La prévalence élevée de l’arthrose du genou et d’autres pathologies articulaires des membres inférieurs est un problème croissant en médecine moderne. Selon des études récentes, on estime que jusqu’à 43 % des adultes asymptomatiques de plus de 40 ans présentent des signes d’arthrose du genou à l’IRM(1). Cette affection nuit non seulement à la qualité de vie des patients en raison de la mobilité réduite et du développement de comorbidités, mais elle s’accompagne également d’une consommation accrue d’analgésiques et d’anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS), ce qui peut entraîner des effets indésirables à long terme qui nuisent considérablement à la santé.

Pour comprendre l’ampleur de ce problème, nous devons nous pencher sur notre évolution en tant qu’espèce. De l‘Australopithecus à l‘Homo sapiens et ses différentes formes intermédiaires telles que l‘Homo habilis et l‘Homo erectus, le système musculo-squelettique humain a subi une série d’adaptations qui ont perfectionné notre capacité à marcher sur deux membres. Se tenir debout sur deux jambes a été un avantage décisif pour la survie, car il libérait les mains pour l’utilisation d’outils, permettait une meilleure observation de l’environnement afin d’éviter les attaques de prédateurs et favorisait la régulation de la température corporelle en exposant moins de surface cutanée au rayonnement solaire direct – des avantages qui ont permis la propagation et la domination de l’espèce sur toute la planète. Cependant, l’anthropologue Daniel Lieberman(2) souligne que ces progrès évolutifs ont eu un coût considérable pour la santé des articulations, en particulier celles des membres inférieurs. L’adoption d’une posture bipède n’est pas sans complications, car nos hanches, nos genoux et nos chevilles, qui sont constamment soumis aux forces de la gravité, au poids du corps et à l’usure due à la marche fréquente, ne sont pas conçus pour une espérance de vie supérieure à 40 ans, probablement l’espérance de vie des premiers Homo sapiens, qui a depuis doublé grâce aux progrès de la civilisation. Lieberman souligne que si notre structure osseuse et musculaire s’est améliorée pour permettre la locomotion bipède, nous sommes toujours en phase d’adaptation et que ce retard évolutif contribue de manière significative à l’apparition de maladies articulaires telles que l’arthrose, qui touche les articulations les plus sollicitées, en particulier les genoux. Si l’on considère que le premier Homo sapiens, avec son mode de vie nomade axé sur la chasse et la cueillette, parcourait environ 175 000 km au cours de sa vie, cela contraste avec les rares signes d’arthrose observés chez les spécimens de ce stade évolutif. À l’inverse, l’être humain moyen d’aujourd’hui ne parcourt généralement pas plus de 85 000 km au cours de sa vie, bien qu’il vive généralement plus de 80 ans dans les sociétés développées. Cependant, la longévité, la sédentarité et le surpoids, entre autres facteurs, ont conduit à une prévalence de ces maladies dégénératives et d’autres encore supérieure à 50 %, ce qui représente une augmentation considérable de l’arthrose dans notre environnement.

Le rôle des chondroprotecteurs dans la médecine actuelle

Afin de contrer les effets de l’usure articulaire et d’améliorer la qualité de vie des patients, les chondroprotecteurs tels que SYSADOA (substances synthétiques et naturelles pour la protection du cartilage) jouent un rôle important dans la médecine actuelle. Ces produits aident à soulager la douleur et l’inflammation et à améliorer la mobilité sans avoir recours aux analgésiques, aux AINS et aux opioïdes. Parmi les protecteurs du cartilage les plus efficaces et les mieux notés dans le domaine de la nutrition et de la médecine, les préparations à base de collagène constituent une option thérapeutique privilégiée tant pour les médecins que pour les consommateurs. Cependant, tous les collagènes ne sont pas identiques et une analyse approfondie est nécessaire pour comprendre leur fonction et leurs bienfaits potentiels pour la santé.

Les différents types de collagène disponibles sur le marché des compléments alimentaires

Le collagène est une protéine essentielle à la structure de nos os, de notre peau, de nos tendons et de notre cartilage. Il existe différents types de collagène sur le marché des compléments alimentaires, chacun ayant des propriétés et des bienfaits spécifiques pour la santé. Les types les plus courants sont énumérés ci-dessous :

Collagène de type I

Le collagène de type I est la forme de collagène la plus abondante dans le corps humain. Il est essentiel à la structure de divers tissus conjonctifs, notamment la peau, les os, les tendons et les ligaments. Ce collagène est constitué de fibres densément organisées et offre une grande résistance à la traction, ce qui lui permet de conférer intégrité et élasticité aux tissus qui forment la structure du corps.

