Kollagen - Studie

Vorab:

Subcuderm® enthält spezifische Kollagenpeptide (Peptan®). Die Studie wurde mit diesen Kollagenpeptiden durchgeführt. Das heißt, die Studienergebnisse sind in Bezug auf das verwendete Kollagen zu 100% für Subcuderm® gültig.

Titel der Studie

Die Wirkung einer oralen Kollagenpeptid-Supplementierung auf die Hautfeuchtigkeit und das dermale Kollagennetzwerk: Beweise aus einem Ex-vivo -Modell und randomisierten, Placebo-kontrollierten klinischen Studien!

Jerome Asserin PhD (Labor COSderma, Bordeaux, Frankreich), Elian Lati PhD (BIO-EC Labor, Longjumeau, Frankreich), Toshiaki Shioya B. Eng. (Unitec Foods, Tokio, Japan), Janne Prawitt PhD (Rousselot BVBA, Gent, Belgien)

Erstmals veröffentlicht: 12. September 2015 - JCD Journal of Cosmetic Dermatolgy (Dezember 2015) Englische originale Ausgabe ins Deutsche übersetzt (Irrtum vorbehalten).

Einführung

Es ist bekannt, dass die Ernährung einen großen Einfluss auf die Hautphysiologie hat. So spiegelt sich ein guter Ernährungszustand in einer guten Hautgesundheit wider, die als Surrogat für das Wohlbefinden des Menschen wahrgenommen wird. Eine breite Palette von Nahrungsergänzungsmitteln hat Berichten zufolge Vorteile für die Hautgesundheit, die angeblich zu einem jugendlicheren Aussehen führen. [1] Leider sind die wissenschaftlichen Beweise für diese Behauptungen oft vorläufig. [2]

Während junge Haut straff, glatt und strahlend aussieht, kommt es im Laufe der Zeit durch Prozesse der inneren und äußeren Alterung zu tiefgreifenden Veränderungen in der Struktur der Dermis und Epidermis. Die Kollagendichte der Dermis nimmt mit zunehmendem Alter ab und geht mit einer Abnahme der Hautdicke einher. [3] Das dermale Kollagennetzwerk wird zunehmend fragmentiert, präsentiert kürzere und weniger organisierte Fasern und sammelt abgebaute Kollagenfragmente an. [4] Eine Zunahme der Matrix-Metalloproteinase (MMP)-Expression ist für den beschleunigten Kollagenabbau verantwortlich. [5] Parallel dazu verlangsamt sich die Synthese neuer Komponenten der extrazellulären Matrix durch dermale Fibroblasten und kann die abgebaute Matrix nicht angemessen ersetzen. [6] Die elastischen Fasern der papillaren Dermis verlieren während des Alterns an Integrität und reichen weniger weit in den dermal-epidermalen Übergang hinein. Dieser Gesamtverlust an Elastizität und Festigkeit führt zu Durchhängen und Faltenbildung. [7 , 8] Die Menge an Hyaluronsäure, die sowohl in der Epidermis als auch in der Dermis reichlich vorhanden ist, nimmt mit dem Alter ab. [9] Dies spiegelt sich in der verminderten Fähigkeit, Feuchtigkeit zu speichern, wider, was zu der typischen trockenen Haut alternder Menschen führt und vor allem die epidermale Barrierefunktion beeinträchtigt. [10]

Kollagenpeptide sind natürliche bioaktive Inhaltsstoffe, die in vielen nutrikosmetischen Produkten verwendet werden, oral eingenommenen Nahrungsergänzungsmitteln, die Vorteile für die Gesundheit und Schönheit der Haut bieten. Kollagenpeptide sind eine Mischung spezifischer Peptide unterschiedlicher Länge mit einem hohen Anteil an den Aminosäuren Hydroxyprolin, Glycin und Prolin, die durch enzymatische Hydrolyse von nativem Kollagen aus tierischem Bindegewebe hergestellt werden. Hydroxyprolin ist einzigartig für Kollagen und kann analytisch verwendet werden, um Kollagen von anderen Proteinen zu unterscheiden. Kollagenpeptide werden effizient in Di- und Tripeptide verdaut, die gegen weitere intrazelluläre Hydrolyse resistent sind. [11] Die Peptide werden vom Transporter PEPT-1 über die Darmschleimhaut transportiert. [12] Beim Menschen wurde gezeigt, dass hydroxyprolinhaltige Di- und Tripeptide eine Stunde nach Einnahme von Kollagenpeptiden in nanomolaren Konzentrationen im Blut erscheinen. [13] Untersuchungen mit radioaktiv markierten Kollagenpeptiden haben gezeigt, dass die absorbierten Peptide die Haut erreichen [14] und bis zu 2 Wochen im Gewebe verbleiben. [15]

