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Wirkung, Mangel, Dosierung, Nebenwirkungen, Überdosierung
Kollagen, auch Collagen geschrieben, ist ein Strukturprotein, das bei vielen vielzelligen Tieren und damit auch beim Menschen im Körper vorkommt. Es ist unter anderem Teil der Sehnen, Bänder oder der Knochen.
Auch Teile der Haut bestehen aus Kollagen. Sowohl in der Medizin als auch in der Kosmetik spielt die Substanz eine wichtige Rolle. So wird das Strukturprotein in der Körperpflege und in Make-up zur Verbesserung des Hautbilds oder als Nahrungsergänzungsmittel zur Förderung der Knochen- und Knorpelgesundheit verwendet.
Kollagen gehört zu den sogenannten Strukturproteinen. Als Strukturproteine bezeichnet man all die Eiweiße, die in den Zellen und Geweben des Körpers vor allem als Gerüst dienen. Im Gegensatz zu anderen Proteinen wirken sie nicht als Enzyme, sondern haben die Aufgabe, den Zellen und Geweben ihre Form und Spannung zu verleihen. Sie halten die Strukturen elastisch, sorgen aber zugleich für eine gewisse Festigkeit. Neben Kreatin und Elastin ist Kollagen eines der wichtigsten Strukturproteinen im Körper.
Kollagen besteht immer aus langen Proteinketten, den Kollagenmolekülen. Diese bilden eine linksgängige Schraubenlinie, auch Helix genannt, aus. Jeweils drei dieser Strukturen sind in einer sogenannten Superhelix miteinander arrangiert. Wasserstoffbrücken zwischen den einzelnen Strängen sorgen für die nötige Stabilität.
Die Kollagenfasern sind dicht gewickelt, sodass sie eine enorme Zugfestigkeit aufweisen. Allerdings sind sie kaum dehnbar.
Die Kollagene lassen sich in verschiedene Unterarten unterteilen. Beim Menschen findet sich vor allem jenes vom Typ I. Deshalb wird der Begriff Kollagen im allgemeinen Sprachgebrauch häufig synonym für Kollagen vom Typ I genutzt. Insgesamt sind 28 verschiedene Kollagentypen bekannt. 10 weitere Proteine weisen zudem kollagenähnliche Strukturen auf.
Das Kollagen Typ I ist ein fibrilläres Kollagen. Das bedeutet, dass das Eiweiß in der Lage ist, Fibrillen zu bilden. Diese sind recht dick und weisen eine Querstreifung auf. Der Typ I kommt vor allem in folgenden Körperstrukturen vor:
Kollagen Typ II ist ebenfalls ein faserbildendes Protein. Es ist Teil vom hyalinen und elastischen Knorpel und findet sich auch im Faserknorpel sowie im Glaskörper des Auges.
Kollagen vom Typ III ist häufig mit dem Typ I assoziiert. Ebenso wie diese Form ist auch der Typ III faserbildend und gehört damit zu den fibrillären Kollagenen.
Kollagen III ist ein wichtiger Bestandteil der retikulären Fasern und damit auch des retikulären Bindegewebes. Retikuläre Fasern sind besonders feine Stränge, die in einer netzartigen Struktur angeordnet sind. Das Retikulärgewebe ist Teil von lymphatischen Organen wie Lymphknoten, Milz oder Rachen- und Gaumenmandeln. Doch der Typ III findet sich auch in folgenden Körperstrukturen:
Kollagen IV ist ein netzförmiges Kollagen, das sich vor allem in der Basalmembran findet. Die Basalmembran, auch Grenzmembran genannt, trennt alle Epithelgewebe des Körpers von dem darunterliegenden Bindegewebe.
Dieses Protein ist ein faserassoziiertes Kollagen. Es befindet sich vor allem in der extrazellulären Matrix des Skelettmuskels. Auch Sehnen, Knochengewebe, Knorpelgewebe, Fettgewebe, Nervengewebe und die Haut enthalten diese Kollagenart.
Im Körper finden sich verschiedene weitere faserbildende, netzförmige oder transmembranäre Kollagene. Sie sind zum Beispiel Teil der Plazenta oder des fetalen Gewebes. Ebenso finden sie sich in den inneren Organen, der Haut, den Wachstumszonen des Knorpels oder in den Augen. Bei vielen Kollagentypen sind die genauen Funktionen teilweise noch ungeklärt.
Neben den Formen wie Kollagen I, Kollagen II oder Kollagen IV liest man bei Nahrungsergänzungsmitteln auch oft die Bezeichnungen Kollagenhydrolysat oder Collagen Peptide.
Kollagenhydrolysat wird aus Kollagen gewonnen. Im Gegensatz zur Gelatine ist dieses Hydrolysat enzymatisch verändert, sodass es gut wasserlöslich ist. Bei Collagen Peptiden handelt es sich um keine andere Form, sondern lediglich um eine andere Bezeichnung für hydrolysiertes Kollagen.
