, определение концентрации кальция и фосфора, а также общей активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови используется для оценки общего состояния больного и имеет значение вспомогательное, но не диагностическое.

2. Биологические маркеры метаболизма соединительной ткани.

а) Маркеры формирования соединительной ткани.

- Остеокальцин – основной неколлагеновый белок костного матрикса, состоящий из 49 аминокислотных остатков, синтезированных в остеобластах. Этот протеин, наряду с коллагеном, принимает участие в процессах минерализации. Его концентрация в крови значительно возрастает при некоторых заболеваниях, например, при болезни Паже, при гиперфункции щитовидной железы.

- Костный энзим щелочной фосфатазы, исследования которого принципиально повышают точность диагностики при заболеваниях скелета и печени.

- Проколлагеновые пептиды N и С – то есть конечные пептиды коллагена типа I (соответственно PINP и PICP). Это этапные продукты в процессе биосинтеза коллагена. Они появляются в момент зачатия формирования коллагеновой спирали. Существенным является то, что, как оказывается, оба типа этих пептидов N и C циркулируют в сыворотке крови как отдельные цепочки, что дает возможность легко исследовать их при помощи простого метода иммунологического анализа энзимов.

б) Маркеры резорбции (впитывания) костной ткани.

Основным биохимическим показателем, используемым в клинической диагностической практике в характере критерия резорбции костной ткани, является гидроксипролин мочи. Дело в том, что низкая специфичность гидроксипролина наблюдается в связи с его распространением практически во всех типах соединительной ткани. Мы уже описывали весьма нетипичный способ появления этой аминокислоты в коллагене. Следует лишь напомнить, что гидроксипролин является великолепным показателем в исследованиях содержания коллагена в основной массе белков. В качестве своеобразной аминокислоты, выступающей практически только в коллагене, она благодаря измерениям ее количества позволяет определить количество коллагена. Например, количество коллагена, растворенного в гидрате.

По отношению к костной ткани следует осознавать, что 90% ее протеинов и 30% ее массы – это коллаген.

Возвращаясь, однако, к диагностике следует сказать, что наблюдались случаи, когда исследуемый должен был временно находится на безбелковой диете, что требовало поиска более нетипичных маркеров. Также и тогда можно использовать процесс диссимиляции коллагена, столь характерный для процессов резорбции костной ткани. Стабильность коллагенового матрикса обеспечена взаимосвязями между молекулами (тройными хелисами). Они создаются между некоторыми аминокислотами, входящими в цепочку полипептидного коллагена. Ввиду существования в этих связях пиридиновых колец перекрестные соединения коллагена получили названия пиридинолина и дезоксипиридинолина.

Пиридиновые соединения выступают только в коллагене, что придает этому белку очередную черту исключительности. Они характерны для коллагенов, которые в конце процесса входят в состав «твердой» соединительной ткани – хрящей, костей, зубов. Их нет в коллагене мягких тканей, кожи, глазного яблока и т.п. Благодаря этому, в исследованиях они легко отличаются от гидроксипролина. Костная ткань является основным источником пиридинолина биологических жидкостей организма. Таким образом, определенный уровень пиридинолина в моче всегда является авторитетным показателем процесса деструкции коллагена в костях, независимо от того, был ли это распад физиологический или патологический. Это является сигналом, чрезвычайно важным для раннего диагностирования остеопороза.

Коллаген в своих процессах распада оказывается также бесценным поставщиком маркеров в диагностике заболеваний суставов. Говоря кратко: в моче взрослого человека соотношение выводимого пиридинолина к дезоксипиридинолину должно составлять около 4:1. Увеличение свыше 22% наличия второго очень много говорит для диагностики болезни суставов.

4.3. Новый подход и новые возможности лечения заболеваний соединительной ткани.

Интеграционный, базовый подход к попыткам биокоррекции патологий соединительной ткани характеризуется тремя чертами:

- индивидуальной заменой продуктов питания для поддержания кислотно-щелочного баланса крови, в зависимости от фазы суточного цикла,

- универсальными схемами питания, которые поддерживают правильное функционирование соединительной ткани в сочетании с самыми актуальными диетическими рекомендациями, но оставляя основной упор на заботу о кондиции природного органического коллагена,

- комплексным решением вопроса о правильном ведении аминокислотного хозяйства, ни на минуту не забывая о витаминах, микро- и макроэлементах.