Eine wachsende Zahl von Beweisen zeigt die Wirksamkeit von Kollagenpeptiden zur Verbesserung von Parametern der Hautphysiologie in präklinischen Studien. Es wurde gezeigt, dass Kollagenpeptide die Hyaluronsäureproduktion in dermalen Fibroblasten erhöhen [16 , 17] und die Hautbarrierefunktion verbessern, indem sie den Wassergehalt des Stratum corneum erhöhen. [16 , 18 , 19] Darüber hinaus induzieren Kollagenpeptide die Synthese von Kollagen auf mRNA- und Proteinebene [20, 21] sowie die Produktion stärkerer Kollagenfibrillen [22] fördern das Wachstum von Hautfibroblasten [23] und induzieren die Fibroblastenmigration. [24, 25] Im Gegensatz dazu ist der klinische Beweis für die Wirksamkeit von Kollagenpeptiden auf der menschlichen Haut noch rar. [26 - 30]

Daher haben wir zwei klinische Studien durchgeführt, die die Erhöhung der Hautfeuchtigkeit und die quantitative und qualitative Verbesserung des dermalen Kollagennetzwerks nach oraler Supplementierung von Kollagenpeptiden zeigen. Untersuchungen an menschlichen Ex-vivo -Hautbiopsien zeigten, dass Kollagenpeptide sowohl die Kollagen- als auch die Hyaluronsäureproduktion induzieren. Nach unserem besten Wissen ist dies der erste Bericht über klinische Beweise für die Wirksamkeit von Kollagenpeptiden zur Verbesserung der dermalen Kollagenfragmentierung und damit zur Bekämpfung eines Kennzeichens der Hautalterung.

Materialen und Methoden

Produkte testen

Die Studien wurden mit spezifischen Kollagenpeptiden aus Fisch (Peptan ® F) und aus Schweinen (Peptan ® P) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000–5000 Da durchgeführt. Alle Produkte wurden von Rousselot zur Verfügung gestellt.

Klinische Studie 1

Eine minimierte, placebokontrollierte, doppelblinde, monozentrische Parallelgruppenstudie wurde 2008 in den SOUKEN Laboratories in Tokio, Japan, durchgeführt. Das Protokoll wurde gemäß den Richtlinien der Guten Klinischen Praxis und der Deklaration von Helsinki durchgeführt. Alle Teilnehmer gaben ihr informiertes Einverständnis.

Die Teilnehmer wurden anhand der folgenden Auswahlkriterien aus der SOUKEN-Labordatenbank ausgewählt: japanische Frauen, 40–59 Jahre alt, geringer Hautwassergehalt, nicht schwanger, keine systemische Erkrankung, keine Fisch- oder Glutenunverträglichkeit, keine Medikamente und keine Nahrungsergänzungsmittel . Sechzig Frauen wurden untersucht und 33 wurden entweder einem Placebo (Dextrin), oder einer von zwei zu behandelnden Gruppen (Peptan® F [Fisch] oder Peptan® P [Schwein]) zugeteilt, die für Schwankungen im Hautwassergehalt separiert wurden. Die Teilnehmer nahmen vor dem Schlafengehen ein formuliertes Getränk ein, das entweder 10 g Placebo oder 10 g Peptan® enthielt. Die Behandlung erfolgte an 56 aufeinanderfolgenden Tagen. Die Bewertung der Gesichtshautparameter wurde zu Studienbeginn und nach 4 und 8 Behandlungswochen in einer kontrollierten Umgebung mit einer Raumtemperatur von 22 ± 1 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 ± 10 % nach 30-minütiger Akklimatisierung durchgeführt. Der Hautfeuchtigkeitsgrad wurde durch Leitfähigkeit mit einem Corneometer® -Gerät (CK electronic, Köln, Deutschland) an drei verschiedenen Applikationspunkten pro Testperson gemessen. Die Rate des transepidermalen Wasserverlustes (TEWL) wurde mit einem Tewameter® -Gerät (CK electronic) auf der Linie zwischen Ohrläppchen und Mundrand in 3 cm Abstand vom Ohrläppchen bestimmt.

