Колагенови гъби и гелове за здраве и красота (ВИДЕО)

Думата колаген произлиза от Гърция и означава лепило. Не случайно, тъй като това е едно от най-древните лепила, които се използват и днес. Колагенът влияе на външния вид на белезите, които се получават при зарастването на рани. Ето защо не е чудно, че най-съвременните лепила, използвани в хирургията се стремят да си взаимодействат с колагена в съединителните тъкани и кожата. Освен това предстои да бъде внедрено лепило, което заздравява раните за броени минути под въздействие на ултравиолетова светлина. Тъй като един от най-важните протеини в човешкото тяло е естествено биосъвместим, биоразградим, нетоксичен и с висока якост на опън се използва и при тъканното инженерство. Вижте статията ни за 3Д принтирането с живи клетки, което се използва за реконструкция на външното ухо. Освен всичко колагенът под формата на желатин е добре познат под формата на желирани бонбони и меките желатинови капсули на редица лекарства. [1]

Въпреки че често се повдига въпроса с прекалено широката употреба на антибиотици, преди те да бъдат открити през XX век (първият антибиотик е Пеницилин, открит по случайност от Александър Флеминг през 1928 г.) е имало голям проблем с хирургическите операции, инфектирането им и зарастването на раните.  В [2] Evolution of catgut ligatures: the endeavours and success of Joseph Lister and William Macewen се отчита използването на колагена като модерен биоматериал още през 1881 г. от Джозеф Листър заедно с неговия бивш студент Уилям Мацевън. Те съобщават за предимствата на биоразградимия шев, богат на колаген, приготвен от тънкото черво на овца. В миналото за зашиване на рани са използвани конци от коприна, конски косми и дори тънки жици от сребро като единия или дори двата края са били оставени достатъчно дълги, за да излязат извън раната. Това се правело за по-лесен дренаж, а и за по-лесно отстраняване. Проблемът бил, че се развивали различни бактериални и гъбични инфекции, болните често развивали сепсис, а вторичните кръвоизливи били често явление. Ето защо бил нужен нов материал, който да е достатъчно силен, за да задържи зашитите части достатъчно здраво, а след това да бъде абсорбиран от тялото и да не причинява грозно изглеждащи белези.

Колагеновите молекули се състоят от 3 полипептидни вериги, които са навити в тройна спирална структура. От всичките над 20 вида колаген, само няколко се използват за производството на биоматериали, като най-често се използва колаген тип I. Той може да се извлече от тъканите на всякакви животни, като колагенови протеини са открити дори и в останките от отдавна изчезнали видове като динозаври. Обичайните източници за извличане на колаген включват сладководни и морски риби, едър рогат добитък, кокошки, свинска кожа както и черва и лигавицата на пикочния мехур, както и опашки. Свойствата на извлечения колаген се различават в зависимост от животното и тъканта.

От друга страна обикновено кожата на рибите се изхвърля, а е клинично доказано, че колагенът извлечен оттам освен че е с отлични качества, но и е значително по-евтин. Може да се използва и за приготвянето на продукти за лечение на рани според изследване от март 2018 на  учените от Nanyang Technological University, Singapore.

Естествените биоматериали на основата на колаген могат да бъдат класифицирани в 2 категории въз основа степента на пречистването им:

Деклетъчни матрици на колаген, които съдържат първоначалните свойства на тъканта и структурата на извънклетъчната матрица. Биоматериалите се получават чрез комбинация от физически обработки като замразяване или подлагане на високо налягане, химически като третиране с киселини/ основи или ензимно разграждане. Използва се за приготвянето на конци, сърдечни клапи или за изработването на различни протези.

По-рафинирани структури, подготвени чрез извличане, пречистване и полимеризация на колагена. Допълнително се добавят други биосъвместими молекули като еластин, гликозаминогликани (GAG), хитозан и др. Въпреки че е трудно разтворим в органични разтворители, поради неговите напречни ковалентни връзки, естественият колаген може да се разтвори във водни разтвори и в разтвор на разредена оцетна киселина.

Предлаганите гъби от колаген са неразтворими форми на протеина, получени от животни като крави, коне или прасета. Приготвят се чрез лиофилизиране на водни разтвори на колаген с киселини или основи. Способни са да абсорбират големи количества секрети, да прилепват плътно към подмокрени рани и да поддържат влажна среда като същевременно предпазват от механична травма или бактериална инфекция. Предпочитани са като превръзка за рани при тежки изгаряния, язви на краката, при донорски операции. Разбира се колагеновите гъби могат да се използват и за in vitro цели, като са допълнително обогатени с фибробласти. Поставени върху кожата те стимулират производството на нов колаген като ускоряват процесите за образуване на нова гранулационна тъкан. В зависимост от степента на кръстосано свързване, колагенната гъба се разгражда в пептидни аминокиселини след период от 3 до 6 седмици, след което имплантът се заменя с естествен колаген тип I, произведен от фибробластите.