In Nahrungsergänzungsmitteln kommt zumeist hydrolysiertes Kollagen, auch Kollagen-Hydrolysat genannt, zum Einsatz. Es handelt sich hierbei um Kollagen, welches durch bestimmte enzymatische Prozesse wasserlöslich gemacht wurde. Kollagen-Hydrolysat ist somit bioverfügbar und kann vom Körper entsprechend verarbeitet werden.
In den meisten Produkten wird Kollagen verwendet, das von Tieren stammt. Mögliche Quellen sind zum Beispiel Hühnerknochen oder Fischhaut. Es gibt aber auch synthetische Kollagene, die als Nahrungsergänzung genutzt werden können.
Wer ein Collagen-Nahrungsergänzungsmittel in einem Shop kaufen möchte, sollte genau darauf achten, welcher Kollagen Typ enthalten ist. So sind Nahrungsergänzungen mit Kollagen I oder Kollagen II erhältlich. Während der Typ I vor allem in der Haut und der Knochensubstanz zu finden ist, kommt Kollagen Typ II insbesondere im Knorpel vor.
Wer unter Gelenkbeschwerden leidet, wird deshalb wohl eher zu Nahrungsergänzungsmitteln mit Kollagen Typ II greifen. Jemand, der seine Haut von innen straffen oder seine Nägel kräftigen möchte, sollte sich eher eine Nahrungsergänzung mit dem Typ I kaufen. In der Realität ist die Trennung jedoch gar nicht so streng zu sehen, da die Typen im Körper immer vermischt vorkommen.
Grundsätzlich ist Collagen in Form von Pulver, Tabletten oder Kapseln erhältlich. Jede Darreichungsform hat Vorteile und Nachteile. Collagenhydrolysat in Pulverform ist zumeist geruchs- und geschmackslos und lässt sich gut in Wasser auflösen.
Wer auf das Anrühren verzichten möchte, kann das Collagen in Tabletten- oder Kapselform einnehmen. Diese Darreichungsform ist besonders praktisch unterwegs und auf Reisen.
Kollagen ist Bestandteil vieler feuchtigkeitsspendender und hautstraffender Cremes. Insbesondere in den Bereichen Beauty und Anti-Aging erfreut sich das Strukturprotein aufgrund seiner straffenden Wirkung großer Beliebtheit. Auch Duschgel, Wimperntusche, Lippenstift oder After-Sun-Lotion sind beliebte Produkte in der Kosmetikindustrie, die Collagen enthalten.
Ebenso ist Kollagen nicht nur in Kosmetik, sondern auch in vielen Haarpflegeprodukten enthalten. Es soll einen Film um das Haar legen, sodass dieses glatter erscheint und sich zudem leichter kämmen lässt.
Bei Kosmetikprodukten stellt sich jedoch die Frage, ob das enthaltene Kollagen überhaupt die obersten Hautschichten durchdringen kann. Die Haut besteht aus drei Schichten: Oberhaut, Lederhaut und Unterhaut.
In der Lederhaut (Dermis) befinden sich miteinander verwobene feine Kollagen- und Elastinstränge. Sie halten diese mittlere Hautschicht elastisch und speichern zudem Feuchtigkeit. Damit eine collagenhaltige Kosmetik also ihre Wirkung entfalten kann, muss sie durch die Oberhaut dringen, um zur Lederhaut zu gelangen.
Dies ist jedoch nicht möglich, da Kollagen als Molekül zu groß ist, um in die Haut einzudringen. Dennoch kann sich die Haut nach dem Verwenden einer collagenhaltigen Kosmetik besser anfühlen. Nach dem Trocknen zieht sich Kosmetik mit Collagen auf der Haut zusammen, erhöht die Spannung und beseitigt so zumindest kurzfristig kleine Erhebungen und/oder Dellen.
Der genaue Bedarf ist nicht bekannt. Der Körper ist grundsätzlich in der Lage, Kollagen aus Aminosäuren selbständig herzustellen. Doch mit zunehmendem Alter lässt die körpereigene Produktion nach.
Zudem sollte man wissen, dass der Bedarf sehr individuell ist. Jemand, der unter Gelenkbeschwerden oder sogar Knorpelschäden leidet, hat sicherlich einen höheren Bedarf als jemand, dessen Gelenke gesund und fit sind.
In Studien, die zur Kollagenwirkung durchgeführt wurden, betrug die Dosierung zumeist zwischen 2500 und 10000 Milligramm täglich, die durchschnittliche Einnahme lag bei rund 8000 Milligramm.
Die Menschen verdanken die Festigkeit des Körpers vor allem den faserbildenden Proteinen. Kollagen ist aus mehreren Molekülen aufgebaut. Jeweils drei kettenförmige Proteine winden sich umeinander und bilden so eine Helix. Viele dieser 'Proteinseile' verbinden sich wiederum zu den Kollagenfibrillen.