Klinische Studie 2

Eine randomisierte, placebokontrollierte, doppelblinde, monozentrische Parallelgruppenstudie wurde 2012 in den COSderma Laboratories in Bordeaux, Frankreich, durchgeführt. Das Protokoll wurde von einer französischen Ethikkommission gemäß den Richtlinien der französischen Behörden (AFSSAPS) genehmigt. Die Studie wurde gemäß den Leitlinien der Guten Klinischen Praxis und der Deklaration von Helsinki durchgeführt. Alle Teilnehmer gaben ihr informiertes Einverständnis.

Die Teilnehmer wurden anhand der folgenden Auswahlkriterien aus der COSderma-Labordatenbank ausgewählt: Kaukasische Frauen, 40–65 Jahre alt, BMI von 18–25 kg/m 2 , Fitzpatrick-Phototyp I–IV, alle Hauttypen, nicht schwanger, keine systemische Erkrankung , keine Fisch- oder Glutenunverträglichkeit, keine Medikamente, keine Nahrungsergänzungsmittel, keine Ernährungsumstellung oder Hormonbehandlung in den letzten 3 Monaten, keine Schönheitspflege im letzten Monat und keine ausgiebige Sonneneinstrahlung kurz vor oder während der Studie. Einhundertsechs Frauen wurden nach dem Zufallsprinzip entweder einem Placebo (Maltodextrin) oder einer Behandlung (Peptan®) zugeteiltF) Gruppe. Die Teilnehmer nahmen morgens vor dem Frühstück ein formuliertes Pulvergetränk ein, das entweder 10 g Placebo oder 10 g Peptan enthielt. Die Behandlung erfolgte an 84 aufeinanderfolgenden Tagen. Die Bewertung der Hautparameter wurde zu Studienbeginn sowie nach 4 und 12 Behandlungswochen in einer kontrollierten Umgebung mit einer Raumtemperatur von 20 ± 2 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 45 ± 5 % nach 20-minütiger Akklimatisierung durchgeführt. Einzelmessungen wurden am Unterarm durchgeführt, wobei für die Dauer der Studie dieselbe Stelle für eine Art von Messung vorgesehen war. Die Kollagendichte der Dermis wurde durch hochfrequenten Echtzeit-Ultraschall der Haut mit einem Dermcup® Gerät gemessen (Atys Medical, Soucieu en Jarrest, Frankreich). Die echogenen kollagenen und elastischen Fasern der Dermis wurden in einem vertikalen Querschnitt sichtbar gemacht. Die Echogenität wurde durch visuelle Bewertung auf einer 10-Punkte-Skala quantifiziert. Die Fragmentierung von Kollagen in der retikulären Dermis wurde durch konfokale Reflexionsmikroskopie unter Verwendung eines Vivascope3000 ® -Geräts (MAVIG GmbH, München, Deutschland) bewertet, das horizontale optische Querschnitte von ≤ 5 μm der Epidermis und der Dermis mit einer maximalen Tiefe von 200 μm liefert Visualisierung der zellulären Mikrostruktur. Das Bild des 25 μm unterhalb der papillären Dermis positionierten Stapels gibt Aufschluss über die Fragmentierung der retikulären Dermis. Die Bilder wurden mit der Software ConfoScan quantifiziert (NIDEK Technologies Srl, Padua, Italien). Kurz gesagt, die Kollagenfasern wurden durch Binarisierung innerhalb eines definierten interessierenden Bereichs identifiziert, wobei derselbe Schwellenwert für alle Zeitpunkte pro Person verwendet wurde. Die Fragmentierung wurde als Anzahl der Objekte/durchschnittliche Objektoberfläche berechnet.

Ex-vivo- Experimente

Menschliche Hautexplantate mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 10 mm wurden aus einer Oberschenkelplastikprobe einer 49-jährigen kaukasischen Frau präpariert. Die Explantate wurden bei 37 °C und 5 % CO 2 in BIO-ECs Explants-Medium mit 5 % Serum für 9 Tage in Kultur gehalten und mit 0,01, 0,1 oder 1 mg/ml spezifischer Kollagenpeptide aus Fisch ( Peptan® F). Die Experimente wurden dreifach durchgeführt. Das im Produkt enthaltende Kulturmedium wurde an Tag 2, 5 und 7 erneuert. Am Tag 9 wurden die Explantate geerntet, in Bouin-Lösung fixiert, dehydriert und in Paraffin eingebettet. Schnitte von 5μm wurden präpariert, auf silanisierten Glasobjektträgern montiert und verschiedenen Färbungen unterzogen. Zur Beobachtung der allgemeinen Hautmorphologie wurden Objektträger mit Masson's Trichrome, Goldner-Variante, gefärbt. Saure Glykosaminoglykane wurden mit Alcianblau und Gesamtkollagen mit Picro-Siriusrot gefärbt. Mikroskopische Beobachtungen wurden unter Verwendung eines Leica DMLB-Mikroskops bei 20-facher Vergrößerung durchgeführt. Zehn Bilder wurden von jeder Probe des Dreifachansatzes mit einer Kamera DP 72 von Olympus (Olympus Life Science, Hamburg, Deutschland) aufgenommen. Für jede Bedingung wurden 15 repräsentative Bilder ausgewählt und mit der Olympus Cell D -Software (Olympus Life Science) quantifizierten.