Колагеновите гъби са подходящи за краткосрочно доставяне на антибиотици в самата рана като овладяват инфекциите.

Къде сме ние и има ли възможност в България да се правят проучвания и да се произвеждат колагенови гъби? Вижте видеото в Bloomberg TV Bulgaria [3] с доц. Светлана Дянкова от Институт по криобиология и хранителни технологии:

„Българската наука има принос в развитието на много технологии. В случая, ставайки въпрос за производството на колаген, ние имаме патентована технология за това – от свински кожи, като става дума за отпадни продукти от кожарската и хранително-вкусовата промишлености. Неща, които иначе биха се изхвърлили, могат да се използват за производството на лекарствени продукти“, каза тя.“

Освен за колагенови гъби, отпадъчните продукти от месообработвателните предприятия и кожарската промишленост, богати на съединителни тъкани могат да се използват за кръвоспиращи продукти - от вадене на зъб до сложни хирургични операции. Освен това колагенови препарати се използват като импланти и за покриване им, както и за доставяне на лекарствени средства.

Във видеото ще чуете още за технологиите за приготвяне на храни чрез лиофилизиране при което се запазват всички термочувствителни качества на храната, витамини и ценни хранителни вещества. Срокът на годност е в рамките на 5-6 години. Освен за храна за космонавти, този тип производство може да се използва за приготвяне на храна за експедиции (включително и към Антарктида), за хранене чрез сонда и за производствто на хранителни добавки.

По подобна технология е произведен и лесносмилаемият лиофилизиран колаген в Invita Skin Beauty, като съдържа и малко количество от лиофилизирана млечна киселина и еластин. В хранителната добавка се съдържат и морски водорасли, богати на ценни хранителни вещества и силно ефективен витамин E. Те имат благотворен ефект върху кожата още при първия прием. 

Още в края на 80-тте години  на трима полски биохимици още в края на откриват истински, натурален колаген, извлечен от кожата на толстолоб и други риби. Този колаген не е с разкъсана структура, а със запазена тройна спирала на белтъчната молекула, както е при живата риба. Учените успели да го изолират в стъклен съд, след което започнало прилагането му, клинично и козметично, върху доброволци. Резултатите били смайващи и за самите тях. Може би случайно, а може би не, Полша по времето на Съвета за икономическа взаимопомощ е била специализирана в работата с биологични материали, белтъчни молекули, морски микроорганизми, водорасли, изобщо в областта на биотехнологиите.

След като този колаген е бил изолиран, много важно е било той да бъде стабилизиран, защото е жив, натурален продукт и при по-висока температура веднага се разпада. След дългогодишни проучвания днес имаме готови продукти, със стабилизиран колаген под формата на гел. Между 5 и 26 градуса по Целзий той е биологично активен.

Колагенът от Inventia съдържа същия колаген, какъвто е бил в кожата на толстолоба, преди той да бъде обработен. Това е важно, за да бъде биологично активна дадена молекула.

Когато се вкара в човешкия организъм, тя започва да го стимулира да работи на по-оптимални обороти. Тоест, да произвежда повече колаген, независимо, че е на 40-годишна възраст и генетично му е предопределено да произвежда по-малко. Под действието на този колаген в природата става едно малко чудо и ние започваме да активираме фибробластите в нашия организъм. Това са клетките, които изграждат най-много колаген и се намират в цялата съединителна тъкан.

Подкожното инжектиране на колагенови разтвори се използва в пластичната и реконструктивната хирургия. Както стана ясно, колагенът е трудно разтворим поради склонността си да образува мрежести структури с кръстосани връзки. Ето защо е нужно да бъдат добавени съставки като глутаралдехид. Малка грешка в количеството може да доведе до възпаление , реакции към чуждите клетки и калцификация. Добавянето на 0.3-0.5% хиалуронова киселина улеснява инжектирането.

От друга страна колагеновите разтвори могат да подпомогнат от 5 до 30 пъти доставянето на локални анестетици или централни аналгетици, тъй като се намалява скоростта на дифузия на лекарството. Инжекционните форми с колаген могат да се използват и за доставяне на растежни хормони.

Колагеновите хидрогелове могат да се разнесат равномерно и да служат като система за доставяне на лекарства. Обичайна практика е те да се обогатяват с още вещества.

Вече писахме за нежелания ефект на гликация, при който увеличената кръвна захар при диабетиците създава нежелателни въздействия на колагеновите фибри. В [3] Liposome–collagen gel matrix: A novel sustained drug delivery system се описва нова система за доставяне на лекаства с удължено освобождаване с помощта на липозоми, изолирани от колагенов гел. Това позволява хормони на растежа и инсулин да се освобождават в кръвообращението или интрамускулно в мястото на инжектиране. Така например инсулина се освобождава плавно в рамките на 3-5 дни, а хормона на растежа до 14 дни. Освен това колагенът може да бъде използван като добавки и в суспензии на маслена основа, за да поддържа контролираното освобождаване на протеини. Това може да бъде много полезни при локално лечение на хирургични и нехирургични рани и изгаряния.

