Epidemiološki podaci pokazuju da 15-20% populacije boluje od neke reumatske bolesti i oni predstavljaju 70% pacijenata koji imaju hronične bolesti. Reumatske bolesti (zapaljenske, degenerativne bolesti vezivnog tkiva) su povezane sa nedostatkom i/ili poremećajem sastava ili sinteze kolagena.
Šta je kolagen i zašto je toliko važan?
Kolagen predstavlja 5-6% ukupne telesne težine ljudskog tela i najzastupljeniji je protein kod sisara. Kolagen proizvode ćelije vezivnog tkiva- fibroblasti i glavni je sastavni deo ligamenata, tetiva, kostiju, hrskavice, mišića, kože, fascije i ekstracelularnog matriksa.
Najmanja podjedinica kolagena je tropokolagen, formiran od sekvenci molekula glukoze/galaktoze i od 4 aminokiseline (prolin, hidroksiprolin, glicin i lizin). Trostruka spirala koju čine lanci tropokolagena je osnovna jedinica zrelog kolagena.
Trenutno je identifikovano 28 tipova kolagena (21 kod sisara), koji se sastoje od 46 različitih polipeptidnih lanaca koji su međusobno različito kombinovani kako bi se osigurale karakteristike neophodne za određeno tkivo. Svi tipovi kolagena pokazuju karakterističnu strukturu trostruke spirale. Dužina spirale kolagenog lanca i veličina nespiralnog dela variraju u zavisnosti od vrste kolagena.
Najzastupljeniji je kolagen tip I. Kolagen se dobija procesom tkivnog inženjeringa izdvajanjem i hidrolizom iz različitih životinjskih izvora: iz kože, kostiju, zuba i tetiva i koristiti u medicinske svrhe.
Kolagen tipa I svinjskog porekla
Kolagen koji se najčešće koristi je kolagen tip I, svinjskog porekla. Poželjniji je u odnosu na goveđi kolagen jer je strukturno sličniji ljudskom kolagenu.
Na genetskom nivou, sličnosti između dva sisara Sus scrofa domesticus (domaće svinje) i Homo sapiens (čoveka) su izvanredne: ove dve vrste imaju vrlo sličan genom i sekvence gena. Svinjski kolagen garantuje visok nivo sigurnosti zbog svoje izuzetno niske imunogenosti.
U medicinske svrhe za aplikaciju putem igle u razna tkiva se najcesce koristi Guna kolagen. Postoji 13 različitih proizvoda, od kojih svaki sadrži kolagen i, pored toga, specifične, odabrane supstance biljnog, mineralnog ili vitaminskog porekla, različite za svaki medicinski preparat Guna kolagena.
Cilj korišcćenja medicinskog preparata kolegena je da se podstakne mehaničko delovanje kolagena.
Kako deluju injekcije kolagena?
Kolagen se ubrizgava lokalno putem injekcija intradermalno (u kožu), subkutano (pod kožu), oko ligamenata, tetiva, u misiće ili u zglobove. Na ovaj način se postiže velika koncentracija kolagena na mestu ubrizgavanja sa ciljem da se regenerišu, zaštite i podrže tkiva mišićno-koštanog sistema.
Aplikovanje kolagena dovodi do značajnog poboljšanja mehaničkog kvaliteta oštećenih tkiva.
Ovaj sofisticirani biološki mehanizam pomoću lokalne injekcije kolagena, mehanički aktivira sposobnost fibroblasta da sintetiše novi kolagen. Na taj način, izaziva pokretanje sopstvenih mehanizama popravke i remodelovanja zahvaćenog vezivnog tkiva.
Injekcije kolagena -kada se primenjuju?
- stanjima koja su posledica prekomernog trošenja hrskavice, tetiva, ligamenata, mišica, zglobova (ponavljani pokreti, odredjene fizičke aktivnosti, loš stav tela ili dela tela)
- procesima starenja tkiva koja se sastoje od kolagena kao što su hrskavica, kosti, tetive, ligamenti, mišići
- kao pomoć u procesu regeneracije i zarastanja tkiva nakon povrede. To su najčešće stanja povezana sa bolom u zglobovima: ramenu, laktu, ručjima, sitnim zglobovima šaka, kukovima, kolenima, skočnim zglobovima, zatim bolom u vratnoj i lumbalnoj kičmi, duž pojedinih tetiva i ligamenata.