Statistische Analyse

Die statistische Analyse wurde mit spss Version 17.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) oder GraphPad Prism Version 5.04 (GraphPad Software, La Jolla, CA, USA) durchgeführt. Die Normalität wurde mit dem Shapiro-Wilk-Test getestet. Die Homogenität zwischen den Gruppen an der Basislinie wurde durch Anova getestet . Unterschiede innerhalb der Gruppe im Laufe der Zeit und zwischen Behandlungsgruppen pro Zeitpunkt wurden durch Anova oder Ancova mit einer Post-hoc-Analyse unter Verwendung des Dunnett-Tests berechnet. Statistische Signifikanz wurde berücksichtigt, wenn P < 0,05.

Ergebnisse

Peptan® verbessert die Hautfeuchtigkeit beim Menschen

Die Alterung der Haut ist mit einer Abnahme des Wassergehalts verbunden. In einer ersten klinischen Pilotstudie untersuchten wir die Wirkung der oralen Peptan®-Einnahme auf die Hautfeuchtigkeit. Dreiunddreißig Frauen wurden gleichmäßig auf eine Placebo- und zwei Behandlungsgruppen verteilt, indem Schwankungen im Hautwassergehalt minimiert wurden (Abb. 1). Die Teilnehmer nahmen täglich 10g Placebo oder Peptan® aus Fisch (Peptan® F) oder Schweine (Peptan® P) oral über einen Zeitraum von 8 Wochen ein. Alle Teilnehmer beendeten die Studie gemäß dem Protokoll und es wurden keine unerwünschten Ereignisse gemeldet.

Zwei Parameter der Hautfeuchtigkeit wurden bewertet, der Hautfeuchtigkeitsgrad, gemessen als Funktion der Leitfähigkeit und TEWL. Während sich in der Placebo-Gruppe keine Veränderung zeigte, führte die orale Einnahme von Peptan® F über 8 Wochen zu einer signifikanten Erhöhung der Hautfeuchtigkeit um 12 % (Abb. 2 ). Peptan® P erhöhte den Feuchtigkeitsgehalt der Haut signifikant um 16 % bereits nach 4 Wochen Behandlung und sogar um 28 % nach 8 Wochen ( P = 0,003 vs. Placebo nach 8 Wochen). Der TEWL war zwischen beiden Peptan®-Gruppen und dem Placebo nicht unterschiedlich (Daten nicht gezeigt). Somit scheint die orale Einnahme von Peptan® die Hautfeuchtigkeit effektiv zu verbessern, ohne den TEWL zu beeinflussen.

Peptan® erhöht die Kollagendichte in der menschlichen Dermis

Um einen erweiterten Einblick in die Wirksamkeit von Peptan® zur Verbesserung der Hautalterungsparameter zu erhalten, führten wir eine randomisierte, placebokontrollierte Doppelblindstudie durch. Einhundertsechs Frauen wurden auf ihre Eignung hin gescreent und nach dem Zufallsprinzip zugeteilt, um 10g Placebo (n = 52) oder Peptan® (n = 54) pro Tag als aromatisiertes Pulvergetränk über einen Zeitraum von 12 Wochen einzunehmen. 101 Teilnehmer beendeten die Studie gemäß dem Protokoll, wobei 18 Probanden (Placebo n = 7, Peptan® n = 11) geringfügige Abweichungen vom Protokoll bezüglich der Produktverabreichung aufwiesen (Abb. 3). Es wurden keine unerwünschten Ereignisse gemeldet. Drei Probanden wurden aus der Placebogruppe genommen, zwei auf eigenen Wunsch und einer wegen Nichteinhaltung. Zwei Probanden gingen für die Nachbeobachtung aus der Peptan®-Gruppe verloren. Daten der konfokalen Reflexionsmikroskopie zur Kollagenfragmentierung waren für eine Person in jeder Gruppe nicht auswertbar. Daher werden nachstehend die Ergebnisse von 48 Probanden der Placebo-Gruppe und von 51 Probanden der Peptan®-Gruppe präsentiert. Wie in Tabelle 1 gezeigt, gab es zu Studienbeginn keine Unterschiede zwischen den beiden Gruppen hinsichtlich Alter, Lichtbildverteilung sowie Hauttyp.

