KOLAGENOWYCH TYPU I ODWRACA OZNAKI STARZENIA SIĘ SKÓRY U KOBIET DOJRZAŁYCH

"ORYGINALNE BADANIE

DOUSTNE PRZYJMOWANIE SPECYFICZNYCH, NATURALNYCH, BIOAKTYWNYCH PEPTYDÓW KOLAGENOWYCH TYPU I ODWRACA OZNAKI STARZENIA SIĘ SKÓRY U KOBIET DOJRZAŁYCH

L. Duteil1 , C. Queille-Roussel1 , Y. Maubert1 , J. Esdaile1 , C. Bruno-Bonnet2, J.-P. Lacour1,3
Journal of Aging Research & Clinical Practice©
Volume 5, Number 2, 2016
J Aging Res Clin Practice 2016;5(2):84-92
Opublikowano online: 20 maja 2016, http://dx.doi.org/10.14283/jarcp.2016.9

Streszczenie

Cel: Ocena potencjalnego wpływu przeciwstarzeniowego trzech hydrolizatów kolagenu rybiego typu I (CH1 ,CH2, CH3) w odniesieniu do oznak starzenia się skóry w trzech różnych miejscach ciała u dojrzałych kobiet. Projekt badania: podwójnie zaślepione, randomizowane, kontrolowane placebo badanie kliniczne. Miejsce: Centre of Clinical Pharmacology Applied to Dermatology (CPCAD, Nicea). Uczestniczki: sześćdziesiąt kobiet w wieku 46-69 lat z objawami starzenia się skóry twarzy. Działanie: uczestniczki zostały poddane randomizacji w celu otrzymywania raz na dobę dawki 5g jednego z hydrolizatów kolagenowych (CH) lub placebo przez 8 tygodni. Pomiary: biomechanika skóry, nawilżenie skóry i wizualna ocena kurzych łapek dokonana po 4 i 8 tygodniach kuracji. Zastosowano również kwestionariusz satysfakcji osoby badanej oraz ocenę ogólnej skuteczności (IGEA). Wyniki: w zakresie biomechaniki skóry stwierdzono znaczącą poprawę jędrności skóry dla trzech grup CH w porównaniu z grupą placebo, w szczególności dla grupy CH2. Zaobserwowano również wzrost ogólnej elastyczności skóry brzucha w grupach CH3 (p = 0,017) i CH2 (p = 0,044). Zostało to potwierdzone znacznym obniżeniem wyniku punktowego w odniesieniu do kurzych łapek w 8. tygodniu zarówno dla grupy CH3 jak i CH2 (odpowiednio p=0,023 i p=0,014). Jeśli chodzi o kwestionariusz samooceny, ogólna liczba pozytywnych odpowiedzi była istotnie wyższa w grupie CH2 w porównaniu z grupą placebo i innymi grupami CH. W przypadku IGEA liczba korzystnych odpowiedzi była większa w grupie CH2 niż w grupie placebo (80% vs. 36%, p= 0,025). Pozytywny wpływ kuracji CH można było zaobserwować w przypadku nawodnienia skóry, ale zmiany te nie były statystycznie istotne. Wniosek: Badane hydrolizaty kolagenu rybiego typu I mają korzystny wpływ na jakość skóry. W szczególności CH2 wykazał największy wpływ, w tym poprawę biomechaniki skóry, redukcję zmarszczek, dobre samopoczucie uczestniczek badania i brak powiązanych zdarzeń niepożądanych.

Słowa kluczowe: peptydy kolagenu rybiego, elastyczność skóry, przeciwdziałanie starzeniu się

Wstęp

Starzenie się skóry jest jednym z najważniejszych obecnie problemów dermatologicznych. Istnieją dwa rodzaje starzenia się skóry, jeden z nich to starzenie wewnątrzpochodne spowodowane upływem czasu (chronologiczne), a drugi to starzenie przedwczesne, lub zewnątrzpochodne, spowodowane agresywnymi czynnikami
środowiskowymi. Starzenie się można uznać za nagromadzenie różnych szkodliwych zmian w komórkach i tkankach.

Zgodnie z wolnorodnikową teorią starzenia się, reaktywne formy tlenu (ROS), powstające głównie w wynikumetabolizmu oksydacyjnego komórek, odgrywają znaczącą rolę zarówno w chronologicznym starzeniu się, jak ifotostarzeniu. Z wewnątrzpochodnym starzeniem się skóry wiązane są także starzenie się komórek (Hayflick-Limit)
i skrócenie telomerów, mutacje mitochondrialne DNA, mutacje genetyczne i spadek poziomu niektórych hormonów.

Zewnątrzpochodne starzenie się skóry, zwane również przedwczesnym starzeniem się lub fotostarzeniem się skóry, wynika przede wszystkim z ekspozycji na promieniowanie UV. Około 80% przypadków starzenia się skóry twarzy spowodowane jest właśnie działaniem promieni UV. Inne istotne czynniki egzogenne to narażenie na
działanie dymu tytoniowego, pyłu zawieszonego w powietrzu, promieniowania podczerwonego, ozonu i niewłaściwe odżywianie się.

Kliniczne objawy atrofii skórnej i starzenia się skóry (w tym suchość skóry, hipo/hiperpigmentacja, zmniejszenie elastyczności i jędrności skóry) są związane ze zmniejszeniem ilości i dezorganizacją włókien kolagenowych. Badanie mikroskopem elektronowym wykazało, że liczba i szerokość wiązek włókien kolagenowych maleje wraz z wiekiem.

