INHOUDSOPGAVE
Wat is het en waarvoor dient het?
Elastine is een eiwitachtige stof met opmerkelijke elastische eigenschappen.
Het vormt het belangrijkste bestanddeel van elastisch bindweefsel, dat overvloedig voorkomt in de aorta, bepaalde ligamenten, het longweefsel, de hartkleppen en de huid.
De extracellulaire matrix is het kenmerkende element van bindweefsels. Ze vormt het deel van een weefsel buiten de cellen en biedt die cellen steun en verankering door:
- weefsels van elkaar te scheiden,
- de beweging van cellen te reguleren,
- de communicatie tussen cellen te bevorderen,
- een plaatselijk reservoir voor cellulaire groeifactoren te vormen.
Collageen en elastine zijn de belangrijkste eiwitten van de extracellulaire matrix: collageen maakt ongeveer 80% van het drooggewicht van de huid uit, terwijl het aandeel elastine in de gedroogde dermis 2 tot 4% bedraagt 14, 15.
Collageen is verantwoordelijk voor de treksterkte, terwijl elastine de huid elasticiteit geeft.
Zowel collageen als elastine zijn eiwitten. De productie en stevigheid van collageen en elastine nemen met de leeftijd af, waardoor huidverslapping en rimpels ontstaan.
Daarom is het verhogen van de collageensynthese en elastinesynthese een gemeenschappelijk doel van antirimpelsupplementen, anti-agingcosmetica en behandelingen uit de esthetische geneeskunde die bedoeld zijn om de leeftijd van de huid terug te draaien.
De hoeveelheid elastinevezels neemt met de leeftijd af door een lagere synthese en sterkere afbraak. In combinatie met het verlies van onderhuids vet leidt dit tot een slappere en meer hangende huid en ongewenste veranderingen van het uiterlijk.
Eigenschappen van elastine
Elastische vezels zijn essentiële onderdelen van bindweefsel en hebben als taak de huid en andere weefsels elasticiteit en veerkracht te geven.
Deze elastische vezels bestaan hoofdzakelijk uit elastine, aangevuld met een aantal microfibrillaire eiwitten die zich tot een ingewikkeld vezelnetwerk organiseren.
Hun taak is flexibiliteit te bieden aan de huid, de slagaders en de longen en aan andere bindweefsels.
Bij samentrekking en uitrekking kunnen elastische vezels, net als een elastiek, naar hun oorspronkelijke afmetingen terugkeren.
Deze vezels hebben echter een geringe treksterkte en zouden boven een bepaalde grens gemakkelijk scheuren (zie striae).
Collageen gaat door zijn taaiheid overmatige rek tegen en beschermt elastine tegen scheuren.
Een intact netwerk van elastische vezels is essentieel voor de elasticiteit van de huid. Dit blijkt uit het feit dat chronische blootstelling aan de zon de architectuur van deze vezels vernietigt (elastose), wat gepaard gaat met verlies van huidelasticiteit.
In tegenstelling tot de meeste lichaamseiwitten, die voortdurend worden vernieuwd (turnover), lijkt elastine zich gedurende het leven niet te vernieuwen 1 (met een halfwaardetijd van meer dan 70 jaar).
Daardoor hopen elastische vezels tijdens het leven schade op vanwege hun lage turnover.
De metabole turnover van elastine is langzaam en de halfwaardetijd is vergelijkbaar met de duur van een mensenleven. Anders dan bij collageenvezels wordt daarom aangenomen dat de functie van elastische vezels niet afhankelijk is van voortdurende remodellering en vernieuwing.
Afwijkingen van elastine
De synthese van elastine (elastogenese) neemt fysiologisch toe na huidbeschadiging, zoals een wond of brandwond; het nieuw gevormde elastine functioneert echter slecht en verhoogt de elasticiteit van de huid niet.
Omdat elastine zich niet kan vernieuwen, of dat slechts uiterst langzaam doet en daarbij een deel van zijn eigenschappen verliest, is het essentieel het te beschermen tegen enzymen (zogenoemde matrixmetalloproteïnasen) die de structurele en functionele integriteit aantasten.
Overmatige blootstelling aan de zon activeert deze enzymen en veroorzaakt morfologische en functionele veranderingen van elastine, die zichtbaar worden bij de zogenoemde actinische elastose.
Daarom treden de ernstigste veranderingen in de vorm, rangschikking en hoeveelheid elastische vezels op in door de zon beschadigde huid.
Ook chronische ontsteking en hoge bloedsuikerwaarden bevorderen schade aan elastine (zie AGE's – geavanceerde glycatie-eindproducten).
Elastine en veroudering
De biosynthese van elastine bereikt rond de leeftijd van 20 jaar haar hoogtepunt en neemt vanaf de leeftijd van 30 jaar af 3.