Imunogenost i biokompatibilnost injekcije kolagena
Kolagen tipa I je pogodan za korišćenje zbog svoje visoke biokompatibilnosti, bioraspoloživosti i niske imunogenosti.
Analiza imunoloških podataka o kliničkoj upotrebi kolagena nije otkrila nikakve dokaze o štetnim imunološkim odgovorima izazvanim kolagenom.
Medicinski proizveden kolagen ne sadrži nikakve supstance sa liste Svetske antidoping agencije (WADA), te ih mogu koristiti profesionalni sportisti bez ikakvog rizika povezanog sa doping testovima.
Kombinacija sa drugim tretmanima
Medicinski preparati kolegena nemaju interakciju sa lekovima te se mogu koristiti dok je pacijent podvrgnut bilo kojoj farmakološkoj terapiji, lokalnoj ili sistemskoj kao i tokom trajanje fizikalne terapije i procesa rehabilitacije.
Sa kliničke tačke gledišta, medicinski preparati na bazi kolagena su slicni ekstracelularnom matriksu i koriste se u cilju da podrže popravku i regeneraciju tkiva čija je vezivna komponenta oštećena usled prekomerne upotrebe, starenja ili povrede.
Metabolizam kolagena
Kao i svi proteini, kolagen prolazi kroz procese sinteze i razgradnje. Ravnoteža između faze razgradnje i faze sinteze obezbeđuje optimalan promet kolagena, koji varira u kvalitativnom i kvantitativnom smislu u odnosu na trajanje ciklusa u zavisnosti od vrste tkiva.
Cikličnu sintezu i mehanizme razgradnje kolagena kontrolišu dve osnovne grupe molekula: litički enzimi matriksne metaloproteinaze (MMP) koji razgrađuju kolagen, i odgovarajući inhibitorni enzimi TIMPS (inhibitori matriksne metaloproteinaze) koji smanjuju njegovu aktivnost.
Ravnoteža između aktivnosti ovih enzima obezbeđuje fiziološki metabolizam kolagena: ako je odnos između specifičnog MMPS i njihovog odgovarajućeg TIMPS-a 1:1, ciklus razgradnje i neosinteze kolagena ostaje unutar homeostatskih parametara.
U stanju kada postoji preopterećenje, starenje, povreda ili zapaljenje tkiva, razgradna aktivnost MMP će nadmašiti inhibitornu aktivnost TIMPS-a i dovesti do preterane degradacije kolagenih struktura.
Ubrizgavanje injekcija kolagena vraća ravnotežu i smanjuje upalu.
Promene u kolagenu su posredovane fibroblastima koji su osetljivi na mehaničke stimuluse, enzime i faktore rasta. Ovi faktori pomeraju dinamiku ravnoteže ka sintezi ili degradaciji u zavisnosti od faktora sredine.
Biomehanička svojstva kolagena: anziotropija
Anizotropija je jedno od mehaničkih svojstava kolagena i sposobnost njegovih vlakana da raspoređuju sile tenzije. Ovo svojstvo se postepeno gubi kada se kolagena vlakna oštete starenjem, povređivanjem ili upalom. U ovim situacijama dolazi do promena u vodonikovim vezama između kolagenih vlakana, koje su osnovne za njihovu orijentaciju.
Zahvaljujući orijentaciji kolagenih vlakana u jednom smeru (veze vodikovog mosta se uspostavljaju između vlakana), mreža ekstracelularnog matriksa može pružiti mehaničku potporu. Optimalno formiranje i raspoređivanje kolagenih vlakana nije bitno samo za integritet i strukturno funkcionisanje, već takođe igra ključnu ulogu u prenošenju sila tenzije na fibroblaste koji su raspoređeni u matriksu.
Poremećaj organizacije kolagenih vlakana kao rezultat povrede, preopterećenja, prekomerne upotrebe, upale ili starenja dovodi do smanjenja kapaciteta prenosa sile tenzije. Tada se gubi dvosmerna komunikacije između fibroblasta i njihove okoline. U biološkom smislu, to vodi narušavanju sposobnosti oporavka tkiva.
Više o kolagenu možete pročitati ovde.
Autor: Dr Jelena Aleksić
Savete o terapiji kolagenom koje daje naša dr Jelena Aleksić, fizijatar-reumatolog pogledajte u videu ispod.