Kolagen, w szczególności typu 1 i 3, jest głównym budulcem ludzkiej skóry. Jest to główne białko strukturalne obecne w skórze i kościach wszystkich zwierząt, przy czym stanowi ono około 30% całkowitej zawartości białka w organizmie. Kolagen typu 1 i 3 jest syntetyzowany z cząsteczek prekursorów zwanych prokolagenami, które pochodzą z fibroblastów skórnych. W obrocie handlowym kolagen jest wykorzystywany głównie do produkcji żelatyny - wysokowartościowego białka funkcjonalnego - ze względu na jego unikalne właściwości żelujące. Żelatyna jest najbardziej popularnym z obecnie stosowanych hydrokoloidów. Pomimo niskiej wartości biologicznej, żelatyna, podobnie jak kolagen, jest szeroko stosowana w farmacji i medycynie ze względu na swoją
biodegradowalność i biokompatybilność w środowisku fizjologicznym, jest także popularna w wielu zastosowaniach technicznych.

Jednakże, niektóre czynniki uznane za poważne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, takie jak ogniska gąbczastej encefalopatii bydła (BSE) i pryszczycy (FMD) (Aphtae epizooticae), które są przenoszone przez żywność, poważnieutrudniły wykorzystanie produktów ubocznych pochodzenia bydlęcego i wieprzowego.

Ze względu na podobne zachowania reologiczne, żelatyna pochodząca od ryb ciepłowodnych może być dobrą alternatywą dla żelatyny pochodzącej od świń, którą uznaje się za najlepszą spośród wszystkich żelatyn ze względu na wyższą zawartość proliny i hydroksyproliny.

W ostatnich latach coraz większą uwagę zwraca się na związek między czynnikami żywieniowymi a funkcją skóry. Doświadczenia na zwierzętach oraz przedkliniczne badania na ludziach badające efekty suplementacji doustnej peptydami kolagenowymi wskazały na możliwość modulowania funkcji skóry przez składniki pokarmowe. Na przykład Matsuda i wsp.  stwierdzili, że u świń 9-tygodniowe doustne spożycie hydrolizatów kolagenowych powodowało zwiększoną gęstość fibroblastów i wzmożoną produkcję włókien kolagenowych w skórze właściwej w sposób specyficzny dla białka. Stwierdzono również, że codzienne spożywanie hydrolizatów kolagenowych (10 g) i witaminy C (0,4 g) poprawiło nawilżenie skóry u 20 zdrowych japońskich kobiet w porównaniu z grupą placebo. Wyniki tego badania sugerują, że witamina C wzmacnia działanie kolagenu.

W badaniu pilotażowym (nieprzeprowadzonym metodą podwójnie zaślepionej próby i niekontrolowanym placebo) doustne spożycie 5 g zhydrolizowanego kolagenu rybiego połączonego z witaminą C (50 mg) i glukozaminą (60 mg) poprawiło nawilżenie i elastyczność skóry na twarzy i przedramionach kobiet. W podwójnie zaślepionej
próbie i badaniu kontrolowanym placebo, Proksch i wsp.  wykazali wpływ specyficznych peptydów kolagenu wieprzowego (2,5g/dzień i 5g/dzień) na skórę twarzy ocenianą jako suchą.

Do tej pory przeprowadzono bardzo niewiele losowych, podwójnie zaślepionych, kontrolowanych placebo badań nad dzienną dawką peptydów kolagenu rybiego typu 1 w leczeniu objawów starzenia się skóry u kobiet. Dodatkowo, w opisywanym tu badaniu oceniano wpływ peptydów kolagenowych na kilka różnych obszarów skóry, a nie na jedno miejsce.

W przeciwieństwie do opublikowanych badań, w których kolagen jest oceniany w połączeniu z innymi bioaktywnymi związkami (np. witamina C, kwas hialuronowy...) lub pochodzi z mieszaniny źródeł (np. wieprzowina, bydło lub trzoda chlewna), w niniejszym badaniu wykorzystano kolagen hydrolizowany pochodzący wyłącznie od trzody chlewnej bez dodatkowych składników aktywnych.

Hydrolizowany kolagen jest jednym z najważniejszych składników leczniczych w Azji. Jest najbardziej popularny i najczęściej stosowany w japońskim przemyśle spożywczym do produkcji żywności funkcjonalnej FOSHU (Food for Specified Health Use). Twierdzenia „zdrowotne” dotyczące kolagenu hydrolizowanego odnoszą się głównie do urody skóry i włosów oraz zdrowia kości i stawów. W krajach azjatyckich kolagen jest stosowany tradycyjnie i jest znany ze swoich dobroczynnych właściwości dla zdrowia skóry, włosów oraz kości i stawów. W USA, zgodnie z rozporządzeniem FDA (Agencja Żywności i Leków) w sprawie składników żywności, hydrolizaty kolagenowe skategoryzowano jako ogólnie uznawane za bezpieczne (GRAS).

Materiały i metody

Projekt badania

Badanie to zostało przeprowadzone zgodnie z zasadami etycznymi wynikającymi z Deklaracji Helsińskiej i jej zmian, wytycznymi Międzynarodowej Rady Harmonizacji Wymagań Technicznych dla Rejestracji Produktów Leczniczych Stosowanych u Ludzi (ICH) dotyczącymi Dobrych Praktyk Klinicznych (GCP) w aktualnie obowiązującym
brzmieniu oraz zgodnie z lokalnymi wymogami prawnymi. Protokół został zatwierdzony przez Komitet ds. Etyki w Nicei . Przed rozpoczęciem badania uzyskano świadomą zgodę od wszystkich uczestniczek. Badanie przeprowadzono jako monocentryczne, podwójnie zaślepione, randomizowane, kontrolowane placebo badanie suplementacyjne dotyczące wpływu trzech hydrolizatów kolagenu na elastyczność skóry (kryterium podstawowe), zmarszczki i nawilżenie skóry po 8 tygodniach codziennego stosowania preparatu.