Met het ouder worden hebben elastinevezels de neiging dikker en krommer te worden en te fragmenteren 1.
In het bijzonder blijkt de achteruitgang van elastische vezels na de leeftijd van 40 jaar te verergeren. Dit hangt samen met een verminderd herstelvermogen van de huid en een toename van rimpels.
Elastine beschermen en verhogen
Met het ouder worden en door blootstelling aan omgevingsinvloeden worden elastische vezels afgebroken.
Daarnaast kunnen verschillende aandoeningen, ontsteking, zonneschade aan de huid en blootstelling van de longen aan sigarettenrook de afbraak van elastische vezels versterken.
Ultraviolette straling (UV) is door de jaren heen een van de belangrijkste oorzaken van huidschade en kenmerkt een proces dat bekendstaat als fotoveroudering.
Het ontstaan van solaire elastose is een van de belangrijkste kenmerken van huidveroudering door de zon en wordt gekenmerkt door een ongeorganiseerde, niet-functionele afzetting van elastische vezels 1.
Beide eiwitten, collageen en elastine, worden geproduceerd door fibroblasten, bijzondere cellen in de diepere huidlagen (dermis). Het stimuleren van deze cellen helpt daarom de huid jong te houden.
Er bestaan veel behandelingen om de hoeveelheid collageen en hyaluronzuur in de huid te verbeteren, maar er zijn geen gevestigde behandelingen die de productie van elastine verhogen.
Dit komt doordat elastogenese een complex proces is waarbij tropo-elastinemonomeren en microfibrillaire eiwitten worden verknoopt om elastische vezels te vormen.
Doordat de huid elastische vezels niet op natuurlijke wijze kan aanvullen of herstellen, zijn de meeste huidige behandelingen erop gericht elastinevezels te beschermen in plaats van ze te vervangen.
Retinol
Vitamine A, beter bekend in de vorm van retinol en zijn derivaten, de zogenoemde retinoïden, staat erom bekend de productie van huidcollageen te verhogen; daarnaast kan het de vorming en organisatie van elastinevezels stimuleren.
In een in-vitro-onderzoek induceerde retinol de genexpressie van elastine en de vorming van elastinevezels in menselijke huidfibroblasten 2.
Vitamine C
Vitamine C (ascorbinezuur) is een cofactor bij de hydroxylering van lysine en proline, die nodig is voor de drievoudige helixstructuur van collageen.
Ze is ook nodig voor het verknopingsproces dat oplosbaar tropo-elastine, een voorloper, omzet in onoplosbaar elastine 3.
Van vitamine C is aangetoond dat zij de synthese van elastine in gekweekte fibroblasten zowel kan stimuleren als remmen 4, 5. In een onderzoek bij ratten verhoogde ze de collageensynthese en verminderde ze het verlies van elastine 6.
Plaatselijke toepassing van 5% vitamine C in combinatie met rozenbottelolie, rijk aan vitaminen A, C en E en essentiële vetzuren, en proteoglycanen bleek de collageensynthese en elastinesynthese te verhogen 7.
Collageensupplementen
Hoe het werkt
Net als vitamine C stimuleert incubatie van gekweekte fibroblasten met gehydrolyseerd collageen de synthese van elastine en collageen. Daarbij wordt de proliferatie van de fibroblasten bevorderd en hun veroudering vertraagd 7a, 7b.
Door het lage molecuulgewicht is gehydrolyseerd collageen goed verteerbaar en wordt het opgenomen en verdeeld over verschillende weefsels van het menselijk lichaam.
In de dermis heeft gehydrolyseerd collageen een tweevoudig werkingsmechanisme:
- de vrije aminozuren die bij de vertering vrijkomen, leveren de bouwstenen voor collageen- en elastinevezels;
- collageenoligopeptiden werken als liganden, binden aan receptoren op het membraan van fibroblasten en stimuleren de productie van nieuw collageen, elastine en hyaluronzuur.
Voordelen
Er is waargenomen dat het gebruik van collageensupplementen, vloeibaar of in poedervorm, de productie van andere belangrijke moleculen voor de schoonheid van de huid kan bevorderen , waaronder elastine, hyaluronzuur en fibrilline 8, 9.
Na inname van een drinkbaar collageensupplement kunnen de peptiden ervan tot 14 dagen in de dermis aanwezig blijven. Zo beschermen ze de huid tegen zonnestraling, verbeteren ze de hydratatie en ondersteunen ze het herstel van lichaamseigen elastine en collageenvezels 10.
Een onderzoek onder 64 deelnemers wees uit dat een behandeling met 1 gram collageenpeptiden gedurende 12 weken de rimpels significant verminderde en de hydratatie en elasticiteit van de huid verbeterde ten opzichte van een placebogroep 11.
