Vai iekšķīgi uzņemti kolagēna peptīdi sasniedz aci

Vai iekšķīgi lietoti kolagēna uztura bagātinātāji sasniedz aci?

Daudzi cilvēki lieto hidrolizētu kolagēnu (kolagēns, kas sadalīts mazos gabaliņos), lai atbalstītu savu locītavu, ādas un pat acu veselību. Kolagēns ir strukturāls proteīns, kas atrodams ādā, kaulos, skrimšļos – un acs saistaudos (piemēram, radzenē un sklērā). Svarīgs jautājums ir, vai kolagēna fragmenti, kas uzņemti iekšķīgi, var ceļot caur organisma asinīm un faktiski nokļūt acu audos. Šis raksts apskata, ko mēs zinām par kolagēna peptīdu uzvedību organismā (to “farmakokinētiku”), vai mazie kolagēna gabaliņi var šķērsot asins-ūdens un asins-tīklenes barjeras, un kādus pierādījumus sniedz pētījumi ar dzīvniekiem vai cilvēkiem. Mēs arī sniedzam ieteikumus, kā nākotnes eksperimenti varētu tieši pārbaudīt kolagēna peptīdu klātbūtni acu šķidrumos un audos.

Kā kolagēna peptīdi nonāk asinīs

Kad jūs norijat hidrolizētu kolagēnu (bieži no uztura bagātinātājiem vai noteiktiem pārtikas produktiem), jūsu gremošanas sistēma to sadala ļoti īsās aminoskābju ķēdēs – galvenokārt dipeptīdos un tripeptīdos (divas vai trīs aminoskābes, kas savienotas kopā). Divi izplatīti kolagēna dipeptīdi ir prolīns-hidroksiprolīns (Pro-Hyp) un hidroksiprolīns-glicīns (Hyp-Gly). Šie mazie peptīdi ir neparasti izturīgi pret gremošanu, jo to aminoskābes (prolīns un hidroksiprolīns) veido stingru gredzenveida struktūru. Pētījumi ar cilvēkiem liecina, ka pēc kolagēna hidrolizāta lietošanas šie no kolagēna atvasinātie peptīdi patiešām parādās asinīs. Piemēram, Virgilio et al. (2024) deva cilvēkiem kolagēna uztura bagātinātāju un atklāja augstu Pro-Hyp, Hyp-Gly un saistīto kolagēna peptīdu līmeni asinīs 1–2 stundu laikā (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Faktiski viņi ziņoja, ka “visi kolagēna produkti deva atbilstošas izmeklēto metabolītu plazmas koncentrācijas” (kas nozīmē kolagēna sadalīšanās produktus) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Praktiski tas nozīmē, ka, uzņemot kolagēna hidrolizātu, zarnu trakta enzīmi ražo mazu peptīdu (un brīvo aminoskābju) maisījumu, no kuriem daži neskarti nonāk asinsritē. Peptīdu, piemēram, Pro-Hyp, maksimālais līmenis asinīs parasti tiek sasniegts ap 60–120 minūtēm pēc uzņemšanas, saskaņā ar vairākiem pētījumiem (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pēc maksimuma sasniegšanas šis peptīdu līmenis samazinās nākamo dažu stundu laikā. Piemēram, viens pētījums atklāja, ka Pro-Hyp (kas satur parasto hidroksiprolīnu, 4Hyp) atgriezās sākuma (neuztveramā) līmenī apmēram 4 stundas pēc uzņemšanas (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Turpretī neparastāks kolagēna peptīds (Gly-3Hyp-4Hyp, kas satur 3-hidroksiprolīnu un 4-hidroksiprolīnu) saglabājās maksimālajā asins koncentrācijā apmēram 4 stundas, pateicoties izcilajai stabilitātei (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kopsavilkumā, kolagēna peptīdi ātri parādās asinīs un pēc tam tiek izvadīti dažu stundu laikā (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Kas notiek ar kolagēna peptīdiem organismā