Grupa badawcza

Sześćdziesiąt (60) zdrowych kobiet o skórze typu II do V według skali Fitzpatricka, spełniających określone kryteria włączenia/wyłączenia, miało zostać włączonych do badania i podzielonych na cztery homogeniczne grupy po 15 kobiet każda. Miały być one przydzielane losowo w CPCAD (Centre de Pharmacologie Clinique Appliquée à la Dermatologie), Nicejski Szpital Uniwersytecki, w celu otrzymywania raz dziennie CH
(specyficzne peptydy kolagenu rybiego)lub odpowiedniego placebo (maltodekstryny) przez 8 tygodni. Produkty użyte w badaniu zostały przygotowane przez producenta.

Główne kryteria włączenia były następujące: zdrowe kobiety w wieku od 45 do 70 lat o skórze typu II do V, z objawami starzenia się skóry na twarzy ze zmarszczkami okołoocznymi o średnim lub umiarkowanym nasileniu odpowiadającym co najmniej 3. poziomowi wg klasyfikacji Lemperle'a (23), zgadzające się na przyjmowanie doustnej
suplementacji przez 8 kolejnych tygodni i wyrażające chęć przestrzegania ograniczeń oraz ukończenia fazy badania. Głównymi kryteriami wykluczającymi były: osoby, które w ciągu 8 tygodni poprzedzających włączenie do badania poddały się zabiegom kosmetycznym lub medycznym zabiegom przeciwstarzeniowym w ciągu ostatnich 8 miesięcy; osoby o stwierdzonej alergii na ryby; osoby, które w ciągu ostatniego miesiąca doznały oparzenia słonecznego; osoby przyjmujące jakiekolwiek suplementy diety, które mogłyby wpływać na wyniki badania (np. suplementacja kolagenem) lub które mogłyby modyfikować biodostępność badanego produktu (np. dieta hipokaloryczna, dieta
wysokobiałkowa itp...).

Ocena

Ocenę przeprowadzono 3 razy: bezpośrednio przed rozpoczęciem przyjmowania preparatu (stan wyjściowy lub tydzień 0), po 4 tygodniach (4. tydzień) i po 8 tygodniach (8. tydzień) dziennego przyjmowania preparatu. Po 4 i 8 tygodniach codziennego przyjmowania produktu sprawdzano zgodność i tolerancję produktu.

Pomiary biometrii skóry

Pomiary biometrii skóry wykonano w trzech miejscach ciała: na twarzy (policzek, okolice kości jarzmowej), w zgięciu przedramienia ręki dominującej oraz na brzuchu (10 cm w bok od pępka).

Biomechanika skóry

Kutometr SEM 575 Skin Elasticity Meter (Courage and Kazhaka, Kolonia, Niemcy) umożliwia pomiar deformacji prostopadle do powierzchni skóry przy użyciu metody ssania (24, 25). Podciśnienie wynoszące 400 milibarów jest aplikowane na skórę przez sondę przez okres 2 sekund, po którym następuje okres relaksacji wynoszący 2 sekundy.
Cykl ten jest powtarzany 5 razy. Deformacja wywołana na skórze jest mierzona za pomocą układu optycznego umieszczonego w sondzie. Otwór w sondzie miał średnicę 2 mm dla pomiarów na twarzy i przedramieniu oraz 6 mm dla brzucha. Zmierzone parametry to (patrz rys. 1): Uf, całkowita rozciągliwość skóry; Ue, deformacja sprężysta; Ur, powrót elastyczny; Ua, całkowity powrót po odkształceniu; Ua/Uf i Ur/Ue, odpowiednio sprężystość brutto i czysta. W każdej strefie badań wykonano trzy pomiary po 5 cykli, a wyniki uśredniono do celów analizy.

Nawodnienie skóry

Pomiary nawodnienia skóry zostały przeprowadzone przy użyciu korneometru CM 825 (Courage & Khazaka, Kolonia, Niemcy). Przyrząd ten umożliwia pomiar stanu nawodnienia pierwszych warstw rogowych za pomocą pomiarów pojemności elektrycznej (26, 27). Po ustawieniu sondy prostopadle do powierzchni skóry, pomiary wykonywane są w czasie krótszym niż 1 sekunda. W każdym miejscu wykonano trzy pomiary, a ich wyniki uśrednionodo celów do analizy.

Ocena kliniczna

Wynik w zakresie zmarszczek okołoocznych (kurzych łapek) został oceniony klinicznie przez badacza w 4. i 8. tygodniu badania przy użyciu 10-punktowej skali fotograficznej: 0 = brak zmarszczek, 9 = liczne, głębokie, grube zmarszczki (28).

Ocena ogólnej skuteczności (IGEA)

Ocenę ogólnej skuteczności (IGEA) przeprowadziła osoba prowadzącą badanie w tygodniu 8. Na pytanie „Czy powiedziałbyś, że badana kuracja jest ogólnie skuteczna w leczeniu objawów starzenia się?” udzielono odpowiedzi przy użyciu następującej 5-punktowej skali: zgadzam się całkowicie, zgadzam się częściowo, brak opinii, nie zgadzam się częściowo, nie zgadzam się całkowicie.