Die benachbarten Kollagenmoleküle liegen versetzt, sodass die Fibrille selbst aus weniger dichten und dichten Zonen besteht. Eine Bündelung der Fibrillen bezeichnet man als Kollagenfaser. Collagen kann Wasser binden, rund 60 Prozent des Gewichts gehen auf den Wassergehalt zurück.
Das gebundene Wasser spielt sowohl für die passive, mechanische Stabilisierung eine Rolle als auch für die aktive Rolle des Kollagens. So haben Forscher herausgefunden, dass Kollagenkontraktionen, die durch Wasserentzug im Knochen entstehen, Zugspannungen ausgleichen und so Brüche oder Risse in der spröden Knochenstruktur verhindern können. [1]
Je nach Beschaffenheit macht das Kollagen im Bindegewebe des Körpers einen Großteil der sogenannten extrazellulären Matrix aus. Es handelt sich hierbei um den Gewebeanteil, der zwischen den Zellen im Intrazellularraum liegt. Somit dienen diese feinen Stränge im Körper auch der Formgebung von Organen.
Sie tragen zur Regulierung des Wassergehalts der Gewebe bei und halten diese elastisch. Ohne Kollagen wären Bänder und Sehnen nicht so stabil und reißfest, die Gelenkknorpel wären weniger druckresistent.
Ohne Kollagen könnte der Mensch auch nicht sehen. Die filigranen Kollagenfasern sichern die Festigkeit und die Klarheit der Hornhaut. Ist die Anordnung dieser feinen Stränge in der Hornhaut gestört, führt dies zu einer verminderten Festigkeit. Bei einem solchen Keratokonus beult sich die Hornhaut nach vorne, sodass das Sehvermögen deutlich eingeschränkt ist. [2] [3]
Die Haut ist nicht nur eines der größten Organe, sie übernimmt auch viele Aufgaben:
Damit die Haut all diesen Aufgaben gerecht werden kann, hat sie einen speziellen Aufbau. Die oberste Hautschicht, die Epidermis, besteht aus 5 unterschiedlichen Schichten.
Die darunterliegende Lederhaut ist eine elastische Hautschicht, die vor allem aus locker verwobenem Bindegewebe besteht. Die Netzschicht, ein wichtiger Teil der Lederhaut, wird von einem dichten Netz aus Kollagenfasern geformt, das mit elastischem Gewebe gefüllt ist. Diese Konstruktion bewirkt die Festigkeit, Spannung und Elastizität der Haut.
Die unterste Hautschicht ist die Unterhaut. Sie besteht aus einem lockeren Gewebe, in das Fettpolster eingelassen sind. Die festen Stränge der Lederhaut durchziehen diese Schicht als Ausläufer. Sie fungieren auch als Haltebänder, da sie ebenfalls mit der Körperfaszie unter der Haut verbunden sind. Die allgemeine Körperfaszie, die unter der Haut liegt, besteht ebenfalls aus sehr festen Kollagenfasern.
Mit zunehmendem Alter ändert sich der Hautaufbau. Die einzelnen Hautschichten werden dünner und die Anzahl der Kollagenfasern nimmt ab. Dadurch sinkt auch der Fett- und Wassergehalt der Haut. Es bilden sich Falten und die Haut neigt zu Trockenheit und Rissen. Insgesamt betrachtet entwickelt sich ein deutlicher Elastizitätsverlust mit Falten, die Haut ist nicht mehr so regenerationsfähig wie früher.
Verschiedene Studien zeigen auf, dass Kollagen die Zeichen der Hautalterung mindern kann. Im Tierversuch verabreichten Song et al. Mäusen täglich Kollagenhydrolysat in einer Dosierung von 400 bis 800 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht. Durch diese Substitution ließ sich die Aktivität von antioxidativen Enzymen in der Haut erhöhen. Das Kollagen wirkte ferner der Hauterschlaffung entgegen, regte den Aufbau von Fasern in der Lederhaut an und verhalf der Haut so zu mehr Spannkraft.[4]
Eine entscheidende Rolle kommt Kollagenhydrolysat möglicherweise in der Behandlung und Prävention von Photoaging, also Hautalterung durch Sonnenstrahlen, zu. Durch übermäßigen Kontakt zu UV-Strahlen kann die Haut vorzeitig altern. Durch die UV-Strahlen entstehen in der Haut vermehrt freie Radikale. Diese schädigen die Hautzellen und zerstören das stützende Gerüst aus Kollagen- und Elastinfasern.
Die Haut verliert an Feuchtigkeit und wird zunehmend trocken. Zu den Photoaging-Zeichen gehören:
Die Einnahme von Kollagenhydrolysat kann diesen Erscheinungen entgegenwirken. So haben Kollagen Peptide aus der Fischhaut einen positiven Einfluss auf UV-geschädigte Haut.