Вот уникальное исследование.

Мы констатировали, что анаболические и катаболические процессы не происходят в человеческом организме «тогда, когда нам хочется», что эти процессы имеют определенный фазовый цикл, определенный суточный ритм.

У человека в «основной» фазе суточного цикла (примерно между 12.00 и 21.00) происходит распад органических субстанций, а в остальное время, то есть в «кислотной» фазе цикла, происходят процессы создания в организме этих субстанций. Давайте вспомним, что распад продуктов обмена материи, это катаболизм, а процесс синтеза, в результате которого возникают новые клетки и ткани – это анаболизм.

Роль соединительной ткани заключается в том, чтобы уравновесить в физиологических границах нормы оба эти процессы – анаболизма и катаболизма (иначе говоря: окисление и щелочение).

Как показывает в своих исследованиях У.К.Эйдем, больные с преимущественным анаболическими процессами должны избегать продуктов, действующих анаболично (кофе, сливки, алкоголь, шоколад и др.). И напротив, пациенты с преимущественно катаболическими состояниями должны ограничивать продукты катаболические (мясо, яичница, некоторые жиры, клюква и др.). Автор пишет: «нет 100%-го соотношения между показателями катаболизма и анаболизма и понятиями «кислый» и «щелочной».

У.К.Эйдем представляет, однако, список продуктов питания и других субстанций, рекомендованных Е.Ревичем в его лечебных схемах. Подчеркиваем, что список этот годится лишь для оценки продуктов в их естественном состоянии.

КАТАБОЛИЧЕСКИЕ АНАБОЛИЧЕСКИЕ

1. Продукты питания

Мясо Молочные продукты

Орехи Фрукты

Хлеб Сахар

Каши Зеленые овощи

Яичница Соевый соус

Твердые сыры Творог

Вишни Шоколад

Клюква Алкоголь

Макароны Кофе и черный чай

Квашеная капуста Масло

Сардины Мед

Тунец Свежая пресноводная рыба

Жир лосося, скумбрии Мороженое, сливки

Жир из печени трески Овощи

Подсолнечное и кукурузное масло Оливковое масло

2. Витамины, минералы и микроэлементы

A, B6, B12 B1, B2, ниацин,

Селен Пантотеиновая и фолиевая кислоты

Магний E, K

Кальций Рутений (рутин)

Барий Цинк

Стронций Натрий

Марганец Литий

Кобальт Калий

Медь Хром

Серебро Железо

Кремний Никель

Свинец Висмут, бор

Сера Фтор, хлор

3. Гормоны.

Тестостерон Кортизол

Адреналин Диэтилстилбестрол

Прогестерон Дезоксикортикостерон

Инсулин

4. Лечебные и подобные им вещества.

Аспирин Кодеин

Наперстянка Кокаин

Атропин Морфин

Хинин Кофеин

Стрептомицин

Сульфатиазол

Хлороформ

5. Иные лечебные методы.

Хирургические операции Химиотерапия

Лазерная терапия (некоторыми препаратами)

Химиотерапия (некоторыми препаратами)

Существует несколько тестов, предложенных Е.Ревичем, направленных на диагностирование нежелательного перевеса анаболической и катаболической активности.

Например, при нарушении обмена веществ, после того как был выпит кофе со сливками и съеден аппетитный «божественный завтрак» временное самочувствие может быть лучшим или худшим. Должно быть лучшим. Если, однако, оно ухудшается, значит, реакция организма вызвана именно нарушением анаболизма.

Для понимания характера метаболизма соединительной ткани можно применить лакмусовую бумажку, которая послужит нам для определения кислотности мочи. С утра, если речь идет о норме, моча должна быть щелочной. По мере приближения вечера она постепенно становится кислой. Кислотность мочи можно измерять в 6.00, 12.00, 17.00, 21.00. Среднее значение pH мочи - 6,2. Утром показатель нормы должен быть выше 6,2. Вечером – ниже 6,2.

Эти показатели характеризуют, прежде всего, межклеточный метаболизм. Внутриклеточные анаболические и катаболические процессы характеризуют концентрацию калия в крови или кальция в моче. Однако, это уже требует лабораторных исследований.