Nonākot asinsritē, kolagēna peptīdi izplatās dažādos audos. Dzīvnieku pētījumi, izmantojot radioaktīvi iezīmētus kolagēna fragmentus, liecina, ka uzņemtais kolagēns mēdz uzkrāties ar kolagēnu bagātos audos. Piemēram, Kawaguchi et al. (2012) deva žurkām iekšķīgi radioaktīvi iezīmētu Pro-Hyp devu un konstatēja, ka tas pēc 30 minūtēm plaši izplatījās organismā. Visaugstākā radioaktivitāte tika atklāta gremošanas traktā (kuņģī un zarnās, kas ir saprotams kā absorbcijas vieta) un pārsteidzoši arī ādā un skrimšļos – audos, kas veidoti no kolagēna (www.jstage.jst.go.jp). Šūnas, piemēram, ādas fibroblasti, skrimšļu šūnas, kaulu šūnas un citas, kas parasti reaģē uz kolagēna peptīdiem, faktiski uzņēma šos iezīmētos fragmentus (www.jstage.jst.go.jp). Tas liecina, ka pēc absorbcijas kolagēna peptīdi var ceļot caur asinīm, lai sasniegtu kolagēnu saturošus audus. Citā žurku pētījumā tika konstatēts, ka kolagēna tripeptīdi, piemēram, Gly-Pro-Hyp, saglabājās asinīs un dienām ilgi pēc devas ievadīšanas galvenokārt nogulsnējās nierēs (izvadīšanai) un ādā (www.researchgate.net).

Svarīgi ir tas, ka šajos dzīvnieku pētījumos netika pētīta acs. Tie parāda, ka kolagēna fragmenti asinīs var nonākt audos ar augstu kolagēna saturu (kaulos, skrimšļos, ādā), taču acis netika testētas. Tas atstāj datu trūkumu par to, vai kādi no iekšķīgi iegūtajiem kolagēna peptīdiem sasniedz aci.

Acs aizsargbarjeras

Pirms apsvērt, vai kolagēna peptīdi sasniedz aci, ir lietderīgi saprast acs asins-barjeru sistēmas. Acī ir divas galvenās “asins-acu” barjeras:

Asins-ūdens barjera (BAB): Tā atrodas acs priekšpusē (starp asinīm un šķidrumu priekšējā kamerā, ko sauc par acs priekšējās kameras ūdens humorālo šķidrumu). To veido varavīksnenes un ciliārā ķermeņa apvalks. BAB ierobežo daudzu vielu iekļūšanu no asinsrites priekšējā kamerā (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Asins-tīklenes barjera (BRB): Tā atrodas acs aizmugurē (starp asinīm un tīkleni/stikla ķermeni). BRB veido ciešas savienojumu vietas tīklenes asinsvados (iekšējā BRB) un tīklenes pigmenta epitēlijs (ārējā BRB). Tā stingri ierobežo molekulu kustību no asinīm tīklenē (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Šīs barjeras bloķē lielas molekulas (piemēram, lielāko daļu proteīnu) un daudzas zāles. Tikai mazas, lipīdos šķīstošas vai aktīvi transportētas molekulas šķērso viegli. Faktiski zāļu piegādes pārskatos uzsvērts, ka BRB ierobežotā caurlaidība ir liels izaicinājums sistēmiskām acu ārstēšanas metodēm (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Vai kolagēna peptīdi varētu šķērsot šīs barjeras? Kolagēna peptīdi ir mazi (di- vai tripeptīdi), taču tie ir hidrofili, tāpēc tie parasti pasīvi neizplatītos caur šīm barjerām. Tomēr organismā ir specializēti peptīdu transportētāji. Zarnās un nierēs transportētāji PepT1 un PepT2 pārnēsā di- un tripeptīdus. Ir pierādījumi, ka līdzīgi pārnēsātāji pastāv uz acs barjerām. Jo īpaši Atluri et al. (2004) parādīja trušiem, ka modeļa dipeptīds (glicilsarkozīns), injicēts asinīs, sasniegt stikla ķermeni, tīkleni un acs priekšējās kameras ūdens humorālo šķidrumu dažu minūšu laikā (www.sciencedirect.com). Uzņemšana bija atkarīga no laika un varēja tikt bloķēta ar citiem peptīdiem, norādot uz pārnēsātāju mediētu transportu. Citiem vārdiem sakot, truša acī ir peptīdu transportētāji pie tās asins barjerām, kas var pārvietot mazus peptīdus no asinīm acu šķidrumos (www.sciencedirect.com).

Kopsavilkumā, mazi no kolagēna atvasināti dipeptīdi varētu iekļūt acī, ja tie atbilstu šiem transportētājiem. Tas ir pierādīts ar modeļa substrātiem (piemēram, glicilsarkozīnu); dabiskie kolagēna peptīdi, piemēram, Pro-Hyp, varētu izmantot tos pašus ceļus. Tomēr joprojām trūkst tiešu pierādījumu, ka iekšķīgi lietoti kolagēna peptīdi nonāk acī.

