Arthrys, düşük moleküler ağırlıklı biyoaktif kolajen peptidleri içerir. Arthrys, kolajen sentezini stimüle ederek ekstraselüler matriks bileşnlerinin temelinin oluşturulmasında ve dokunun rejenerasyonunda görev alan kolajen peptidlerinin yanında, C vitamini ve magnezyum ile birlikte üretilen kolajen liflerinin bağlanması ve kolajenin hücreye adezyonunda görev alır.
Kolajen ne olduğu kolajen peptidlerinin etkinlikleri hakkında klinik verilerin yer aldığı metni sizin için düzenledik. Konu ile ilgili referans aldığımız literatürleri ekte bulabilirsiniz.
Kolajen, insan vücudu tarafından üretilen en önemli proteindir. Amino asit dizilimine bakıldığında temel amino asitleri %33 glisin, %22 prolin ve hidroksiprolindir. Üç α zincirinden oluşan, triple sarmal yapıya sahip yapısı ile oldukça güçlü bir proteindir. Yapısında bulunan her bir zincir ortalama 100 kDa ağırlığında olup ortalama 1012 amino asitten meydana gelmektedir. Bu kolajen yapısı, glisinler arasındaki moleküler bağlantıları ile kararlı olup, ortalama moleküler ağırlıkları 300 kDa’dur.
2019 yılında Molecule Dergisinde yayınlanan verilere ortalama olarak toplam 28 tip kolajen tanımlanmıştır. Yoğunluğu en fazla olan kolajen tipleri ise kemik, diş, tendon, vasküler bağlantılarda Tip I, kıkırdak dokularda Tip II ve deri, kas, kan damarları Tip III kolajen olarak karşımıza çıkmaktadır. Kolajenlerdeki farklılıklar Gly-X-Y amino asit diziliminin tekrarına ve uzunluğuna dayanır. Bu dizilimdeki X-Y kompozisyonu sıklıkla prolin ve hidroksillenmiş formu olan hidroksiprolinden oluşur. Arthrys, kolajen sentezi için gerekli olan Glisin, prolin ve hidroksiprolin aminoasitlerini içerir. Böylelikle, içermiş olduğu kolajen peptidleri ile direkt kolajen sentezini stimüle eder.
Kolajenin doğal formunun yüksek moleküler ağırlığa sahip olması, kolajenin kullanıldığı farklı farmasötik formlarda emilimlerinde sıkıntılara neden olmaktadır. Kolajenin hidrolizasyonu ile elde edilen düşük moleküler ağırlıklı kolajen peptidleri 1-10 kDa arasındadır. Kolajenden kolajen peptidleri elde edilirken temelde 2 ana basamak vardır. Bunlardan biri denatürasyon ile 3’lü alfa helikal yapının α zincirlerine ayrılması, ikincisi ise alkalaz, papin, pepsin gibi proteolitik enzimler ile her bir zincirin hidrolizasyonudur (şekil 1). Elde edilen materyal düşük moleküler ağırlıklı kolajen peptididir ve hidrolize kolajen olarak da tanımlanırlar
Hidrolize kolajenin özellikleri
Enzimatik hidroliz, peptidlerin sadece boyutunu değil ve aynı zamanda fizikokimyasal ve biyolojik özelliklerini de etkiler.
Viskozite, kolajenin en önemli fizikokimyasal özelliklerinden biridir. Kolajen peptidlerinin viskozitesi doğal kolajene göre daha düşüktür. Bu özellik ona, sulu çözeltilerde, nötr bir kokuya sahip olmasını, renksiz şeffaf olmasını, stabilize olmasını ve çözünürlüğü getirir. Yine doğal formlarına göre daha düşük izoelektrik noktasına sahip olması baz amino asit dizimlerini barındırdığını ifade eder.
Kolajenin hidrolize edilmesi, antioksidan kapasite ve antimikrobiyal aktivite ve biyoyararlanımının artışını sağlar.
Kolajen Peptidlerinin, kolajen sentezini stimüle etmesi hakkında
Kolajen peptidler dermiste iki farklı şekilde etki ederler. İlki, serbest amino asitlerin kolajen ve elsatin lifler için yapı taşı sağlamasıdır. İkincisi ise, kolajen peptidlerinin fibroblastlardaki reseptörlerinde bağlanarak yeni kolajen, elastin ve hyaluronik asit üretimi için bir ligand gibi hareket etmeleridir.
Bu etkinliğin daha somut olarak araştırıldığı çalışmalarda, ilk önce oral olarak verilen kolajen peptidlerinin düşük moleküler ağırlıkta olmalarından dolayı emilebildikleri,
- farelerde C-işaretli kolajen peptidinin %58 oranında kanda görülmesi,
- insan çalışmalarında oral alınımdan 2 saat sonra kanda majör komponent olan prolin ve hidroksiprolinin, minör komponent olan Ala-Hyp, Ala-Hyp,Gly, Pro-Hyp-Gly, Leu-Hyp, Ile-Hyp, Phe-Hyp’in tespit edilmesi,
ile kanıtlanmıştır.
Özellikle gly-pro-hyp içeren kolajen peptidlerinin insan fibroblastlarında hücresel proliferasyonunu, HAS2 mRNA ekspresyonunu ve hyaluronik asit sentezini arttırdığı görülmüştür. Bu sonuçlar, hidrolize kolajenlerin fibroblastların ve ekstraselüler matriksi modüle ettiğini göstermektedir.
Kolajen peptidlerinin aşil tendonundaki kolajen fibrilleri ve glikozaminoglikanlar (GAG) üzerine etkinliğini değerlendiren bir başka çalışmada, kolajen peptidlerinin kolajen fibrillerinin boyutunu arttırdığı, GAG olan dermatan sülfatın miktarını arttırdığı ve buna bağlı olarak da aşil tendonunun mekanik özelliklerinde iyileşme sağlayabileceği bildirilmiştir.
Glisin kolajenin amino asit diziliminde predominant bir amino asittir. Birçok biyolojik etkiye sahip olan glisin, enflamatuar kaskat üzerinde de etkinlik göstermektedir. Yapılan araştırmalarda, bağ doku rejenerasyonunun önemli bir basamağı olan scaffold oluşumu için mükemmel biyouyumlulukları ile kolajen peptidler önerilmektedir. Ayrıca, kök hücrelerin diferensiyasyonlarında görev aldıklarından dolayı da kök hücre transplantasyonlarında nanofibröz bir scaffold oluşturabileceklerinden söz edilmektedir.
Sporcu yaralanmalarında, kas kitlesinin iyileştirilmesin, fiziksel fonksiyonların iyileştirilmesinde görev alan kolajen peptidlerin sporcular tarafından kullanılmasının uygun olduğuna 2018 yılında yayınlanan Uluslararası Olimpiyat Konsensusunda yer verilmiştir. Yine, kolajen peptidlerin etken madde olarak FDA tarafından GRAS kategorisinde değerlendirilmesinde güvenilir olduğunu göstermektedir.
Bağ doku rejenerasyonlarındaki etkinliği, antienflamatuar özelliği, scaffold olarak kullanılabilirliği ile düşük moleküler ağırlıklı biyoaktif kolajen peptidleri bağ doku dejenerasyonları tedavilerinde hızlı ve güvenli etkisi ile tercih edilebilmektedir