Soorten Collageen

Wat is het en waarvoor dient het?

Het collageen is het meest voorkomende eiwit in het menselijk lichaam en vormt het belangrijkste structurele bestanddeel van het bindweefsel.

Ongeveer 30% van de totale eiwitmassa bij zoogdieren bestaat uit collageen ¹.

Bindweefsels hebben vooral functies op het gebied van opvulling, ondersteuning, elasticiteit en bescherming.

Deze weefsels komen overal in het lichaam voor, vooral in pezen, ligamenten, huid, kraakbeen, vetweefsel en botten.

In bindweefsels zorgt collageen voor stevigheid en structurele ondersteuning, doordat het het geraamte vormt van de extracellulaire matrix.

De vezels van collageen hebben “een grotere treksterkte dan een staaldraad met dezelfde dwarsdoorsnede” en dragen “meer dan tienduizend keer hun eigen gewicht” ¹².

Weefsel	Collageengehalte (% van het gewicht ten opzichte van het droge weefselgewicht) ^{12a, 12b, 12c}
huid	70-80%
pees	60-80%
kraakbeen	60-70%
botten	25-35%
skeletspier	2-6%

Er bestaan veel soorten collageen

De term collageen omvat eengrote familie van structurele eiwitten met gemeenschappelijke kenmerken.

Terwijl de wetenschappelijke gemeenschap in de jaren 70 slechts over 4 genetisch verschillende soorten collageen sprak, omvat de collageensuperfamilie tegenwoordig tot 28 leden (29 volgens sommige auteurs) ¹.

Synthese en Structuur

Fibroblasten produceren collageen

Bindweefsel wordt gekenmerkt door onregelmatig gevormde cellen (zogenoemde fibroblasten) die verspreid liggen in een extracellulaire matrix.

Fibroblasten zijn verantwoordelijk voor de collageensynthese en voor de andere bestanddelen van de extracellulaire matrix.

Wat is de extracellulaire matrix?

De extracellulaire matrix is een soort netwerk dat de cellen met elkaar verbindt, ondersteuning biedt en onderlinge interactie mogelijk maakt.

De extracellulaire matrix bestaat uit:

vezelachtige eiwitten: collageen, elastine en fibronectine;
grondsubstantie (een amorfe, gelachtige stof): bevat macromoleculen die proteoglycanen worden genoemd en zich verbinden met lange ketens van hyaluronzuur.

Collageenvezels

De aminozuursamenstelling van collageen is atypisch in vergelijking met andere lichaamseiwitten, vooral door hethoge gehalte aan hydroxyproline (dat niet in andere eiwitten voorkomt), glycine en proline.

In de aminozuursequentie vinden we het herhaalde motief “Gly-X-Y”, waarbij Gly glycine is (het kleinste aminozuur in de natuur) en X en Y vaak proline (Pro) en hydroxyproline (Hyp) zijn.

Deze aminozuursequenties organiseren zich tot linksdraaiende polypeptideketens (de zogenoemde α-ketens van collageen), die uit ongeveer 1.000 aminozuren bestaan.

Drie van deze ketens winden zich om elkaar heen tot een rechtsdraaiende helixstructuur.

Zo ontstaat de basisstructuur van collageenvezels, het zogenoemde tropocollageen, een drievoudige helixmolecuul (~1,5 nm in diameter en ~300 nm lang) die uit drie α-eiwitketens bestaat.

Alle soorten collageen bevatten ten minste één drievoudige helix. Sommige soorten organiseren zich verder tot microfibrillen en/of fibrillen.

Bij de meest voorkomende collagenen in de natuur rangschikken tropocollageenmoleculen zichzelf met een verspringing van 1/4 tot microfibrillen (~3,6 nm in diameter), die vervolgens worden samengevoegd tot collageenfibrillen (met een diameter van 10 tot 500 nm).

De fibrillen bundelen zich vervolgens tot vezels (met een diameter van 1 tot 20 µm), enzovoort.

Fibrillen kunnen enkele tienden van een µm lang worden, terwijl vezels een lengte van enkele millimeters kunnen bereiken.

Bij zoogdieren is het meest kenmerkende weefsel dat uit dit assemblageproces ontstaat de pees, die uit sterk geordende collageenfibrillen bestaat.