In een onderzoek onder 114 vrouwen van middelbare leeftijd verminderde dagelijkse inname van 2,5 gram gehydrolyseerd collageen type I gedurende 8 weken de diepte van rimpels met 20% 12.
In een ander onderzoek onder 72 vrouwen van 35 jaar en ouder verminderde dagelijkse inname van 2,5 gram gehydrolyseerd collageen type I en II gedurende 12 weken de diepte van rimpels met 27% en verhoogde zij de hydratatie van de huid met 28% 12a.
Een ander RCT-onderzoek met 72 deelnemers wees uit dat 5 g/dag gehydrolyseerd viscollageen gedurende 8 weken in de gezichtshuid de hydratatie met 68,2%, de elasticiteit met 16,2% en de dichtheid met 26% verbeterde 12b.
Naast deze voordelen bleek collageen ook elastose te verminderen in een onderzoek van 90 dagen bij 46 vrouwen die oraal werden behandeld met 500 mg/dag gehydrolyseerd viskraakbeen 13.
Genisteïne
Genisteïne, een isoflavon uit soja dat bekendstaat om zijn fyto-oestrogene eigenschappen, is een selectieve oestrogeenreceptormodulator (SERM).
Als agonist van de oestrogeenreceptor stimuleert genisteïne de productie van nieuw collageen. Het remt tyrosineproteïnekinase en matrixmetalloproteïnasen, waardoor de nieuwe productie van collageen en elastine wordt gestimuleerd en de afbraak ervan wordt geremd 14.
Plaatselijk aangebrachte genisteïne kan geen belangrijke fysiologische effecten op de huid uitoefenen, tenzij zij in liposomen is ingekapseld. Liposomale genisteïne bleek de dikte en stevigheid van de huid te verhogen, die hoofdzakelijk door collageen worden bepaald 15.
Antioxidanten en plantenextracten
Zeer veel antioxidanten, vooral polyfenolen, bleken in voorlopige onderzoeken afzonderlijke matrixmetalloproteïnasen te remmen.
Het gebruik van antioxidanten wordt nuttig geacht om de schadelijke effecten van UV-straling te verminderen en fotoveroudering te voorkomen, juist omdat zij de expressie en activiteit van MMP's kunnen remmen 16.
Daarnaast verhoogde incubatie van menselijke dermale fibroblasten met polyfenolen, zoals epigallocatechinegallaat (EGCG), de afzetting van onoplosbaar elastine meerdere malen ten opzichte van onbehandelde controlecellen 16a.
Klinisch leidde de combinatie van een oraal supplement met groene thee (300 mg/dag) en een plaatselijke crème met groene thee (120%) tot histologische verbeteringen van de elastinewaarden; duidelijke klinische veranderingen werden echter niet waargenomen 16b.
Andere stoffen die in voorlopige in-vitro-onderzoeken de activiteit van enzymen die de dermale matrix afbreken bleken te verminderen, zijn boswelliazuren 17, centellosiden 18 en xanthohumol uit hop 19. In-vitro-onderzoeken hebben aangetoond dat co-enzym Q10 de elasticiteit van de huid kan verbeteren door de expressie van elastine te verhogen 19a.
In een handvol klinische onderzoeken leverde plaatselijke behandeling met crèmes op basis van resveratrol kleine verbeteringen van 3-5% in de elasticiteit van de huid op 135, 136.
Elastinepeptiden
Net als collageen kunnen elastinepeptiden, die bestaan uit herhaalde motieven van valine-glycine-valine-alanine-proline-glycine en proline-glycine, de elastinesynthese in menselijke dermale fibroblasten activeren.
In in-vitro- en in-vivo-onderzoeken bleken uit elastine afkomstige peptiden de elastinesynthese en proliferatie van fibroblasten te verbeteren, de dikte van de epidermis in door de zon beschadigde huid te verminderen en door UV-straling veroorzaakte celschade te beperken 137, 138, 139, 140.
In een gerandomiseerd klinisch onderzoek werden 100 gezonde volwassenen willekeurig toegewezen aan een placebo of een product met 100 mg elastinepeptide, met een gemiddeld molecuulgewicht van 582 Da, afkomstig van gestreepte tonijn (Katsuwonus pelamis) 136a.
Na 12 weken verminderde orale inname van het elastinepeptide de fijne rimpels licht, terwijl die in de placebogroep toenamen. Daarnaast verhoogde het de hydratatie van de huid en verlaagde het de melanine-index, waardoor de huid lichter werd, zonder belangrijke bijwerkingen.
Medische behandelingen
Verschillende medisch-esthetische behandelingen, zoals microdermabrasie, radiofrequentie, microneedling, echografie, carboxytherapie, fotobiomodulatie en resurfacing met een laser, blijken de synthese van collageen en elastine gunstig te stimuleren.