Kwestionariusz samooceny

W 8. tygodniu przeprowadzono ankietę oceniającą stopień zadowolenia wolontariuszy z kuracji pod względem redukcji zmarszczek, a także zwiększenia jednorodności kolorytu, nawodnienia, jędrności i świetlistości skóry.

Podczas każdej wizyty rejestrowano ogólnoustrojowe efekty uboczne, takie jak dyskomfort żołądkowojelitowy, biegunka, ból głowy, wysypka skórna lub inne objawy.

Analiza statystyczna

Analizy statystyczne zostały przeprowadzone z wykorzystaniem oprogramowania R-Software w wersji 2.15.2. Przed każdą analizą statystyczną badano normalność każdej zmiennej przy użyciu testu normalności Shapiro Wilksa. Dla każdej grupy przeprowadzono analizę czasową surowych danych przy użyciu modelu mieszanego ANOVA ze zmienną „Badana osoba” jako czynnikiem losowym i zmienną „Wizyta” jako czynnikiem stałym. Wielokrotne porównania post-hoc zostały przeprowadzone przy użyciu metody Dunnetta w celu porównania każdego punktu czasowego (4. i 8. tydzień) z punktem początkowym. Jeśli składniki resztkowe ANOVA nie ulegały normalnemu rozkładowi, przeprowadzono test Friedmana i następnie wykonano porównania parami przy użyciu testu Wilcoxona
dla par obserwacji z poprawką Bonferroniego.

W każdym punkcie czasowym (4. tydzień i 8. tydzień) porównywano 4 grupy badawcze w oparciu o różnice tydzień 4./tydzień 0. i tydzień 8./tydzień 0 za pomocą analizy wariancji z jednym czynnikiem „Grupa”, po czym przeprowadzono test porównań wielokrotnych Tukeya. W przypadku odrzucenia normalności rozkładu (w0-wi) jednej lub obu grup, porównanie 2 grup wykonano testem Kruskala-Wallisa, a porównanie parami dla czynnika „Grupa” wykonano testem Manna-Whitneya.

Wyniki

Wszystkie ochotniczki oprócz jednej ukończyły 8-tygodniowe badanie. W grupie placebo zostało zgłoszone jedno poważne zdarzenie niepożądane (SAE) (złamanie szyjki kości udowej), które doprowadziło do przerwania badania po wizycie w 4. tygodniu i nie było związane z badanym produktem. Uczestniczki zostały równomiernie podzielone na cztery grupy w zależności od wieku i rodzaju skóry (tabela 1). Średni wiek badanych wynosił 57±7 lat (przedział wiekowy od 46 do 69 lat), a większość z nich to osoby ze skórą typu (92%) i w wieku pomenopauzalnym (72%).

Biomechanika skry

Przed rozpoczęciem kuracji nie stwierdzono istotnych różnic w parametrach biomechanicznych skórypomiędzy grupami stosującymi preparat i placebo (p >0,05), niezależnie od badanego obszaru skóry.

Istotne wyniki dotyczące parametrów biomechanicznych obserwowano w 4. i 8. tygodniu dla grupstosujących kolagen, w przeciwieństwie do grupy placebo. Ogólnie rzecz biorąc, po 8 tygodniach kuracji wystąpiły następujące istotne zmiany w porównaniu do sytuacji wyjściowej:
- zmniejszenie rozciągliwości skóry (Uf) tylko na przedramieniu o 10% dla CH3 (p = 0,002) i 9,2% dla CH1 (p =0,044). Oznacza to większą jędrność skóry przedramienia (rys. 2);
- wzrost zdolności do powrotu do stanu pierwotnego (Uf - Ua) (wzrost jędrności skóry) dla CH1 (p = 0,015) na przedramieniu i CH2 (p = 0,037) na twarzy;
- wzrost ogólnej elastyczności (Ua/Uf) (wzrost elastyczności brutto) dla CH3 (p = 0,021) i CH2 (p = 0,024) na brzuchu;
- spadek ostatniej maksymalnej amplitudy (R3) (wzrost jędrności skóry) tylko na ramieniu, dla CH3 (p = 0,014) oraz CH1 (p = 0,027);
- spadek ostatniej minimalnej amplitudy (R4) (wzrost jędrności skóry) tylko na brzuchu, o 21% dla CH3 (p = 0,001), o 21,8% dla CH2 (p <0,001) i o 13,85% dla CH1 (p = 0,039);
- spadek odkształcenia resztkowego pod koniec cyklu pomiarowego (R9) (wzrost jędrności skóry) na twarzy o 20,4% dla CH3 (p = 0,004) i CH2 (p = 0,002) oraz o 18,2% dla CH1 (p = 0,001)
- wzrost wskaźnika lepkosprężystości (Uv/Ue) na twarzy (p = 0,035) można również zaobserwować tylko w przypadku placebo (efekt negatywny) i brak istotnego wpływu na grupy CH.

Nawodnienie skóry

Przed rozpoczęciem badania nie stwierdzono istotnych różnic w nawodnieniu skóry między grupamistosującymi preparaty lecznicze a placebo (p >0,05), niezależnie od badanego obszaru skóry. Po 4 i 8 tygodniach codziennego stosowania nie zaobserwowano żadnych istotnych różnic pomiędzy grupami CH i placebo. Nie zaobserwowano istotnych różnic w stosunku do stanu wyjściowego dla grup CH, natomiast w 4. tygodniu (p<0,017) i
8. tygodniu (p<0,018) w grupie stosującej placebo stwierdzono istotne zmniejszenie (-14%) poziomu nawodnienia skóry przedramienia. Ponieważ badanie przeprowadzono w okresie zimowym przy spadku temperatury między tygodniem początkowym a 8. tygodniem, może to wskazywać na ochronny wpływ produktów CH na odwodnienie
skóry spowodowane przez zimne warunki pogodowe.