Ko pētījumi parāda (un neparāda) par uzņemšanu acī

Līdz šim neviens publicēts cilvēku vai dzīvnieku pētījums nav tieši mērījis kolagēna peptīdus acu audos vai šķidrumos pēc iekšķīgas devas. Mums ir mājieni, bet nav galīgas izsekošanas pašai acij. Agrākie pierādījumi nāk no truša glicilsarkozīna eksperimenta (www.sciencedirect.com): tas pierāda, ka oligopeptīds var šķērsot gan priekšējo (asins-ūdens), gan aizmugurējo (asins-tīklenes) barjeru veselās acīs. Bet glicilsarkozīns ir vienkāršs modeļa peptīds, kas nav atvasināts no kolagēna.

Attiecībā uz faktiskajiem kolagēna fragmentiem, mums ir tikai vispārīgi izplatības pētījumi (piemēram, Kawaguchi žurku autoradiogrāfija (www.jstage.jst.go.jp)). Tie parādīja radioaktivitāti ādā, skrimšļos, kaulu smadzenēs utt., taču netika minētas acis. Tas varētu nozīmēt, ka acs radioaktivitāte bija zema vai netika mērīta, vai vienkārši netika ziņots. Ja kolagēna peptīdi neuzkrājās acī tikpat daudz kā ādā, pētījums to, iespējams, nebūtu atzīmējis.

Acu asins-barjeru dēļ šķiet maz ticams, ka lielas iekšķīgi uzņemtu kolagēna peptīdu frakcijas nonāk acu šķidrumos. Taču mēs to nevaram izslēgt. Piemēram, jebkādi kolagēna peptīdi asinīs galu galā izies cauri dzīslenes un varavīksnenes asinsvadiem; kāda daļa varētu ieslīdēt caur transportētājiem sklērā, tīklenē vai acs priekšējās kameras ūdens humorālajā šķidrumā. Mums vienkārši trūkst mērījumu.

Īsumā, pierādījumi ir ļoti ierobežoti. Neviens pētījums nav devis cilvēkiem iezīmētu kolagēnu un pēc tam ņēmis paraugus no viņu acs priekšējās kameras ūdens humorālā šķidruma, stikla ķermeņa vai redzes nerva audiem, lai meklētu peptīdus. Tas ir būtisks datu trūkums. Mēs varam tikai secināt no saistītiem darbiem, ka iekļūšana ir bioķīmiski iespējama, bet, iespējams, nelielā daudzumā.

Eksperimentu izstrāde kolagēna peptīdu atrašanai acī

Nākotnes eksperimenti varētu tieši atbildēt uz jautājumu, mērot peptīdu līmeni acs nodalījumos pēc marķiera devas ievadīšanas. Piemēram:

Dzīvnieku marķieru pētījumi: Dot dzīvniekiem (piemēram, trušiem vai pelēm) kolagēna hidrolizātu, kas marķēts ar smagu izotopu vai radioaktīvu marķieri (piemēram, ^14C vai ^3H uz aminoskābes). Pēc devas ievadīšanas, dažādos laikos savākt acs priekšējās kameras ūdens humorālā šķidruma (ar adatas palīdzību), stikla ķermeņa šķidruma paraugus un disecēt audus, piemēram, trabekulāro tīklu, sklēru, tīkleni un redzes nerva disku. Mērīt radioaktivitāti vai izmantot jutīgu masas spektrometriju, lai noteiktu iezīmētos peptīdus šajos paraugos. Autoradiogrāfija (acu sekciju eksponēšana filmai) varētu vizuāli parādīt peptīdu izplatību acs audos. Tas tieši pārbaudītu, vai kādi no kolagēna atvasinātajiem peptīdiem nonāk acī.
Acu mikrodialīze: Lielākiem dzīvniekiem (trušiem vai suņiem) mazas zondes, ko sauc par mikrodialīzes šķiedrām, laika gaitā var ņemt šķidruma paraugus no acs iekšpuses. Ja dzīvniekiem tiek dots marķēts kolagēns, mikrodialīzes paraugus no priekšējās vai aizmugurējās kameras var analizēt, lai noteiktu marķētos peptīdus. Šī tehnika ir izmantota acu zāļu pētījumos un varētu atklāt jebkura peptīda, kas sasniedz acs šķidrumu, laika gaitu.
Cilvēka ķirurģiska paraugu ņemšana: Izmantot acu operācijas šķidrumu paraugu ņemšanai. Piemēram, pirms rutīnas kataraktas operācijas pacients varētu lietot kolagēna hidrolizāta devu, kas satur neradioaktīvu stabilu izotopu marķieri. Tieši pirms operācijas ķirurgs varētu izņemt nelielu daudzumu acs priekšējās kameras ūdens humorālā šķidruma (izplatīta prakse spiediena regulēšanai). Šo šķidrumu varētu analizēt ar masas spektrometriju, lai noskaidrotu, vai tajā ir iezīmēti kolagēna peptīdi. Līdzīgi, donoru acis no pacientiem (ar piekrišanu) varētu pārbaudīt attiecībā uz peptīdu saturu.
Šūnu un audu modeļi: In vitro pētījumi, izmantojot cilvēka acs šūnas (varavīksnenes, tīklenes vai trabekulārā tīkla), varētu pārbaudīt marķēto peptīdu uzņemšanu caur asins barjeru bazālās membrānas modeli. Lai gan ne tieši cilvēkiem, šādi modeļi palīdz parādīt, vai kolagēna peptīdi var iekļūt acs barjeras šūnās.