Kollagenhydrolysat kann den Feuchtigkeitsgehalt der Haut erhöhen und zur Reparatur und Regeneration der Elastin- und Kollagenstränge beitragen. Hauttrockenheit und trockenheitsbedingte Fältchen werden reduziert und die Haut wird wieder elastischer. Die red light therapy, eine Bestrahlung mit Rotlicht, kann diesen Effekt unterstützen.[5] [6] [7] [8]
Unter dem Sammelbegriff Hautkrebs werden verschiedene Krebserkrankungen der Haut zusammengefasst. Dazu gehören neben dem schwarzen Hautkrebs (Melanom) auch das Basaliom oder das Plattenepithelkarzinom.
Jedes Jahr erkranken allein in Deutschland rund 20.000 Menschen neu an einem bösartigen Melanom. Die Häufigkeit steigt stetig an. Zwei Drittel aller Melanome werden in einem recht frühen Stadium entdeckt und haben dementsprechend gute Heilungsaussichten.
Hauptursache für den schwarzen Hautkrebs ist UV-Licht. So steigern wiederholte Sonnenbrände das Risiko für eine Hautkrebserkrankung deutlich. Wer Wert auf Bräune im Sommer legt, sollte sich deshalb nur geschützt in der Sonne aufhalten. Es besteht ferner eine gewisse erbliche Veranlagung für diese Hautkrebsform.
Da die Einnahme von Kollagenhydrolysat die Aktivität antioxidativer Enzyme in der Haut anregen kann, schützt es auch vor dem schädlichen Einfluss von freien Radikalen. Möglicherweise können kollagenhaltige Nahrungsergänzungsmittel auf diesem Weg auch zur Krebsprävention beitragen. Weitere Forschungsarbeiten mit diesem Focus könnten mehr Wissen generieren und die Möglichkeiten zur Krebsprophylaxe erweitern.[4]
Das Bindegewebe ist ein Grundgewebe des Körpers, das aus Bindegewebszellen und Interzellularsubstanz besteht. Die beweglichen und auch die ortsansässigen Zellen des Bindegewebes sind in eine Extrazellularmatrix eingebettet, die zum Großteil aus Kollagen und anderen Strukturproteinen gebildet wird. Diese formen ein Netz, in dessen Zwischenräumen sogenannte Proteoglykane sitzen.
Das Kollagenfasergerüst macht das Gewebe widerstandsfähig gegenüber Zugkräften, wohingegen die Proteoglykane Kompressionskräfte regulieren. In dieser Kombination dient das Gewebe unter anderem dem Formerhalt der Organe.
Eine Bindegewebsschwäche kann sich durch verschiedene Zeichen bemerkbar machen. Wird die Hautoberfläche nicht mehr richtig gestützt, bilden sich sichtbare Dellen in der Haut. Diese befinden sich vor allem am Gesäß oder an den Oberschenkeln und werden auch als Cellulite oder Orangenhaut bezeichnet.
Auch Dehnungsstreifen sind Zeichen einer Bindegewebsschwäche. Es handelt sich hierbei um Gewebeverletzungen, die bei einer Überdehnung der Haut entstehen. Sie sind zunächst bläulich gefärbt, verblassen aber nach und nach, bis ein heller, narbenartiger Streifen zurückbleibt. Viele Menschen wissen nicht, dass eine Bindegewebsschwäche an den Beinen ferner zu Besenreißern oder Krampfadern führen kann.
Verschiedene Artikel aus der aktuellen Forschung zeigen, dass Frauen mit einer Bindegewebsschwäche von der Kollageneinnahme profitieren können. In einer placebokontrollierten Doppelblindstudie aus dem Jahr 2015 erhielten 105 Frauen mit moderater Cellulite täglich 2,5 Milligramm bioaktive Kollagen Peptide oder ein Placebopräparat.
Nach einem Zeitraum von 6 Monaten zeigte sich in der Gruppe, die das Kollagenhydrolysat einnahm, ein deutlicher Effekt. Die Haut wies weniger Dellen auf und war straffer. Die besten Ergebnisse erzielten normalgewichtige Frauen, doch auch bei Frauen mit Übergewicht reduzierte sich die Orangenhaut.[9]
Das Kollagen eine wichtige Rolle für die Gelenk- und Hautgesundheit spielt, wissen viele Menschen. Doch das Strukturprotein hat auch einen Einfluss auf die Muskulatur.
Im Kraftsport war Kollagenhydrolysat aufgrund der geringen biologischen Wertigkeit lange als 'nutzloses' Protein verschrien. Die biologische Wertigkeit ist ein Marker dafür, wie gut der Körper ein Nahrungsprotein in ein körpereigenes Protein umsetzen kann. Für eine gute biologische Wertigkeit fehlen dem Kollagen Aminosäuren.
Daraus wurde der Schluss gezogen, dass sich Kollagen nicht eignet, um den Muskelaufbau zu unterstützen. Ein Trugschluss, wie ein Artikel aus dem Jahr 2015 offenlegt. Ziel dieser Studie war es zu erfahren, ob sich Kollagen zur Stärkung der Muskulatur eignet.