Plusieurs études cliniques ont confirmé son efficacité, notamment dans l’amélioration de l’élasticité et de l’hydratation de la peau. Une étude clinique publiée dans la revue Skin Pharmacology and Physiology (2014) (3) a montré qu’une supplémentation en collagène de type I hydrolysé améliorait significativement l’élasticité et l’hydratation de la peau chez des femmes âgées de 35 à 55 ans. Les résultats ont montré que les participantes ont constaté une amélioration significative de la fermeté et une réduction des rides après huit semaines de traitement. Ces résultats sont confirmés par une autre étude publiée dans The Journal of Medical Nutrition & Nutraceuticals (2015) (4), qui contient des données sur l’amélioration de la régénération cutanée, en particulier lorsqu’il est pris dans le cadre d’une supplémentation alimentaire.

Bien que certaines publications soutiennent l’utilisation du collagène de type I pour améliorer la santé des articulations et guérir les lésions des tendons et des ligaments, ces résultats ne sont pas aussi concluants et montrent une efficacité moindre que les études portant sur d’autres types de collagène, tels que le collagène de type II.

Collagène de type II

Le collagène de type II est la principale protéine structurelle du cartilage articulaire et représente environ 90 % du collagène présent dans cette structure. Sa fonction principale est d’assurer l‘élasticité et la résistance nécessaires au maintien de l’intégrité du cartilage afin de permettre la bonne mobilité et le bon fonctionnement des articulations. Avec l’âge ou en raison de facteurs tels que des blessures ou des maladies dégénératives, la capacité de l’organisme à synthétiser le collagène de type II diminue, ce qui entraîne l’usure et la dégénérescence du cartilage articulaire. Ce phénomène est principalement associé à des maladies telles que l‘arthrose, dans laquelle le collagène de type II de l’articulation est attaqué, entraînant des douleurs, une raideur et une limitation des mouvements.

Le succès du collagène de type II sur le marché mondial

Le collagène de type II est très apprécié des professionnels et des consommateurs et a connu une croissance considérable dans le domaine des compléments alimentaires. En 2021, le marché mondial des compléments alimentaires à base de collagène a atteint une valeur d’environ 4,1 milliards de dollars et devrait croître à un taux de croissance annuel moyen (TCAM) de 8,4 % d’ici 2030, le collagène de type II jouant un rôle important, notamment sous forme de compléments alimentaires pour la santé des articulations (5). Ce succès est dû à son efficacité dans le traitement des problèmes articulaires, qui a été confirmée par des études scientifiques démontrant qu’il améliore la mobilité et soulage les douleurs articulaires. Cependant, malgré sa popularité, le collagène de type II conventionnel présente également certains inconvénients.

Les défis du collagène de type II conventionnel

L’un des principaux défis du collagène de type II conventionnel est la grande quantité nécessaire pour obtenir un bénéfice thérapeutique significatif. Les compléments alimentaires à base de collagène de type II, généralement sous forme de poudre, doivent être pris à des doses élevées (2,5 à 15 grammes par jour) et, bien qu’efficaces, ils ne sont pas pratiques. De plus, ces produits sont souvent commercialisés avec des textures et des arômes astringents qui ne sont pas toujours bien acceptés, ce qui rend leur consommation désagréable pour les consommateurs et nuit à l’observance du traitement et, par conséquent, à son maintien à long terme.

Collagène de type II non dénaturé : la percée qui révolutionne la santé des articulations

Heureusement, le développement de collagènes de type II non dénaturés a résolu certains de ces problèmes et offre une alternative plus efficace et plus pratique. Le collagène de type II non dénaturé, tel que l‘UC-II®, conserve sa structure en triple hélice, ce qui permet de préserver ses épitopes actifs. Ces épitopes sont des régions biologiquement actives qui interagissent avec le système immunitaire et favorisent un processus appelé tolérance orale. Ce mécanisme immunitaire unique régule la réponse immunitaire de l’organisme et contribue à régénérer le cartilage articulaire et à réduire l’inflammation sans les effets secondaires associés à d’autres traitements. Grâce à la tolérance orale, les bienfaits peuvent être obtenus à des doses beaucoup plus faibles que celles requises pour le collagène de type II hydrolysé traditionnel.