Tabelle 1. Baseline-Charakteristika von Frauen, die zufällig der Placebo- und der Peptan®-Gruppe zugeteilt wurden. Die Daten werden als Mittelwerte (SD) oder Zahlen (%) dargestellt.

Ein wichtiger struktureller Hautparameter, der sich während des Alterns verändert, ist die Dichte der Kollagenschicht in der Dermis. Wir bewerteten die Wirkung der Peptan®-Einnahme auf diesen Parameter, indem wir die Echogenität mit Hochfrequenz-Ultraschall maßen. Die Echogenität der Dermis veränderte sich in der Placebo-Gruppe im Studienverlauf nicht. Die orale Einnahme von Peptan® führte bereits 4 Wochen nach Beginn der Behandlung zu einer hochsignifikanten Erhöhung der dermalen Echogenität im Vergleich zum Ausgangswert und dieser Effekt hielt nach 12 Wochen Behandlung an, was auf eine konsistente Erhöhung der Kollagendichte in der Dermis hinweist. Nach 12-wöchiger Peptan®-Einnahme war der Behandlungseffekt (12 W-0 W) signifikant höher als in der Placebo-Gruppe (8,83 % vs. keine Veränderung, P = 0,007) (Abb.4).

Peptan® reduziert die Kollagenfragmentierung in der menschlichen Dermis

Während des Alterns verändert sich nicht nur die Menge an Kollagen in der Haut, sondern auch die Qualität des Kollagennetzwerks. Daher untersuchten wir in derselben klinischen Studie (Abb. 3) den Grad der Fragmentierung von Kollagenfasern in der retikulären Dermis unter Verwendung von konfokaler Reflexionsmikroskopie von Vivascope®. Diese hochmoderne Technik liefert einen Stapel konfokaler Bilder über eine Strecke von 150μm von der Hornschicht nach unten, wobei Kollagenfasern als weiße Strukturen erscheinen.

Abbildung 5a zeigt beispielhafte Bilder der retikulären Dermis von zwei Probanden zu Studienbeginn und 12 Wochen nach der oralen Einnahme von Placebo bzw. Peptan®. Nach 12 Wochen wies die Epidermis des Probanden, der das Placebo erhielt (Abb. 5a.C), deutlich kleinere Kollagenstrukturen auf als zu Beginn (Abb. 5a.A). Im Gegensatz dazu zeigte die Person, die Peptan® einnahm, nach 12-wöchiger Einnahme (Abb. 5a.D) größere Kollagenfragmente im Vergleich zum Ausgangswert (Abb. 5a.B). Somit waren die Kollagenfasern nach der Peptan®-Einnahme im Vergleich zu Placebo weniger fragmentiert.

Die quantitative Analyse der konfokalen Bilder bestätigte, dass sich die Kollagenfragmentierung in der retikulären Dermis unter Placebo-Einnahme nicht veränderte (Abb. 5 b). Im Gegensatz dazu verringerte die Einnahme von Peptan® die Fragmentierung signifikant um 17,8 % bereits nach 4 Wochen und noch weiter um 31,2 % nach 12 Wochen. Diese Daten zeigen deutlich die Wirksamkeit von Peptan zur Verringerung der Fragmentierung der dermalen Kollagenschicht.

Peptan® erhöht den Kollagen- und Glykosaminoglykangehalt in menschlichen Hautexplantaten


Die oben präsentierten Daten zeigen, dass die orale Einnahme von Peptan® beim Menschen die Hautfeuchtigkeit und die Qualität und Quantität des dermalen Kollagennetzwerks verbessert. Um besser zu verstehen, wie Peptan® diese Wirkungen ausübt, analysierten wir die allgemeine Morphologie, Glykosaminoglykane und den Kollagengehalt menschlicher Hautexplantate als Reaktion auf unterschiedliche Konzentrationen von Peptan®.

Die allgemeine Morphologie der Hautexplantate wurde durch die Inkubation mit Peptan® nicht beeinflusst. Sowohl Kontroll- als auch Peptan®-behandelte Explantate zeigten eine leichte Parakeratose, keinen Hinweis auf Stimulation in der Epidermis und ein gut zellularisiertes Kollagennetzwerk in der papillären Dermis (Daten nicht gezeigt).