Studienteilnehmer waren ältere Männer, die unter einer Sarkopenie vom Grad I oder II litten. Sarkopenie ist der Fachbegriff für altersbedingten Muskelschwund, von dem rund 10 Prozent aller 60 bis 70-Jährigen und bis zu 50 Prozent der über 80-Jährigen betroffen sind.
Die Hälfte der Studienteilnehmer erhielt ein Placebopräparat, während die andere Hälfte täglich 15 Gramm Kollagen Peptide einnahm. Zusätzlich absolvierten alle Probanden dreimal pro Woche ein angeleitetes Krafttraining.
Die Ergebnisse waren überraschend. Die Teilnehmer, die das Kollagen supplementierten, bauten in 12 Wochen 4,2 Kilogramm Muskelmasse auf. In der Kontrollgruppe betrug der Muskelzuwachs lediglich 2,9 Kilogramm. Auch die Muskelkraft verbesserte sich bei der Kollagengruppe signifikant.
Ähnliche Ergebnisse ließen sich in vergleichbaren Studien nur durch die Gabe des Hormons Testosteron erzielen. Die Einnahme von Testosteron ist allerdings mit deutlich mehr Nebenwirkungen verbunden. [10]
Warum Kollagen trotz der fehlenden essenziellen Aminosäure einen so positiven Effekt auf den Muskelaufbau hat, konnte bisher noch nicht geklärt werden. Es wird vermutet, dass die enthaltene Substanz Hydroxyprolyglycin anabole Signalwege in der Muskulatur aktiviert, was wiederum muskelaufbauende Prozesse anregt.
Das menschliche Skelett besteht aus mehr als 200 Skelettknochen. Schädel, Wirbelsäule, Beckenknochen, Brustkorb und die vielen anderen Knochen stützen den Körper und sind äußerst stabil. Ferner dienen sie dem Schutz wichtiger Organe. Auch ein aufrechter Gang wäre ohne das Skelett nicht möglich.
Um die Bedeutung von Kollagen für die Knochengesundheit erfassen zu können, ist es wichtig, sich den Knochenaufbau genauer anzusehen. Makroskopisch lässt sich die äußere Rindenschicht (Compacta) von dem inneren schwammartigen Gerüstwerk (Spongiosa) abgrenzen.
Das Gewebe, das dem Knochen seine Stabilität verleiht, wird Knochengewebe genannt. Es besteht aus Knochenzellen, den sogenannten Osteozyten, die in eine extrazelluläre Matrix eingefasst sind. 95 Prozent der organischen Anteile dieser Knochenmatrix bestehen aus Kollagen. Größtenteils handelt es sich hierbei um Kollagene vom Typ I.
An diese zugfesten Kollagenfibrillen sind Kristalle aus dem Mineral Hydroxylapatit angelagert. Durch die Anlagerung in einer definierten Ausrichtung verleihen die Kollagenfasern in Kombination mit dem Mineral dem Knochen seine Druckfestigkeit. Ohne Kollagen wären die Knochen also nicht stabil und belastbar.
Die Osteoporose, im Volksmund auch als Knochenschwund bekannt, ist eine Erkrankung, die durch den Verlust an Knochenmasse gekennzeichnet ist. Die Knochen verlieren an Stabilität und Festigkeit und brechen somit schneller.
Die Osteoporose tritt besonders häufig bei Frauen nach den Wechseljahren auf. Vermutlich liegen hier hormonelle Prozesse als Ursache zugrunde. Neueren Forschungserkenntnissen zufolge scheinen aber auch oxidativer Stress und Veränderungen in der Kollagenstruktur eine entscheidende Rolle zu spielen.
Oxidativer Stress, wie er beispielsweise beim vermehrten Anfall von schädlichen freien Radikalen entsteht, aber auch ein erhöhtes Angebot an Blutzucker führen demnach zu einer vermehrten Entstehung von sogenannten advanced glycation endproducts (AGEs). Diese glykierten Reaktionsprodukte beeinträchtigen die Vernetzung der Kollagenstränge und sorgen so für eine instabile Knochenstruktur.
Noch dazu nimmt die körpereigene Produktion von Kollagen mit dem Alter ab. Auch hierdurch wird die Stabilität des Knochens beeinträchtigt.[11]
Wissenschaftliche Studien deuten darauf hin, dass die Einnahme von Kollagen die Knochengesundheit verbessern kann. In einer Studie mit Mäusen aus dem Jahr 2004 zeigte sich nach einer vierwöchigen Verabreichung von Kollagen eine signifikante Zunahme der Knochendichte. [12]
Kollagen lässt sich aber auch mit anderen Medikamenten zur Osteoporosetherapie kombinieren. Zur Behandlung der Osteoporose kommt unter anderem das Hormon Calcitonin zum Einsatz, das die erhöhte Knochenabbaurate absenken kann. Die Ergänzung mit Kollagen kann hier sinnvoll sein, um dem Knochenschwund entgegenzuwirken.[13]
Eine bewegliche Verbindung von zwei oder mehr Knochen wird in der Medizin als Gelenk bezeichnet. Im Körper des Menschen finden sich rund 360 Gelenke. Zu den größten Gelenken gehören das Knie- und das Hüftgelenk.