Katram no šiem dizainiem būtu nepieciešama rūpīga kontrole (piemēram, arī asins līmeņa mērīšana) un jutīgas analītiskās metodes (LC-MS/MS), lai kvantificētu niecīgus peptīdu daudzumus. Taču tie ir tehniski iespējami. Kopā tie varētu aizpildīt pašreizējo zināšanu trūkumu.

Secinājums

Kopsavilkumā, iekšķīgi uzņemtais kolagēna hidrolizāts rada mazus kolagēna peptīdus asinsritē (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Šie peptīdi sasniedz maksimālo līmeni asinīs vienas vai divu stundu laikā un lielākoties tiek izvadīti apmēram 4–6 stundu laikā (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Daži peptīdi ir ļoti stabili un saglabājas ilgāk (piemēram, Gly-3Hyp-4Hyp) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dzīvnieku pētījumi apstiprina, ka kolagēna peptīdi izplatās ar kolagēnu bagātos audos, piemēram, ādā un skrimšļos (www.jstage.jst.go.jp).

Tomēr aci aizsargā asins-acu barjeras, kas parasti neļauj lielākajai daļai asinīs esošo molekulu iekļūt (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Modeļa eksperiments parādīja, ka dipeptīdi var šķērsot šīs barjeras trušiem (www.sciencedirect.com), taču mums trūkst tiešu datu par iekšķīgi lietotu kolagēna peptīdu iekļūšanu cilvēka acu šķidrumos vai audos. Neviens publicēts pētījums nav mērījis kolagēna peptīdus acs priekšējās kameras ūdens humorālajā šķidrumā vai tīklenē pēc kolagēna iekšķīgas uzņemšanas.

Tāpēc jautājums joprojām nav atrisināts. Joprojām nav zināms, vai kolagēna uztura bagātinātāju lietošana būtiski palielina no kolagēna atvasināto peptīdu daudzumu acī. Līdzšinējie pierādījumi liecina, ka acs nodalījumos varētu iekļūt tikai nelieli daudzumi (ja vispār). Lai to atrisinātu, būs nepieciešami mērķtiecīgi marķieru eksperimenti vai klīniskā paraugu ņemšana, kā aprakstīts iepriekš. Līdz tam zinātnieki var tikai teikt, ka kolagēna peptīdi nonāk asinsritē, bet vai tie sasniedz aci nozīmīgos līmeņos, tas vēl ir jāpierāda.

Avoti: Kolagēna peptīdu absorbcija un līmenis asinīs ir dokumentēts cilvēku pētījumos (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Acu barjeru pārskati atzīmē, ka molekulu pāreja ir stingri ierobežota (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), lai gan truša pētījumā tika parādīts, ka dipeptīdi var izmantot oligopeptīdu transportētāju, lai iekļūtu acu šķidrumos (www.sciencedirect.com). Dzīvnieku marķieru pētījumos ir parādīta no kolagēna atvasināta radioaktivitāte ādā un skrimšļos (www.jstage.jst.go.jp) bet nav ziņots par acu datiem. Neviens esošais pētījums nav tieši mērījis kolagēna peptīdus autentiskos acs audos vai šķidrumos, norādot uz skaidru pētījumu trūkumu.