Wie in 6 dargestellt , stieg der Glykosaminoglykanspiegel in der basalen Epidermis in Hautexplantaten als Reaktion auf die Peptan®-Inkubation an, sichtbar als Blaufärbung in den histologischen Objektträgern (6a). Die Quantifizierung der Bilder (Abb. 6 b) zeigt, dass dieser Anstieg dosisabhängig im Bereich von 0,01–0,1 mg/mL Peptan® mit einem 5-fachen bzw. einem hochsignifikanten 18-fachen Anstieg war. Bei 1 mg/mL Peptan® wurde die Sättigung der Wirkung mit einer signifikanten 17-fachen Steigerung im Vergleich zur Kontrolle erreicht.

In Übereinstimmung mit dem Glykosaminoglykangehalt zeigte die Siriusrot-Färbung menschlicher Hautexplantate, dass der Kollagengehalt der papillären Dermis als Reaktion auf die Inkubation mit Peptan® zunahm (Abb. 7 a). Dieser Anstieg war dosisabhängig mit 3% mehr Kollagen in Gegenwart von 0,01 mg/ml Peptan® und einem signifikanten maximalen Anstieg von 9% in Gegenwart von 0,1 mg/ml Peptan® (Abb. 7b ). Wiederum wurde bei 1 mg/mL Peptan mit einer deutlichen Steigerung von 5,4% eine Sättigung der Wirkung erreicht. Angesichts der hohen Basalmenge an Kollagen in der papillären Dermis wird eine Erhöhung um 5% als deutlicher biologischer Unterschied angesehen.

Somit ist Peptan® hochwirksam, um die Menge an wasserbindenden Glykosaminoglykanen und den Kollagengehalt der menschlichen Haut zu erhöhen. Diese Effekte - Zunahme der Hautfeuchtigkeit (Abb. 2) und der Kollagendichte (Abb. 4) - konnten in den zugrunde liegenden klinischen Studien beobachteten werden. zugrunde liegen.

Erläuterung

Kollagenpeptide sind ein bioaktiver Inhaltsstoff, der in funktionellen Lebensmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln wie Nutrikosmetika verwendet wird, um die Parameter der Hautphysiologie zu verbessern. In der vorliegenden Studie berichten wir, dass die orale Supplementierung mit spezifischen Kollagenpeptiden (Peptan®) die Hautfeuchtigkeit sowie die Dichte und Struktur des Kollagennetzwerks der Dermis verbessert. Unseres Wissens ist dies die erste klinische Studie, die eine Wirkung von Kollagenpeptiden auf die dermale Kollagenfragmentierung zeigt. Die Analyse von menschlichen Hautexplantaten , die ex vivo in Anwesenheit spezifischer Kollagenpeptide (Peptan®) kultiviert wurden, zeigte, dass eine Erhöhung des Gehalts an dermalem Kollagen und epidermalem GAG für die beobachteten physiologischen Wirkungen verantwortlich sein könnte.

Die Eigenschaften der Haut werden durch den komplexen Aufbau ihrer verschiedenen Schichten definiert, die im Laufe des Alterungsprozesses zunehmend abgebaut werden. Die Haut enthält bis zu 70 % Kollagen, dass dem Gewebe Zugfestigkeit verleiht. Allerdings nimmt der Kollagengehalt mit zunehmendem Alter ab und dieser Prozess wird bei Frauen durch die hormonellen Umstellungen der Wechseljahre beschleunigt. [31] In den ersten 4 Jahren der Menopause nimmt die Kollagensynthese um bis zu 30 % ab. [32] Eine Schwächung der Dermis, gemessen als verringerte Echogenität, wurde mit einer erhöhten Hautfaltenbildung in Verbindung gebracht. [33] Wir fanden heraus, dass eine orale Nahrungsergänzung mit Fisch-Kollagenpeptiden (Peptan® F) bei Frauen die Kollagendichte in der Dermis um 9 %, gemessen durch Hochfrequenz-Ultraschall, erhöhte. Darüber hinaus erhöhten Kollagenpeptide (Peptan® F) dosisabhängig die Kollagenmenge in der Dermis menschlicher Hautexplantate um bis zu 5 %, was angesichts der hohen Basalmenge an Kollagen in den Papillen als eine wichtige biologische Steigerung angesehen werden kann Lederhaut. Dieser Befund deutet stark darauf hin, dass Kollagenpeptide die Dermis stärken, indem sie die Kollagensynthese induzieren und dadurch die Hautfaltenbildung reduzieren könnten. Unsere Ergebnisse stimmen mit zwei neueren Studien überein, die direkt eine Induktion der Kollagensynthese als Reaktion auf die orale Verabreichung von Kollagenpeptiden gezeigt haben. Zague et al . [21] berichteten, dass die Verfütterung von Rinder-Kollagenpeptiden an Ratten den Proteingehalt von Kollagen Typ I und IV in der Haut erhöhte. Lianget al . [20] konnten eine Induktion von mRNA- und Proteinspiegeln von Kollagen Typ I und III nach der Fütterung von Fischkollagenpeptid mit einer erhöhten Hautdicke und einem erhöhten Hydroxyprolingehalt bei Ratten in Verbindung bringen. Weiterhin wurde gezeigt, dass Schweinekollagenpeptide den Durchmesser von Kollagenfibrillen in der Haut von Schweinen erhöhen. [22] Kürzlich zeigte ein Pilotversuch mit einer Rezeptur, die Fisch-Kollagenpeptid (Peptan® F) enthielt, dass die Kollagendichte nach 12-wöchiger Behandlung mit Kollagenpeptid anstieg. [26] Eine weitere klinische Studie hat einen Anstieg von Prokollagen und Elastin in der Lymphflüssigkeit der Haut nach 8 Wochen oraler Supplementierung mit Schweine-Kollagenpeptid festgestellt, was auf eine Induktion der extrazellulären Matrixsynthese hinweist. [27] Es wurden jedoch keine Daten zu strukturellen Veränderungen im dermalen Kollagennetzwerk ausgewertet.