Ein Gelenk besteht immer aus zwei Knochen, die so geformt sind, dass sie gut ineinandergreifen. Das Ende des einen Knochens wird als Gelenkkopf, das Ende des anderen Knochens als Gelenkpfanne bezeichnet. Beide Knochenenden sind von einer dünnen Knorpelschicht überzogen.
Zwischen den Knochenenden befindet sich der Gelenkspalt. Dieser ist mit der Gelenkschmiere, auch Synovialflüssigkeit genannt, ausgefüllt. Zusammen mit Bändern, Sehnen und Muskeln bildet die Gelenkkapsel, die das gesamte Gelenk umgibt, eine schützende Hülle.
Durch die Knorpelschicht und die Gelenkschmiere sind reibungslose und vor allem schmerzfreie Bewegungen des Gelenks möglich. Kommt es hier zu Beeinträchtigungen, kann das Gelenk häufig nur noch unter Schmerzen bewegt werden.
Das Knorpelgewebe auf den Gelenkflächen besteht aus Knorpelzellen (Chrondrozyten) und der extrazellulären Knorpelmatrix. Diese besteht aus einer Grundsubstanz, in die Kollagenfasern netzartig eingelagert sind. Ein Verlust an Kollagen geht also immer auch mit einem Verlust an Knorpelmasse einher.
Einmal abgebauter Knorpel kann nicht wiederaufgebaut werden. Diese Meinung vertreten immer noch viele Ärzte. Doch neuere Studien legen nahe, dass eine Regeneration des geschädigten Knorpels durchaus möglich ist.
Wenn die Ursache des Knorpelabriebs beseitigt wird, kann sich die Knorpelsubstanz wiederaufbauen. Interessant ist die Frage, inwiefern Kollagen den Knorpelaufbau unterstützen kann.[14]
Bei einem Knorpelschaden wandern vermehrt Knorpelvorläuferzellen, sogenannte chondrogene Progenitorzellen, in die beschädigte Region ein. Diese wandeln sich schlussendlich in Knorpelzellen um, um den Knorpelschaden auszugleichen. Für diese Regeneration benötigen die Zellen jedoch die richtigen Nährstoffe und Bausteine.
Studien zeigen, dass Kollagenhydrolysat die Aktivität der Chrondrozyten steigern kann, sodass diese mehr Knorpelgewebe produzieren. Zugleich dient das Kollagen auch als Baustein für diese Knorpelsubstanz.[15]
Arthrose ist der medizinische Fachbegriff für Gelenkverschleiß. Die Arthrose gehört zu den degenerativen Gelenkerkrankungen, die mit einem Rückgang des Knorpelgewebes einhergehen. Grundsätzlich kann eine Arthrose in jedem Gelenk entstehen. Besonders häufig sind aber das Knie und die Hüfte betroffen.
Typische Symptome einer Arthrose sind der Anlaufschmerz und die Morgensteifigkeit der Gelenke. Die ersten Bewegungen nach einer längeren Ruhepause sind schmerzhaft, nach kurzer Aktivität lassen die Beschwerden jedoch recht schnell nach. Auch die Steifigkeit der Gelenke am Morgen dauert zumeist nicht länger als 30 Minuten an. Zu den weiteren Symptomen gehören:
Die genauen Ursachen der Arthrose sind umstritten. Zum einen trägt der mechanische Abrieb zu einer Verringerung des Knorpels bei. Doch es scheint auch so, dass fehlgesteuerte Chondrozyten eine Rolle bei der Entstehung der Gelenkerkrankung spielen.
Wenn der Knorpel abgenutzt ist, kann er die Knochenstrukturen des Gelenks nicht mehr in ausreichendem Maße vor Stößen und Reibung schützen. Um sich selbst zu schützen, bildet der Knochen vermehrt Knochensubstanz. Infolge verformen sich die Gelenke und verdicken zudem knotig.
Nicht selten entsteht in dem betroffenen Gelenk auch eine Entzündung mit Überwärmung, Rötung des Gelenks und einem Gelenkerguss. Man spricht hier von einer aktivierten Arthrose.
Es gibt verschiedene Risikofaktoren für eine Arthrose:
Vorrangiges Ziel der konservativen Arthrosebehandlung ist es, den Gelenkverschleiß zu verlangsamen und die Gelenkbeschwerden zu lindern. Neben verschiedenen Medikamenten oder orthopädischen Hilfsmitteln hilft auch die Physiotherapie. Um einem operativen Eingriff vorzubeugen, kann die zusätzliche Einnahme von kollagenhaltigen Nahrungsergänzungsmitteln sinnvoll sein.