Kwestionariusz samooceny

Rozkład odpowiedzi udzielonych w kwestionariuszu samooceny wskazuje, że ogólnie rzecz biorąc, odsetek odpowiedzi pozytywnych był większy w grupie CH2 dla większości pytań. W ujęciu ogólnym, gdy wszystkie odpowiedzi zostały połączone, liczba pozytywnych odpowiedzi była istotnie większa w grupie CH2 w porównaniu z grupą placebo i pozostałymi grupami CH.

Zgodność kuracji została oceniona pozytywnie przez wszystkie grupy. Ogólnie rzecz biorąc, średnia ekspozycja na badane produkty wynosiła 56,8 dnia (zakres 51-58). Średni stopień ekspozycji był w przybliżeniu taki sam dla wszystkich 4 grup.

Tolerancja badanych produktów była, w ujęciu ogólnym, doskonała.

Dyskusja

Niniejsze badanie pilotażowe miało na celu ocenę potencjalnego wpływu przeciwstarzeniowego hydrolizatów kolagenowych o trzech różnych masach molekularnych na oznaki starzenia się skóry dojrzałych ochotniczek. Badane kobiety musiały codziennie, przez 8 tygodni, 15 minut przed śniadaniem przyjmować 5 g jednego
z hydrolizatów kolagenowych lub placebo (maltodekstryna) rozpuszczonych w 20 cl płynu.

Starzenie się skóry łączy w sobie starzenie się zewnątrzpochodne i fotostarzenie. Charakterystycznymi oznakami wewnątrzpochodnego starzenia się skóry są jej szorstkość, zwiotczenie, zmniejszenie grubości, utrata elastyczności skóry, występowanie przebarwień i łagodnych nowotworów oraz zmarszczek. Fotostarzenie się jest wynikiem przewlekłej ekspozycji na światło ultrafioletowe (UV), które wywołuje elastozę (żółte przebarwienia i bruzdy na powierzchni skóry), teleangiektazję oraz zmiany przednowotworowe, takie jak rogowacenie aktynowe, a także nowotwory złośliwe. Najbardziej konsekwentną zmianą histologiczną wynikającą z wewnątrzpochodnego starzenia się skóry jest zanik naskórka, spłaszczenie połączenia skórno-naskórkowego oraz skrócenie sopli naskórkowych i zjawisko elastozy, którego efekty przypominają kępki żółte rzekome. W przeciwieństwie do powyższego, podczas procesu fotostarzenia się skóry często obserwuje się akantozę oraz utratę polarności, atypię komórkową i odkładanie się tropoelastyny i fibryliny. W fotouszkodzonej skórze występuje dużo glikozaminoglikanów i proteoglikanów, jednocześnie w górnej warstwie skóry właściwej nie zwiększa się stężenie fibryliny i kolagenu.

Fotostarzenie to nakładanie się fotouszkodzeń na samoistnie starzejącą się skórę, zazwyczaj powodujące jej przedwczesne starzenie. To specyficzne uszkodzenie powstaje w wyniku chronicznej (przewlekłej) ekspozycji skóry na promieniowanie UV. Klinicznie, skóra staje się szorstka; naskórek najpierw pogrubia się (hiperplazja), a następnie ulega
przerzedzeniu (zanikanie), występuje zwiotczenie, łuszczenie się i zmarszczki, nieregularne przebarwienia, plamy soczewicowate i teleangiektazje.

Można przyjąć, że najbardziej widoczne zmiany fizjologiczne powstające w wyniku starzenia się chronologicznego i fotostarzenia występują w skórze właściwej i są spowodowane metabolizmem włókien kolagenowych skóry.

Minaguchi i wsp.  przeanalizowali w badaniu in vitro wpływ spożywania przez 56 dni dwóch dziennych dawek (0,2 g/kg i 1,0 g/kg masy ciała) hydrolizatów kolagenowych na zewnątrzkomórkową macierz ścięgna Achillesa u królików. Zarówno wielkość włókien kolagenowych, jak i ilość glikozaminoglikanów mierzono w porównaniu z tymi, które występowały u królika karmionego białkiem kontrolnym, laktoalbuminą lub samą wodą.

Spożycie hydrolizatów kolagenowych lub laktoalbuminy powodowało istotny wzrost średnicy włókien kolagenowych i zmniejszenie ich gęstość; wyjątek stanowiło spożycie wysokich dawek laktoalbuminy w porównaniu z grupą kontrolą spożywającą wodę.

Badaniu poddano ochronny wpływ dwóch hydrolizatów żelatynowych ekstrahowanych ze skóry dorsza pacyficznego na fotostarzenie się skóry myszy wywołane promieniowaniem ultrafioletowym poprzez pomiar aktywności dysmutazy nadtlenkowej (SOD), peroksydazy glutationowej (GSH-Px), katalazy (CAT) oraz zawartości glutationu (GSH), aldehydu malonowego (MDA) i hydroksyproliny (HYP) w fotostarzejącej się tkance skórnej. W przypadku myszy bezwłosych wyniki wykazały, że promieniowanie UV powodowało spadek aktywności antyoksydazy i zmniejszenie zawartości glutationu (20,4%) w skórze. W porównaniu z myszami niepoddanymi kuracji, oba hydrolizaty żelatynowe mogą zwiększać aktywność SOD, GSH-Px, CAT, zwiększać zawartość GSH i HYP oraz zmniejszać zawartość MDA, co redukuje fotouszkodzenia skóry. Ponadto, wyniki badań histologicznych potwierdziły, że oba polipeptydy mogą chronić włókna kolagenowe w skórze.