Während der Hautalterung hat die Fragmentierung des dermalen Kollagennetzwerks durch MMPs erhebliche Auswirkungen nicht nur auf die Hautstruktur, sondern auch auf die Mikroumgebung der dermalen Fibroblasten. [34] Die Zellen lösen sich von dem sich auflösenden und zunehmend desorganisierten Netzwerk kürzerer und dünnerer Kollagenfasern und es fehlt ihnen der mechanische Stimulus, der ein Schlüsselfaktor für die Induktion der Kollagensynthese ist. [4], [32] Es wurde beschrieben, dass die Induktion verschiedener MMPs mit der Kollagenfragmentierung verbunden ist. [5] In einem Modell von Fibroblasten, die in einem Kollagengitter kultiviert wurden, ahmte der MMP1-Verdau die negative Wirkung der Kollagenfragmentierung auf die Fibroblastenfunktion nach, die für gealterte Haut in vivo beschrieben wurde. [35] In der oben beschriebenen klinischen Studie verwendeten wir eine hochmoderne Technologie, die konfokale Reflexionsmikroskopie, um die Wirkung einer oralen Nahrungsergänzung mit Fischkollagenpeptid (Peptan® F) auf die dermale Kollagenfragmentierung in der menschlichen Haut zu beurteilen. Die Supplementierung mit Kollagenpeptiden verringerte signifikant die Fragmentierung des Kollagens in der retikulären Dermis. Unseres Wissens nach ist dies der erste klinische Beweis für eine solche Anti-Aging-Wirkung. Eine frühere Untersuchung zeigte, dass die Verfütterung von Fisch-Kollagenpeptid an Ratten die Kollagenfragmentierung in der Haut in Übereinstimmung mit unseren Ergebnissen verringern konnte. [20] Dieser Effekt war mit einer reduzierten Expression von MMP1 und einer Induktion seines Inhibitors TIMP1 verbunden.