Mehrere Studien kamen zu dem Ergebnis, dass die Supplementation hilft, die Lebensqualität von Patienten mit Arthrose zu verbessern. Dabei zeigt das Strukturprotein auch einen besseren Effekt als Chondroitin oder Glucosamine, die ebenfalls häufig zur Behandlung der Arthrose empfohlen werden. [16]
Crowley et al. nutzten in ihrer Studie aus dem Jahr 2009 den Western Ontario McMaster Osteoarthritis Index (WOMAC), um die Beschwerden ihrer Probanden richtig einzuschätzen. Nach einer Einnahme von Typ II Kollagen über einen Zeitraum von 90 Tagen reduzierte sich der Score auf dieser Skala um rund 30 Prozent. Die Patienten selbst schätzten mithilfe der visuellen Analogskala ihre Schmerzen um rund 40 Prozent geringer ein als vor der Behandlung. [17]
Auch wenn der Begriff Rheuma im Volksmund oft für Gelenkbeschwerden genutzt wird, handelt es sich hierbei nicht um eine einzelne Krankheit, sondern um eine ganze Gruppe von Erkrankungen. Zum rheumatischen Formenkreis gehören Beschwerden am Stütz- und Bewegungsapparat, die mit Schmerzen und häufig auch mit Funktionseinschränkungen einhergehen.
Betroffen sind neben den Knochen und Muskeln auch Kollagene und Organfunktionen. Mittlerweile sind rund 400 Einzelerkrankungen bekannt, die sich dem rheumatischen Formenkreis zuordnen lassen. Bekannte rheumatische Erkrankungen sind:
Die genauen Ursachen von Rheuma sind ungeklärt. Gemein ist vielen Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises, dass das Immunsystem körpereigene Strukturen angreift. Es handelt sich somit um Autoimmunerkrankungen. Bei den Kollagenosen erachtet das Immunsystem beispielsweise das Kollagen im Bindegewebe als fremd und bildet dagegen Antikörper.
Da Kollagen in vielen Organen vorkommt, können verschiedene Organsysteme wie Schleimhäute, Gefäße, Haut, Lunge oder Herz befallen sein.
Eine der häufigsten Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises und zudem die häufigste chronische Gelenkentzündung ist die rheumatoide Arthritis. Weltweit sind bis zu 1 Prozent der Bevölkerung von der Krankheit betroffen.
Die rheumatoide Arthritis kann sich schleichend entwickeln oder plötzlich auftreten. Zu den Leitsymptomen gehören Schwellungen und Überwärmung der Gelenke sowie eine morgendliche Steifigkeit. Typischerweise treten die Beschwerden symmetrisch an den Grund- und Mittelgelenken der Finger oder Zehen auf. Es können jedoch auch andere Gelenke wie beispielsweise die Hüft- oder Fußgelenke betroffen sein.
Die rheumatoide Arthritis ist bisher nicht heilbar. Ziel einer Behandlung ist es deshalb, das Voranschreiten der Gelenkzerstörung zu stoppen und zudem die Schmerzen zu lindern. Wissenschaftliche Forschungsarbeiten legen nahe, dass Kollagen hier möglicherweise hilft.
An einer Studie der Harvard University nahmen 60 Patienten mit einer rheumatoiden Arthritis teil. Vor der Studie setzten sie alle immunsupprimierenden Arzneimittel ab und wurden in zwei Gruppen eingeteilt. Eine Gruppe erhielt ein Placebopräparat, die Teilnehmer der anderen Gruppe nahmen über einen Zeitraum von 90 Tagen Kollagen ein.
Zwar zeigten sich im Blutbild der beiden Gruppen nach diesen drei Monaten keine Veränderungen, doch die Unterschiede im Befinden waren deutlich. Die Gelenke waren weniger geschwollen und zudem weniger druckempfindlich. Während sich die Beweglichkeit der Teilnehmer der Placebogruppe verschlechterte, konnte dies bei der Kollagengruppe verhindert werden. Die Studienteilnehmer, die Kollagen einnahmen, benötigten zudem seltener Schmerzmittel.[18]
Ein dichtes Netz aus Blutgefäßen versorgt die Organe des Körpers mit sauerstoff- und nährstoffreichem Blut. Ebenso viele Blutgefäße dienen dem Abtransport des venösen Blutes. Die Arterien des Körpers müssen für eine optimale Versorgung und zum Ausgleich von Blutdruckschwankungen elastisch sein.
Elastin und Kollagen sind für die Elastizität der Gefäße bei gleichzeitiger Stabilität gegenüber mechanischen Beanspruchungen verantwortlich. Mit zunehmendem Alter oder bei Erkrankungen wie Diabetes mellitus nimmt die Elastizität der Blutgefäße ab. Dadurch werden diese anfällig für die Entwicklung einer Gefäßverkalkung (Arteriosklerose).