И все пак какви са предимствата на хидрогеловете с колаген?

[5] Hydrogels as Extracellular Matrix Mimics for 3D Cell Culture Редица изследвания доказват, че клетките на бозайниците често проявяват неестествено поведение, когато са изрязани от естествени триизмерни тъкани и са ограничени в двумерното пространство.  А нима колагеновите гъби не са предимно 2D. Хидрогеловете позволяват създаването на тримерни структури, които да са омрежени с нужните колагенови фибри.

Защо да купим натурален колаген имено от Inventia ?

• Колаген тип I с формула на тройната спирала, дясноизвита
• рН точно колкото е pH на човешката кожа
• Това е полутечен гел с нюанси от прозрачно бяло до перлено сиво; формата на гел улеснява нанасянето и втриването.
•  Не е източник на приони, за разлика от колагена от животински произход
•  Притежава висока степен на абсорбиране
• Има много добра поносимост от кожата
•  Не предизвиква алергии и дразнене на кожата при прилагане
•  Чрез млечната киселина нежно ексфолира епидермиса, като по този начин ускорява обновяването му
•  Изсветлява пигментните петна и изравнява тена на кожата
•  Увеличава способността на кожата да задържа вода
• Видимо подобрява хидратацията на кожата в областта на нанасяне, по-специално поради съдържанието на хидроксипролин, каприлил гликол и млечна киселина
•  Увеличава устойчивостта на кожата в зоната около очите, свежда до минимум появата на мимически бръчки
•  продуктът стимулира организма да произвежда свой собствен колаген
•  Не съдържа консерванти
• Препоръчва се за интензивна грижа за всички типове кожа, особено за зряла, суха и чувствителна, както в козметични салони, така и у дома
•  Може да се използва като суровина за производство на козметични и фармацевтични продукти

Геловете с натурален колаген от Inventia доставят специфична грижа за кожата на лицето, тялото, ноктите и косата. Можете да избирате между разфасовки от 50, 100 и 200 ml.

Натурален колаген за лице от Inventia е предназначен за интензивна грижа за всеки тип кожа. Особено се препоръчва за зряла, суха и чувствителна кожа. Този препарат е най-подходящ за използване върху лицето и шията. Предназначен е за използване в козметични салони и у дома. Този полутечен гел е с цвят от прозрачно бял до перлено сив. Формата на гел улеснява нанасянето и разпределянето му.

Нанесете върху почистената и влажна кожа на лицето малко количество от гела и нежно втрийте. След абсорбирането му нанесете подходящия за Вашата тип кожа крем, за да се предотврати усещането за “стягане” на кожата.

Натурален колаген за тяло от Inventia (Natural Collagen Inventia Body) се препоръчва за интензивна грижа за всеки тип кожа, особено суха и чувствителна. Предназначен за използване в козметични салони и у дома. Идеален е след слънчеви бани, когато кожата е суха и се нуждае от хранителни вещества. Той е полутечен гел с перлено сив отенък. Формата на гел улеснява нанасянето и разпределянето му. 

Нанесете върху почистената и влажна кожа на тялото малко количество гел и внимателно разнесете чрез масажиране. След абсорбирането му нанесете подходящия за Вашия тип кожа балсам, за да се предотврати усещането за “стягане” на кожата.

Натурален колаген за коса и нокти от Inventia (Natural Collagen Inventia Hair&Nails)  се препоръчва за грижа за косата и ноктите, както и като добавка при вземането на вана. Успешно се използва в козметични и фризьорски салони и салони за красота. Също така се използва за грижа за кожата. Този полутечен гел има перлен оттенък на графит. Формата на гел улеснява прилагането и разпределението му. 

Коса: Нанесете на измитата и влажна коса малко количество гел и го разстелете равномерно от корените на косата до върха. След 2-5 минути изплакнете обилно с хладка вода.

Нокти: Нанесете върху измитите и влажни длани малко количество гел. Старателно разтривайте, особено в областта на кутикулата и нокътната плочка. След абсорбиране, за да се предотврати усещането за “стягане” на кожата, нанесете подходящия за Вашия тип кожа крем за ръце.

 

Използвани източници:

1. Collagen-Based Biomaterials for Wound Healing

2. Evolution of catgut ligatures: the endeavours and success of Joseph Lister and William Macewen 

3.  Доц. Светлана Дянкова, Институт по криобиология и хранителни технологии – Колагенови гъби

4. Liposome–collagen gel matrix: A novel sustained drug delivery system

5. Hydrogels as Extracellular Matrix Mimics for 3D Cell Culture