W ciągu ostatniej dekady, kilka badań in vitro i in vivo na zwierzętach wykazało, że peptydy kolagenowe (CP) mogą poprawić wygląd i funkcje skóry. W badaniach tych oceniano różne cechy skóry, takie jak zwiększenie ilości fibroblastów, synteza macierzy pozakomórkowej skóry, ochrona antyoksydacyjna, zwiększona angiogeneza i gojenie się ran oraz właściwości przeciwstarzeniowe.

Do tej pory przeprowadzono bardzo niewiele podwójnie zaślepionych, randomizowanych i kontrolowanych placebo badań. Większość badań klinicznych, w których badano wpływ hydrolizatów kolagenowych na starzenie się skóry, to badania otwarte. Ponadto, większość przeprowadzonych badań obejmowała ocenę połączonych preparatów zawierających hydrolizaty kolagenowe oraz mieszaninę kilku innych składników, takich jak kwas hialuronowy, witaminy i minerały.

Matsumoto i wsp. analizowali w badaniu trwającym 6 tygodni wpływ kliniczny codziennego spożywania (5g) mieszaniny hydrolizatów kolagenu rybiego typu 1 na właściwości skóry 25 japońskich kobiet o suchej skórze. Wyniki tego otwartego badania wykazały, że w porównaniu do stanu wyjściowego, nawilżenie skóry było istotnie
zwiększone na przedramionach i tylnej części szyi, ale nie na twarzy. Niemniej właściwości lepkosprężyste skóry uległy znaczącej poprawie, a objawy skórne osób badanych uległy poprawie o 60%-100%.

W kontrolowanym przez placebo badaniu Sumida i wsp.  ocenili wpływ codziennego spożycia hydrolizatów kolagenowych (10 g) na nawilżenie skóry 20 zdrowych japońskich kobiet w porównaniu z grupą placebo (19 ochotniczek). Stopniową poprawę zdolności wchłaniania wody przez skórę zaobserwowano w ciągu 60 dni u ochotniczek poddanych kuracji w porównaniu z grupą placebo. Poprawa ta nie była jednak statystycznie istotna
pomiędzy grupami. Należy podkreślić, że suplement, który został podany obu grupom w tym badaniu zawierał również 0,4 g witaminy C. Wyniki tego badania sugerują, że witamina C wzmacniała działanie kolagenu.

W niedawno przeprowadzonym, podwójnie zaślepionym, kontrolowanym placebo badaniu, Proksch i wsp. ocenili skuteczność hydrolizatu kolagenowego (CH), pochodzącego ze specjalnej hydrolizy świńskiego kolagenu typu I, na parametry biofizyczne skóry związane ze starzeniem się skóry. W badaniu tym 69 kobiet w wieku 35-55 lat otrzymywało losowo 2,5 g lub 5,0 g CH lub placebo raz dziennie przez 8 tygodni, przy czym do każdej grupy badanej przydzielono 23 osoby. Wyniki wyraźnie wykazały, że obie dawki specyficznego CH miały korzystny wpływ na fizjologię skóry, na co wskazuje zwiększona elastyczność skóry po 4 tygodniach codziennego stosowania preparatu. Zaobserwowany efekt był istotny statystycznie (p < 0,05) po 4 i 8 tygodniach w grupach stosujących preparat w porównaniu z grupą placebo. Chropowatość skóry mierzona analizą obrazową odcisków skóry oraz pomiarami przeznaskórkowej utraty wody nie wykazała istotnej poprawy. Ponadto, podobnie jak w naszym badaniu, nie zaobserwowano istotnych zmian w nawodnieniu skóry w przypadku obu dawek CH. Ciekawostką ujawnioną w naszym badaniu jest fakt, że znaczący spadek poziomu nawilżenia (-14%) skóry przedramienia zaobserwowano w 4. i 8. tygodniu tylko dla grupy placebo. Ponieważ badanie przeprowadzono w okresie zimowym, przy spadku temperatury pomiędzy początkiem tygodnia a 8. tygodniem, może to wskazywać na ochronne działanie produktów kolagenowych na odwodnienie skóry spowodowane zimnem. Według naszej najlepszej wiedzy, istotny wpływ CH na poziom nawilżenia skóry mierzony techniką nieinwazyjną nigdy nie został jednoznacznie wykryty.

Elastyczność skóry jest bardzo ważnym wskaźnikiem oceny starzenia się skóry i związanych z nim działań. W niniejszym badaniu zaobserwowano istotne efekty w zakresie biomechaniki skóry. Stwierdzono wzrost elastyczności brutto (Ua/Uf) na skórze brzucha w grupach CH3 i CH2. Stwierdzono, że elastyczność brutto Ua/Uf zmniejsza się wraz z wiekiem (25 lat) i jest najodpowiedniejszym parametrem (z Ur/Uf - stosunkiem odzysku sprężystości do rozciągliwości) w wykrywaniu zmian skórnych związanych z wiekiem. Dlatego też zwiększenie tego parametru może być uznane za oznakę skuteczności kuracji. Wykazano, że ostatni minimalny najniższy punkt ostatniej krzywej (R4) jest dodatnio skorelowany z wiekiem. Nasze wyniki wykazały istotny spadek R4 (wzrost jędrności skóry) na skórze brzucha w trzech grupach CH.