Collageenvezel - drievoudige helix - tropocollageen

Collageen komt overal in het lichaam voor en kan afhankelijk van de plaats verschillende kenmerken hebben.

Het menselijk lichaam bevat minstens 28 verschillende soorten collageen en nog meer genen die bij de synthese ervan betrokken zijn ².

Van alle soorten collageen onderscheiden we in het menselijk lichaam 5 hoofdtypen:

Type I
Type II
Type III
Type IV
Type V

Collageen Type 1

Het vertegenwoordigt 90% van het collageen in het lichaam en bestaat uit dicht opeengepakte vezels.

Het geeft structuur aan huid, botten, pezen, vezelig kraakbeen, bindweefsel en tanden.

Het is ook aanwezig in littekenweefsel, spierweefsel (in het endomysium van de myofibrillen) en orgaankapsels.

Collageen Type 2

Collageen type 2 bestaat uit bredere vezels en komt voor in hyalien kraakbeen.

Hyalien kraakbeen is buigzaam en blauwachtig wit en is het meest voorkomende kraakbeentype in het menselijk lichaam. Het bevindt zich bijvoorbeeld in de ribben, neus, luchtpijp, bronchiën en het strottenhoofd.

Bovendien bekleedt hyalien kraakbeen de gewrichtsoppervlakken.

De extracellulaire matrix van het gewrichtskraakbeen heeft een sterk gespecialiseerde architectuur:

de oppervlakkige zone bestaat hoofdzakelijk uit collageenvezels type 2 die evenwijdig aan het gewrichtsoppervlak liggen om schuifkrachten te weerstaan;
de diepe zone bestaat uit dezelfde collageenvezels, maar deze liggen loodrecht op het botoppervlak om compressiebelastingen op te vangen.

Collageen Type 3

Dit type collageen ondersteunt de structuur van holle organen, zoals grote bloedvaten, de baarmoeder en de darm.

Het komt samen met collageen type I ook in veel andere weefsels voor.

Collageen Type 4

Het komt voornamelijk voor in de basale lamina.

De basale lamina is een dun laagje in epitheelweefsels. Ze ondersteunt cellen en weefsels en verankert het epitheel aan het onderliggende losse bindweefsel.

In de huid scheidt het basaalmembraan bijvoorbeeld de opperhuid van de onderliggende lederhuid. Daar fungeert de basale lamina ook als filter voor moleculen met een hoog molecuulgewicht.

Collageen Type 5

Dit type collageen komt voor in de dermo-epidermale overgang, placentaweefsel, celoppervlakken en haar.

Collageen in de huid

De menselijke lederhuid bestaat voor ongeveer 80% uit collageen type I en voor 20% uit collageen type III ^{3, 4}:

Collageen type I is verantwoordelijk voor de stevigheid en integriteit van de lederhuid
Collageen type III maakt de rekbaarheid van de lederhuid mogelijk

Veroudering veroorzaakt niet alleen een duidelijke afname van collageen in de huid, maar ook een verandering in de samenstelling ervan.

Collageen type III vormt 50% van het collageen in de lederhuid van pasgeborenen, maar slechts 5% van het collageen in de verouderende volwassen huid ¹¹.

Bronnen van collageen

In de natuur komt collageen uitsluitend voor in dierlijke bronnen (plantaardig collageen bestaat niet).

Over het algemeen wordt het gewonnen uit slachtafval (bijvoorbeeld botten, huid en graten).

Afhankelijk van de oorsprong worden verschillende soorten collageen onderscheiden:

marien collageen (of viscollageen), dat van vis afkomstig is;
rundercollageen;
varkenscollageen;
kippencollageen.

In elk van deze bronnen overheersen bepaalde soorten collageen.

Er moet echter rekening mee worden gehouden dat het collageentype niet alleen per diersoort varieert, maar ook afhankelijk is van het lichaamsdeel waaruit het wordt gewonnen.

Zo overheerst collageen type 1 in runderhuid en varkenszwoerd, terwijl collageen type 2 vooral in gewrichtskraakbeen voorkomt.