Предлагаемая нами интеграционная схема биокоррекции опирается в основном на исследованиях, представленных в этой работе.

Чтобы достичь удовлетворительного и долговременного лечебного эффекта, мы должны нормализировать метаболизм и, в результате, кондицию, прочность, эластичность, гидрофильность и другие качества соединительной ткани. Мы должны оздоровить наш собственный органический коллаген и тогда весь наш организм станет здоровее. С биологической точки зрения, мы будем делать это, действуя посредством:

- периферического, околоклеточного окружения таких клеток, как: фибробласты, лимфоциты, эритроциты, тромбоциты, а также гелевые и волокнистые структуры,

- отрывочных, саморегулирующихся звеньев соединительной ткани (эндокринных периферических, парасимпатических нервных сплетений),

- центра саморегуляции соединительной ткани (гипофиза, подкорковых реакций).

Очень важна стимуляция капиллярного кровообращения, обращения лимфы и межклеточного транспорта посредством биокоррекции. Это предохраняет от мукополисахаридоза, подагры, остеохондроза и других изменений. Важно также предупреждение всевозможных патологических синтезов белков, то есть в основном тех, которым сопутствует создание антигенов, а в особенности тогда, когда сопротивляемость организма нарушена и является низкой. Таким образом, предупреждается возникновение коллагеноза, злокачественных гранулем, а также превращения «обычных» воспалительных состояний в состояния хронические. Это предохраняет также от многих злокачественных опухолей.

Понимаемая таким образом биокоррекция, вероятно, достижима на пути применения строгой многомесячной особой диеты. В клинической практике, однако, это было бы очень трудным. Достаточно бегло проанализировать представленную выше таблицу Эйдема, чтобы осознать насколько невероятную дисциплину надо проявить, чтобы привести организм к биокоррекции, путем подбора питательных составляющих и приема их в строго определенное время. Это значительно легче сделать при помощи изолированных и конденсированных составляющих.

Ввиду этого мы использовали аминокислотную терапию, применяемую с употреблением аминокислотно-растительно-витаминного препарата КОЛВИТА, содержащего лиофилизованный гидрат рыбьего трополколлагена, экстракт морских водорослей и витамин Е. Этот препарат производится в Польше и распространяется как пищевая добавка и нутрикосметик, биокорректор синтеза коллагена типов I и III в коже с потенциалом возможностей поддерживающей терапии, неописанной ввиду проблем юридического характера.

Этот выбор, разумеется, не был случайным. Мы уже ранее были знакомы с рыбьим коллагеном в форме гидрата и предписывали его пероральный прием, что порождало противоречия хотя бы лишь потому, что в Европейском Союзе этот препарат зарегистрирован исключительно как косметический гель для наружного применения.

Применяемая нами взвешенная аминокислотная терапия заключалась в ограничении проникновения в пищевод крупночастичного высокорядного протеина, особенно больших количеств белка животного происхождения, и постепенной переориентации больного на фито-аминокислотно-минерально-витаминные смеси.

Мы уже давно наблюдали, что вышеупомянутые ограничения являются правильным подходом к лечению больных, настолько «слабых», что у них не было достаточных функциональных резервов в пищеварительных органах (пониженная кислотность, повышенная кислотность, дисбактериоз, хроническая энзопатия: желудочная, печеночная, кишечная). Таким же образом мы наблюдали рискованность частого злоупотребления сохранившимися резервами организма при применении фармакологического лечения. Рискованность, прежде всего, в контексте перегрузки соединительной ткани и так уже плохо функционирующих органов и той же самой соединительной ткани, за кондицию которой идет основная борьба.

Мы поступаем так:

В зависимости от вариантов наиболее беспокоящих синдромов, в процессе биокоррекции нарушений соединительной ткани и нашего органического коллагена мы берем на себя выполнение следующих задач:

- очищение соединительной ткани (диета, сорбенты, лимфодренаж, детоксиканты, антиокислители),

- стимулирование (или подавление) отдельных или комплексных механизмов регуляции метаболизма соединительной ткани (корковых, отрывочных, эндокринных и стволовых),

- насыщение соединительной ткани недостающими компонентами аминокислот, минералов и витаминов,

- коррекция функции соединительной ткани и основных адаптогенных сфер – кожи, слизистых, легких и других.