Ocena kliniczna zmarszczek okołoocznych w 8. tygodniu wskazała na znaczny spadek o -11% w stosunku do stanu wyjściowego, zarówno w grupie CH2 jak i CH3. W pilotażowym, otwartym badaniu na ludziach, badającym wpływ zhydrolizowanego kolagenu typu II oraz niskocząsteczkowego kwasu hialuronowego i siarczanu chondroityny na starzenie się skóry, autorzy stwierdzili w 12. tygodniu znaczącą poprawę w zakresie linii mimicznych i zmarszczek ze średnim spadkiem o 13,2% w stosunku do wartości wyjściowej, ale nie wykryli znaczącego wpływu na zmarszczki okołooczne. W badaniu przeprowadzonym przez Proksch i wsp., szorstkość skóry została oceniona poprzez analizę silikonowych odcisków skóry przedramienia za pomocą techniki rzutowania prążków świetlnych (PRIMOS Compact). W okresie 8 tygodni kuracji w grupie przyjmującej CH nie stwierdzono widocznych zmian w szorstkości skóry, natomiast
w grupie placebo zmiany te były wykrywalne.

Kolejne badanie otwarte, analizujące działanie mieszaniny hydrolizatów kolagenu typu I, wykazało słabą, ale istotną poprawę niektórych parametrów powierzchni skóry, mierzoną za pomocą systemu Visioscan (system analizy obrazu), po 6 tygodniach suplementacji.

Wyniki tych i innych badań wskazują, że codzienna suplementacja hydrolizatami kolagenowymi prawdopodobnie musi zostać przedłużona do okresu od 4 do 6 miesięcy w celu wykrycia wyraźniejszego wpływu na zmarszczki i złagodzenie objawów skórnych.

Będąca przedmiotem tego badania pilotażowa 2-miesięczna kuracja raz dziennie dowodzi, że produkty na bazie hydrolizatów kolagenowych mają korzystny wpływ na jakość skóry u dojrzałych kobiet. W szczególności CH2, który ma wyższą masę cząsteczkową (4kDa), wykazał największy wpływ, gdyż efekty jego działania obejmują poprawę biomechaniki skóry, redukcję zmarszczek, dobre samopoczucie uczestniczek i brak powiązanych zdarzeń niepożądanych. Ponadto, CH3 również wykazał pewne interesujące działania, a CH1 miał znaczący wpływ na biomechanikę skóry. Wydłużenie czasu trwania kuracji do trzech miesięcy lub więcej mogłoby potwierdzić te wyniki i wzmocnić efekty.