Collageenbron	Overheersende Collageentypen
Rundercollageen	Type 1 en 3
Varkenscollageen	Type 1 en 3
Viscollageen	Type 1
Kippencollageen	Type 2
Collageen uit Runder- of Varkenskraakbeen	Type 2

Welk collageen kiezen?

Zoals we hebben gezien, worden aan de verschillende collageentypen vrij specifieke functies in het lichaam toegeschreven.

Daarom zouden verschillende collageentypen kunnen worden ingenomen om specifieke voordelen te verkrijgen.

Over het algemeen:

bronnen die rijk zijn aan collageen type 1, zoals viscollageen, hebben de voorkeur voor de schoonheid van de huid;
bronnen die rijk zijn aan collageen type 2, zoals kippencollageen, hebben de voorkeur voor de gezondheid van de gewrichten.

Er moet echter rekening mee worden gehouden dat deze scheiding van effecten niet zo scherp is; integendeel, ze wordt vooral door marketingredenen bepaald.

Zo lijkt collageen uit vishuid (dat voornamelijk collageen type 1 en 3 bevat) ook doeltreffend en veilig voor de behandeling van acute pijn en stijfheid bij knieartrose, en kan het helpen het gebruik van pijnstillers te verminderen ⁵. Hetzelfde geldt voor collageen uit runderhuid (dat eveneens rijk is aan collageen type 1 en 3), dat in een onderzoek met 160 patiënten een veilige en doeltreffende optie bleek voor de symptomatische behandeling van artrose ^5a.

Lees ons artikel om te ontdekken wat de beste collageenbron is: Collageen | Vis, Varken, Rund of Kip | Welke Kiezen?

Verschillen tussen de soorten supplementen

Over het algemeen is het collageen in supplementen sterk gehydrolyseerd.

De vertering ervan leidt uiteindelijk tot de opname van bioactieve peptiden (zoals hydroxyproline-glycine en proline-hydroxyproline), die ongeacht de oorsprong identiek zijn ⁶.

Het gehalte aan deze bioactieve peptiden kan echter verschillen naargelang de hydrolysegraad, de gebruikte hydrolysetechnieken en vooral de bron van het collageen.

Een onderzoek analyseerde en vergeleek de aminozuursamenstelling van 3 verschillende collageentypen. In collageen uit de achillespees van runderen was het hydroxyprolinegehalte 30% hoger dan in marien collageen uit vishuid. In botcollageen was de hoeveelheid hydroxyproline zelfs 2 keer zo hoog als in viscollageen ¹.

Ook andere onderzoeken bevestigen in het algemeen dat viscollageen een lager gehalte heeft aan proline en hydroxyproline (ongeveer 15-30% lager) dan collageen van zoogdieren ^{1, 16}.

Een ander onderzoek identificeerde en bepaalde de verschillende soorten bioactieve peptiden in menselijk bloed na inname van gehydrolyseerd collageen type 1 uit visschubben, vishuid of varkenshuid.

De auteurs ontdekten dat de hoeveelheid en structuur van hydroxyprolinebevattende peptiden afhing van de ingenomen collageenbron ¹⁶. Bovendien was ongeveer 30% van alle hydroxyproline in het bloed opgenomen in peptidestructuren, vooral in het peptide proline-hydroxyproline.

Omdat de hoeveelheid bioactieve peptiden tussen collageentypen kan verschillen, verdient het de voorkeur supplementen te kiezen met gecertificeerde grondstoffen waarvan de werkzaamheid door wetenschappelijke literatuur wordt ondersteund. Voorbeelden zijn Verisol ^®, Peptan ^® en BioCell Collagen ^®.

Natief collageen type 2

Wat collageen type 2 betreft, zijn er op de markt supplementen verkrijgbaar met natief collageen, een vorm van niet-gedenatureerd collageen dat voornamelijk tot het tweede type behoort.

Dit collageen lijkt anders te werken dan gehydrolyseerd collageen.

	Natief collageen	Gehydrolyseerd collageen
Aanbevolen dosering	10-40 mg/dag	1-10 g/dag
Werkingsmechanisme	Vermindert gewrichtsschade via een ontstekingsremmende werking die door orale tolerantie wordt gemedieerd	Stimuleert de collageensynthese door fibroblasten in de huid en gewrichten
Oplosbaarheid	Laag	Hoog