Der Wassergehalt der Haut hängt von der kutanen Verdunstungsrate und dem Feuchtigkeitsgehalt der Epidermis ab und trägt zur Erhaltung der Hautgesundheit und eines jugendlichen Aussehens bei. [7] In der oben vorgestellten klinischen Studie beobachteten wir im Vergleich zu Placebo einen signifikanten Anstieg des Feuchtigkeitsgehalts der Haut nach der Supplementierung mit Schweine- und Fisch-Kollagenpeptid (Peptan®). Der TEWL, ein Maß für die Unversehrtheit der Hornschicht, wurde jedoch nicht beeinflusst. Da das Vorhandensein von wasserbindenden Glykosaminoglykanen, hauptsächlich Hyaluronsäure, den Feuchtigkeitsgehalt der Haut bestimmt, haben wir die Wirkung von Kollagenpeptiden auf Glykosaminoglykane in der Epidermis menschlicher Hautexplantate untersucht. Kollagenpeptide ( Peptan®F) sehr deutlich und signifikant die Menge an Glykosaminoglykanen in der Epidermis dosisabhängig erhöht, was darauf hindeutet, dass eine Steigerung der Glykosaminoglykansynthese für die feuchtigkeitsspendende Wirkung verantwortlich ist. In Übereinstimmung mit unseren Ergebnissen wurde in einer nicht kontrollierten Studie berichtet, dass Fischkollagenpeptide in Kombination mit Glucosamin und Vitamin C die Hautfeuchtigkeit und -elastizität nach 6 Wochen bei Frauen mit trockener Haut erhöhen. [30] Eine weitere Studie zeigte einen dosisabhängigen Anstieg der Hautfeuchtigkeit, aber nicht des TEWL nach einer 4-wöchigen Nahrungsergänzung mit Fisch oder Schweine-Kollagenpeptid, vergleichbar mit unseren Ergebnissen. [29] Interessanterweise zeigte eine aktuelle Open-Label-Studie mit einer Formulierung, die 5g Fischkollagen (Peptan® F) berichteten über eine Verbesserung der Hauttrockenheit und der Gesichtsfalten, was darauf hinweist, dass eine Dosis von 5 g Kollagenpeptiden wirksam sein könnte. [26] In einer kürzlich durchgeführten klinischen Studie konnte nach 8 Wochen keine Wirkung einer Supplementierung mit Kollagenpeptiden aus Schweinen auf die Hautfeuchtigkeit oder den TEWL festgestellt werden; jedoch waren die Ausgangswerte der Hautfeuchtigkeit ziemlich niedrig und einige der verabreichten Dosen waren sehr schwach (2,5 g/Tag). [28] Eine Reihe von In-vivo -Studien zeigte ferner, dass Fischkollagenpeptide und von Kollagenpeptiden abgeleitete Dipeptide die Abnahme des Wassergehalts und die Erhöhung des TEWL in Mausmodellen der Lichtalterung verhindern könnten [16], [18], [19] wobei eine Studie den Zusammenhang mit einer Erhöhung des dermalen Hyaluronsäuregehalts herstellt. [16] Dieser vorgeschlagene Wirkungsmechanismus wird durch Daten aus einer Untersuchung untermauert, in der die Wirkung von Prolin-Hydroxyprolin, einem der wichtigsten Dipeptide, die nach Einnahme von Kollagenpeptiden im menschlichen Blut vorhanden sind, auf die Funktion menschlicher dermaler Fibroblasten untersucht wurde. [36] Als Reaktion auf Prolin-Hydroxyprolin wurde eine Zunahme der Hyaluronsäuresekretion beobachtet, die mit einer erhöhten Expression der Hyaluronsäuresynthase (HAS)2, dem Schlüsselenzym der Hyaluronsäuresynthese, in Verbindung gebracht wurde. [17] Kürzlich wurde ein Zusammenhang zwischen induzierter HAS-Expression und verbesserter Hautfeuchtigkeit beim Menschen festgestellt. [37]

Die genauen Wirkungsmechanismen, durch die Kollagenpeptide die Fibroblastenfunktion modulieren, sind bisher kaum charakterisiert, aber bestimmte Peptidsequenzen innerhalb der Kollagenpeptide können von der Zellmembran der Fibroblasten spezifisch erkannt werden. Eine Reihe von Studien wurde an anderen Zelltypen wie Osteoblasten, Osteoklasten [38] und Chondrozyten durchgeführt, die aus derselben Stammzelllinie stammen und bestimmte Eigenschaften teilen, wie beispielsweise die Fähigkeit, Kollagen zu produzieren. Darüber hinaus könnten die Dipeptide Prolin-Hydroxyprolin und Hydroxyprolin-Glycin, die nach Einnahme von Kollagenpeptiden reichlich im Kreislauf vorhanden sind, in Fibroblasten ein gewisses Maß an Bioaktivität enthalten. [17], [18]

Zusammenfassend liefern wir klinische Beweise für die Wirksamkeit spezifischer Kollagenpeptide (Peptan®), um die Hautfeuchtigkeit zu verbessern und erstmals die Fragmentierung des dermalen Kollagennetzwerks zu verhindern und zu reduzieren und damit einem der Kennzeichen der Hautalterung entgegenzuwirken. Die Verbesserung dieser physiologischen Hautparameter ist wahrscheinlich mit einer Steigerung der Kollagen- und Glykosaminoglykansynthese in den entsprechenden Hautschichten verbunden. Diese Daten zeigen, dass die orale Supplementierung mit spezifischen Kollagenpeptiden die Hautstruktur und Gesundheit von innen heraus verbessern kann.

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