Piśmiennictwo

1. Kohl E, Steinbauer J, Landthaler M et al. Skin ageing. J Eur Acad Dermatol Venereol 2011;25(8), 873-84
2. Kyung AH, Bo-Rim Y, Kyung-Chul C.Molecular Mechanisms and In Vivo Mouse Models of Skin Aging Associated
with Dermal Matrix Alterations. Lab Anim Res 2011;27(1), 1-8
3. Makrantonaki E, Zouboulis CC, William J. Characteristics and pathomechanisms of endogenously aged skin.
Dermatology 2007;214, 352–360
4. Gilchrest BA.Photoaging. J Invest Dermatol 2013;133(E1):E2-6
5. Uitto J.Understanding premature skin aging. N Engl J Med 1997;337, 1463–1465
6. Uitto J, Fazio M, Olsen DR.Molecular mechanisms of cutaneous aging. J Am Acad Dermatol 1989;21, 614-622
7. Oikarinen A, Karvonen J, Uitto J et al.Connective tissue alterations in skin exposed to natural and therapeutic
UV-radiation. Photodermatol 1985;2, 115-126
8. Lovell CR, Smolenski KA, Duance VC et al.Type I and III collagen content and fibre distribution in normal human
skin during ageing. Br J Dermatol 1987;117, 419–428
9. Birk D E and Trelstad RL.Extracellular compartments in tendon morphogenesis. collagen fibril, bundle, and
macroaggregate formation. J Cell Biol 1986;103, 231-240
10. Mendler M, Eich-Bender SG, Vaughan L et al. Cartilage contains mixed fibrils of collagen types II, IX and XI. J Cell
Biol 1989;108, 191-198
11. Wasswa J, Tang J, Gu X. Utilization of fish processing by-products in the gelatin industry. Food Reviews
International 2007;23, 159−174
12. Ferraro V, Cruz IB, Ferreira Jorge R et al. Valorisation of natural extracts from marine source focused on marine
by-products: A review. Food Research International 2010;43, 2221–2233
13. Young S, Wong M, Tabata Y et al. Gelatin as a delivery vehicle for the controlled release of bioactive molecule.
Journal of Controlled Release 2005;109, 256−274
14. Wang L, An X, Yang F et al. Isolation and characterization of collagens from the skin, scale and bone of deep-sea
redfish (Sebastes mentella). Food Chemistry 2008;108, 616−623
15. Baziwane D and He Q. Gelatin: the paramount food additive. Food Reviews International 2003;19(4), 423−435
16. Sumida E, Hirota A, Kuwaba K et al. The effect of oral ingestion of collagen peptide on skin hydration and
biochemical data of blood. J Nutr Food 2004;7, 45–52
17. Wu J, Fujioka M, Sugimoto K. Assessment of effectiveness of oral administration of collagen peptide on bone
metabolism in growing and mature rats. J Bone Miner Metab 2004;22, 547–553
18. Matsuda N, Koyama Y, Hosaka Y et al. Effects of ingestion of collagen peptide on collagen fibrils and
glycosaminoglycans in the dermis. J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo) 2006;52, 211–215
19. Matsumoto H, Ohara H, Ito K et al. Clinical effects of fish type 1 collagen hydrolysate on skin properties. ITE
Letters on batteries, new technologies and medicine 2006;7(4), 386-90
20. Zague V A. new view concerning the effects of collagen hydrolysate intake on skin properties. Arch Dermatol
Res 2008;300, 479-483
21. Shigemura Y, Kubomura D, Sato Y et al.Dose-dependent changes in the levels of free and peptide forms of
hydroxyproline in human plasma after collagen hydrolysate ingestion. Food Chemistry 2014159, 328–332
22. Proksch E, Segger D, Degwert J et al. Oral supplementation of specific collagen peptides has beneficial effects
on human skin physiology: a doubleblind, placebo controlled study. Skin Pharmacol Physiol 2014;27, 47–55
23. Lemperle G, Holmes RE, Cohen SR et al.A classification of facial wrinkles. Plast Reconstr Surg 2001;1735–1752
24. Ryu HS, Joo YH, Kim SO et al.Influence of age and regional differences on skin elasticity as measured by the
Cutometer®. Skin Research and Technology 2008;14, 354–358
25. Krueger N, Luebberding S, Oltmer M et al.Age-related changes in skin mechanical properties: a quantitative
evaluation of 120 female subjects. Skin Research and Technology 2011;17, 141–148
26. Clarys P, Clijsen R, Barel A.Influence of probe application pressure on in vitro and in vivo capacitance
(Corneometer CM 825®) and conductance (Skicon 200 EX®) measurements. Skin Research and Technology
2011;17(4), 445–450
27. Berardesca E. EEMCO guidance for the assessment of stratum corneum hydration: electrical methods. Skin
Research and Technology 1997;3(2), 126-132
28. Jiang LI, Stephens TJ, Goodman R.SWIRL, a clinically validated, objective, and quantitative method for facial
wrinkle assessment. Skin Research and Technology 2013;0, 1–7
29. Yaar M, Eller M.S, Gilchrest BA. FiftyYears of Skin Aging. JID Symposium Proceedings 2002;7, 51-58
30. Mukherjee S, Date A, Patravale V et al. Retinoids in the treatment of skin aging: an overview of clinical efficacy
and safety. Clinical Interventions in Aging 2006;1(4), 327–348
31. Kang S, Fisher G, Voorhees JJ. Photoaging: Pathogenesis, prevention and treatment. Clin Ger Med 2001;17, 643–
59
32. Gilchrest BA. A review of skin ageing and its medical therapy. Br J Dermatol 1996;135(6), 867-75
33. Rittié L and Fisher G. UV-light-induced signal cascades and skin aging. Aging Res Rev 2002;1, 705–20
34. Minaguchi J, Koyama Y, Meguri N et al. Effects of ingestion of collagen peptide on collagen fibrils and
glycosaminoglycans in Achilles tendon. J Nutr Sci Vitaminol 2005;51(3), 169-74
35. Hou H, Li B, Zhao X et al. The effect of pacific cod (Gadus macrocephalus) skin gelatin polypeptides on UV
radiation-induced skin photoaging in ICR mice. Food Chemistry 2009;115 945–950
36. Ohara H, Ichikawa S, Matsumoto H et al. Collagen-derived ipeptide, prolinehydroxyproline, stimulates cell
proliferation and hyaluronic acid synthesis in cultured human dermal fibroblasts. J Dermatol 2010;37(4), 330-
338
37. Zague V, de Freitas V, da Costa Rosa M et al. Collagen hydrolysate intake increases skin collagen expression and
suppresses matrix metalloproteinase 2 activity. J Med Food 2011;14, 618–624
38. Tanaka M, Koyama Y, Nomura Y. Effects of collagen peptide ingestion on UV-B-induced skin damage. Biosci
Biotechnol Biochem 2009;73(4), 930-932
39. Zhuang Y, Sun L, Zhao X et al. Antioxidant and melanogenesisinhibitory activities of collagen peptide from
jellysfish (Rhopilema esculentum). Journal of the Science of Food and Agriculture 2009;89, 1722-1727
40. Zhang Z, Zhao M, Wang J et al. Oral administration of marine collagen peptides from Chum Salmon skin enhances
cutaneous wound healing and angiogenesis in rats. J Sci Food Agric 2011;91(12), 2173-2179
41. Zhang Z, Wang J, Ding Y et al. Oral Administration of Skin Gelatin Isolated from Chum Salmon (Oncorhynchus
keta) Enhances Wound Healing in Diabetic Rats. Mar Drugs 2011;9, 696-711
42. Liang J, Pei X, Zhang Z et al. The protective effects of long-term oral administration of marine collagen
hydrolysate from chum salmon on collagen matrix homeostasis in the chronological aged skin of SpragueDawley male rats. J Food Sci 2010;75(8), 230-8
43. Zhuang Y, Hou H, Zhao X et al. Effects of collagen and collagen hydrolysate from jellyfish (Rhopilema esculentum)
on mice skin photoaging induced by UV irradiation. J Food Sci 2009;74, H183–H188
44. Schwartz SR, Park J. Ingestion of BioCell Collagen(®), a novel hydrolyzed chicken sternal cartilage extract;
enhanced blood microcirculation and reduced facial aging signs. Clinical Interventions in Aging 2012;7:267-273."