Продвигаясь дальше по мере достижения определенных этапов, мы также беремся (при условии соблюдения больным полной дисциплины) провести эффективную биокоррекцию ассиметрии функции и метаболизма коры головного мозга и мозговых структур (в основном окрестностей гипофиза). И все это вместе с возвращением симпатического и присимпатического равновесия, а также полноценного обмена соединительной ткани со всеми субстанциями при соблюдении необходимых норм.

Мы беремся также (условно, в зависимости от деталей диагноза) остановить развитие гипертонии, действуя не симптоматически, а непосредственно на причины ее возникновения и развития.

Все это мы проводим, не нарушая границ «физиологического стресса», и таким образом даем 100% гарантию отсутствия каких-либо побочных явлений. Мы действуем без применения фармакологической химии, без применения каких-либо субстанций, иных, чем натуральные составные части нашего питания, которые – и это самое большее, что мы делаем – мы иногда подаем в количествах, больших, чем в ежедневном питании.

Мы все знаем, что гипертония лишь в качестве главной причины атеросклероза – уже Величайший Убийца современности. Его армии – инфаркты, инсульты, эмболии, тромбозы – убивают больше людей, чем злокачественные опухоли, эпидемии, несчастные случаи и современные войны.

В борьбе с гипертонией с недавнего времени применяется, к счастью, также образовательные или превентивные мероприятия, диетология и реабилитация. Однако, применяемое в кабинетах медиков всего мира конкретное лечение мы оцениваем, глядя сквозь призму представленной схемы биокоррекции, - как симптоматическое (лечение проявлений болезни).

Обычно оно направлено на временное понижение давления крови в артериях. Однако, «обречение» пациента на более или менее частое (и не дающее гарантии) применение лекарств, понижающих давление, трудно определить иначе, как лечение симптомов, ибо оно не нормализирует морфологической основы болезни – изменений в сосудах и околососудистых тканях. Тем временем, это именно сосуды и их окружение – неотъемлемая часть соединительной ткани, которая выполняет работу, отвечающую за правильное кровяное давление. Работу, добавим, подчиненную таким законам, как: правильное аминокислотное хозяйство, регулирование морфологии, обмена коллагена и т.п.

Факт зависимости огромного числа симптомов заболевания от состояния соединительной ткани отвечает также на трудный для современной медицины вопрос: почему гипертония с тяжелым течением столь трудно поддается традиционному лечению?

Мы считаем: это происходит потому, что вообще не предпринимается никаких шагов в направлении ускорения обмена коллагена в артериях, не стимулируется «рост» внутрисосудистой гелиево-волокнистой опоры, которая препятствовала бы расширению вен, в то время как спортсмены, которые суплементируются свободными аминокислотами «раздувают» эту структуру неслыханным образом, что позволяет в короткое время расширить сосуды и приводит к значительному увеличению количества крови, проходящей через систему кровообращения и увеличению общего количества крови в организме. Мы в целом считаем, что современная клиническая наука начисто «забыла», как важен коллаген.

Поэтому исходный пункт нашего метода биокоррекции не только в лечении гипертонии, но также и основы многих других болезней человека: не симптомы, а морфология.

Разница принципиальна. Морфология сосудов (вспомним – это 100% производных соединительной ткани) в современной традиционной концепции лечения фактически вообще не принимается во внимание. А ведь сосуды - это идеальный полигон, экспозиция как на ладони метаболизма организма. Впрочем, можно привести пример еще проще. Существует в организме одно такое место, где наиболее таинственный из белков – коллаген – можно увидеть… Речь идет о радужной оболочке глаза (насыщенной сосудами), которую мы легко можем наблюдать лучше всего в освещенном и увеличивающем зеркале. Радужную оболочку можно наблюдать, таким образом, поскольку она находится сразу за прозрачной роговой оболочкой. Поверхность радужной оболочки сконструирована типичным для соединительной ткани образом, то есть, прежде всего, из белков, три четверти которых это коллагеновые волокна. Если радужная оболочка имеет однородную поверхность, которой она обязана плотной густой коллагеновой структуре, то почти всегда ее обладатель здоров как бык и может рассчитывать на еще долгую, здоровую жизнь. Таким образом, заглядывая в радужную оболочку, мы отправили из кабинета за несколько минут не одного ипохондрика.