Fibre di collagene e invecchiamento

A cura del Dott. Claudio Galli revisionato il 10/11/2022.

Cosa sono le fibre di collagene?

Le conoscenze attuali suggeriscono che all’interno dell’organismo umano sono presenti 28 diversi tipi di collagene. Queste tipologie di collagene possono, altresì, essere suddivise in sottofamiglie che seguono metodi di raggruppamento riconducibili alla specifica struttura del collagene in esame. All’interno del gruppo dei “collageni fibrillari” è possibile classificare oltre il 90% del collagene totale del corpo: i collageni di tipo I, II, III, V, XI, XXIV e XXVII fanno parte di questo particolare gruppo.

Nel ristretto ambito in esame, i collageni di tipo I e di tipo III sono gli attori che conferiscono elasticità, tono e forza alla pelle, sebbene con un rapporto assai differente e in fasi antitetiche. In fase di formazione, il collagene, non ha ancora una struttura definitiva e attraversa le fasi di procollagene e tropocollagene, dopo specifico processo di idrossilazione e glicosilazione della proteina. 

Il tropocollagene a tripla elica, formato e liberato nello spazio extracellulare, tende ad associarsi con altre molecole dello stesso tipo formando delle fibrille di collagene. La disposizione delle fibrille è parallela e sfalsata al fine di garantire una maggiore tenuta dell’unità fibrillare generata. Inoltre, la resistenza delle fibrille viene amplificata da processi fisiologici che coinvolgono allisina e idrossiallisina. Le fibrille, così disposte, danno vita ad unità più grandi dette fibre di collagene che, a loro volta, vanno a costituire fasci di fibre.  

Quali sono le funzioni e chi le produce?

Il collagene svolge un ruolo fondamentale nei tessuti degli organismi viventi. Innanzitutto conferisce compattezza, resistenza, tonicità ed elasticità nei tessuti dove è presente. L’organizzazione del collagene in fibre rende i tessuti particolarmente resistenti alla trazione, come accade nella pelle, ma non bisogna dimenticare altre proprietà come la viscoelasticità che caratterizza il collagene di tipo II presente nelle cartilagini.

Un alleato fondamentale del collagene è l’elastina: l’interazione tra questi due protagonisti costituisce la struttura portante della pelle. Il processo di degradazione delle fibrille e la progressiva diminuzione e degradazione dell’elastina produce effetti evidenti sulla pelle con la formazione di inestetismi di vario genere come rughe, lassità, ecc. Tale processo ha una accelerazione dopo i 25/30 anni dopo i quali non vi è una sufficiente produzione di collagene ed elastina per sostituire le fibre e le molecole degradate. 

Sia il collagene che l’elastina sono prodotti dai fibroblasti, cellule determinanti per la produzione di componenti della matrice extracellulare. L’efficienza dei fibroblasti diminuisce nel tempo, sia per cause naturali e non, e diventa fondamentale il mantenimento di una corretta idratazione cutanea oltre che garantire il giusto nutrimento ai tessuti.

Quale tipo di collagene per la pelle?

Sostituire il collagene e l’elastina nei tessuti non è affatto semplice. Se bastasse assumere alimenti ricchi di collagene ed elastina, l’uomo avrebbe già risolto il problema da tempo. L’assimilazione del collagene attraverso gli alimenti è un processo complesso ed articolato, sia per la struttura del collagene assunto che per la struttura stessa che ne limita le funzionalità. Difatti, i principali studi sul collagene hanno puntato sulla scomposizione del collagene per ottenere frammenti con un peso molecolare minore e, dunque, facilmente assimilabile.

Due esempi di questa tendenza sono rappresentati dal collagene ricombinante e dal collagene idrolizzato. Esulando dai processi di produzione di queste proteine, il collagene idrolizzato è prodotto cercando di scomporre la proteina attraverso idrolisi termica e ottenendo frammenti più piccoli ma maggiormente assimilabili. Il collagene ricombinante è prodotto nativamente con una struttura a singola elica piuttosto che a tripla elica e questo consente, oltre che ad una maggiore assimilazione, la possibilità di formare un elevato numero di legami con molecole di acqua.

Perdita di fibre di collagene

E’ un processo irreversibile e progressivo che può essere accelerato da numerosi fattori. Il più noto è l’ invecchiamento tuttavia non è il solo responsabile della formazione di inestetismi. Il photoaging, ovvero l’invecchiamento dovuto all’esposizione prolungata ai raggi solari, è un ulteriore fattore aggravante così come cattivi abitudini alimentari, fumo, esposizione a condizioni climatiche estreme, uso di prodotti aggressivi sulla pelle. 

La prevenzione è un’arma importante contro l’aging e può ridurre drasticamente gli effetti della degradazione di collagene ed elastina. Nutrire la pelle, proteggere il film idrolipidico della pelle, e idratare correttamente il tessuto cutaneo è un processo imprescindibile se si vogliono ritardare gli effetti dell’invecchiamento. L’uso di collagene ricombinante o collagene idrolizzato favoriscono questi processi permettendo alla pelle di ritornare all’elasticità e la tonicità originaria. Allo stesso tempo, non bisogna dimenticare che esistono tanti trattamenti di medicina estetica che possono stimolare direttamente l’azione dei fibroblasti, le cellule deputate alla sintesi di collagene ed elastina, oltre che altri importanti componenti della matrice extracellulare.

Fonti:

• William W. Huang, Christine S. Ahn, Clinical Manual of Dermatology, Springer 2020.
• Tullio Cainelli, Alberto Giannetti, Alfredo Rebora, Manuale di dermatologia medica e chirurgica, McGraw Hill 2017.
• Andrzej Fertala, Three Decades of Research on Recombinant Collagens: Reinventing the Wheel or Developing New Biomedical Products? Bioenginering, 2 December 2020.
• Peter Fratzl, Collagen: Structure and Mechanics, Springer, 2008.