Sogenannte arteriosklerotische Plaques entstehen durch oxidativen Stress, der zu einem chronischen Entzündungsprozess in den Gefäßwänden führt. Normalerweise produziert das Gefäßendothel Substanzen, die verhindern, dass sich Blutzellen oder Blutplättchen an die Gefäßwand anlagern.
Bei einer Fehlfunktion des Endothels, die beispielsweise durch Risikofaktoren wie Rauchen oder Übergewicht begünstigt wird, schütten die Endothelzellen Adhäsionsmoleküle aus. Diese bewirken, dass bestimmte Zellen aus dem Blut in die Gefäßwand eindringen und sich dort zu Fresszellen umwandeln, die wiederum Fette und Cholesterinbestandteile einlagern. So wird ein Entzündungsprozess in Gang gesetzt, der schlussendlich zum Abbau von Kollagen und somit zur Entstehung von Gefäßverkalkungen beiträgt.
Ein wissenschaftlicher Artikel aus dem Jahr 2017 liefert Hinweise darauf, dass sich Kollagen zur Prävention der Arteriosklerose und damit auch zur Prophylaxe von Erkrankungen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall eignen könnte.
Bei einer Einnahme von 16 Gramm Collagen pro Tag konnte bei den Studienteilnehmern nach 6 Monaten eine Verbesserung der Cholesterinwerte beobachtet werden. Während das 'schädliche' LDL-Cholesterin abnahm, verbesserten sich die Werte des 'guten' HDL-Cholesterins. Zudem zeigte sich eine signifikante Reduktion des cardio-ankle vascular indexes (CAVI). Dieser Index ist ein Indikator für die Steifheit der Gelenke. Je höher der Wert, desto größer ist das Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse wie Herzinfarkt oder Hirnschlag.[19]
Zu einem ähnlichen Ergebnis kamen Igase et al. in ihrer Studie aus dem Jahr 2018. Sie wollten erfahren, ob die Zufuhr von Kollagen einen Einfluss auf die Pulswellengeschwindigkeit (brachial-anke pulse wave velocity) hat. Dieser Wert gibt Aufschluss darüber, mit welcher Geschwindigkeit eine Druckwelle die Arterie durchläuft. Je starrer die Gefäßwände und je kleiner das Gefäßvolumen ist, desto höher ist der Wert. Erhöhte Werte bei der Messung der Pulswellengeschwindigkeit finden sich bei der Arteriosklerose aber auch bei anderen Erkrankungen, die mit Veränderungen im Gefäßsystem einhergehen.
In der Studie erhielt eine Hälfte der Teilnehmer ein Placebopräparat, während die Testgruppe 2,5 Gramm Kollagen pro Tag zu sich nahm. In der Testgruppe zeigte sich nach der Studie eine signifikant niedrigere Pulswellengeschwindigkeit im Vergleich zur Placebogruppe.[20]
Der Körper benötigt für die Kollagenproduktion verschiedene Vitamine und Mineralstoffe. Mit einer ausgewogenen Ernährung oder einer gezielten Supplementation kann man also den Organismus bei dieser wichtigen Kollagenproduktion unterstützen.
Vitamin E kann die Aktivität der Kollagenasen hemmen und somit dem Abbau von Kollagen entgegenwirken. Vitamin C ist hingegen als einer der wichtigsten Radikalfänger auch ein essenzieller Co-Faktor in der Kollagenproduktion. Zusätzlich aktiviert Vitamin C die Gegenspieler der Kollagenasen und verhindert somit ebenfalls den Kollagenabbau. Zu den Lebensmitteln, die reich an Vitamin C und Vitamin E sind und somit eine wichtige Rolle für die nötige Kollagenproduktion spielen, gehören:
Kieselsäure ist für die Bildung von Bindegewebsfasern in der Haut und in anderen Geweben wichtig. Es unterstützt die Aktivität des Enzyms Prolylhydroxylase, das in der Kollagenbiosynthese von großer Bedeutung ist. Getreide wie Hafer, Gerste oder Hirse sowie die Brennnessel und der Ackerschachtelhalm sind wichtige Kieselsäurespender.[21]
Im Tierversuch zeigten sich selbst bei einer Dosierung von 5000 Milligramm / Kilogramm Körpergewicht keinerlei toxische Effekte. Der Einsatz als Nahrungsergänzungsmittel gilt dementsprechend als sicher. Folgende Nebenwirkungen können in seltenen Fällen auftreten:[22]
Wer sich unsicher ist, ob er das Collagen gut verträgt, sollte bei einem Versand online bestellen, der eine Zufriedenheitsgarantie anbietet. Hier kann sich der Kunde beim Shop melden, wenn er mit der Qualität des Produkts nicht zufrieden ist und erhält eine bereits getätigte Zahlung als besonderen Service erstattet oder kann sich im Austausch einen neuen Artikel aussuchen.
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