Études cliniques démontrant l’efficacité de l’UC-II®

Plusieurs études cliniques ont montré que le collagène de type II non dénaturé est nettement plus efficace que les versions classiques du collagène de type II pour améliorer la mobilité articulaire et la régénération du cartilage. Une étude publiée dans le Journal of Clinical Trials (2013) (6) a révélé que l’UC-II®, à une dose de seulement 40 mg par jour, améliorait la mobilité articulaire et réduisait les douleurs au genou, ce qui est 15 fois plus efficace qu’un placebo. Ces résultats sont corroborés par une autre publication dans le BMC Nutrition Journal (7), qui a constaté une amélioration très significative des symptômes chez les patients souffrant d’arthrose du genou à la même dose de 40 mg. Cela contraste avec les préparations conventionnelles à base de collagène de type II, qui nécessitent des doses beaucoup plus élevées pour obtenir des résultats similaires. De plus, l’UC-II® s’est révélé plus polyvalent dans sa formulation, ce qui permet de l’intégrer facilement dans des gélules et d’autres formats faciles à consommer, améliorant ainsi l‘observance thérapeutique des patients et le maintien du traitement à long terme, un facteur déterminant dans l’évolution des maladies dégénératives chroniques.

Le collagène de type II non dénaturé représente une avancée significative dans la catégorie des collagènes, car il possède un mécanisme d’action unique, une efficacité améliorée à des doses plus faibles, ainsi qu’une plus grande polyvalence et une meilleure capacité à être combiné avec d’autres ingrédients nutraceutiques et à être proposé dans d’autres formats plus populaires avec une meilleure observance thérapeutique, tels que des gélules. Les recherches cliniques en cours sur ce nouveau type de collagène en font un précurseur pour la santé des articulations et le distinguent de tous les autres collagènes et des meilleurs ingrédients naturels de ce segment.

Collagène de type III

Le collagène de type III est l’un des composants les plus importants du tissu conjonctif et se trouve principalement dans les muscles, les vaisseaux sanguins et les organes. Il est souvent associé au collagène de type I dans les tissus élastiques et structurels et joue un rôle clé dans la réparation et la régénération des tissus mous. Ce type de collagène est particulièrement important pour améliorer l’élasticité et la résistance des tissus et joue un rôle crucial dans la réponse aux blessures.

En ce qui concerne les bénéfices cliniques du collagène de type III, une étude publiée dans le Journal of Clinical Investigation (2015) (8) a montré qu’une supplémentation en collagène de type III associée à du collagène de type I contribuait à améliorer le fonctionnement et la régénération des tendons et des ligaments. Les résultats ont indiqué une amélioration de la récupération des tissus mous et une augmentation de la souplesse et de l’endurance des muscles et des tendons chez les patients ayant subi des blessures sportives ou une usure articulaire. Cette étude confirme l’idée que le collagène de type III est essentiel au maintien de l’intégrité du tissu conjonctif et à l’accélération de la récupération après une blessure.

Une autre étude publiée dans le Journal of Clinical Investigation (2018) (9) a examiné les effets du collagène de type III sur la santé vasculaire et a montré que sa présence est essentielle au maintien de l’élasticité des artères.

Ces résultats soulignent les effets du collagène de type III sur la santé générale du tissu conjonctif, y compris les vaisseaux sanguins, et suggèrent un rôle plus modeste pour la santé des articulations par rapport à l’efficacité d’autres types de collagène, tels que le type II, qui a été démontrée dans une littérature scientifique plus large.

Collagène de type IV

Le collagène de type IV est une forme spéciale de collagène qui se trouve principalement dans les membranes basales des cellules. Il s’agit de structures clés qui soutiennent et tapissent de nombreux tissus et organes du corps, tels que les reins, les poumons et les vaisseaux sanguins. Contrairement à d’autres types de collagène présents dans des tissus plus structurels tels que la peau et les os, le collagène de type IV joue un rôle crucial dans la formation des membranes cellulaires, qui sont essentielles à l‘intégrité et au fonctionnement des organes.

Une vaste étude publiée dans le Journal of Biological Chemistry (10) a mis en évidence la fonction du collagène de type IV dans les membranes basales des reins et souligné son rôle dans la filtration glomérulaire et la prévention des maladies rénales. Les recherches ont montré qu’une perturbation ou une perte du collagène de type IV dans les membranes basales est associée à une susceptibilité accrue aux maladies rénales, telles que la néphropathie. Bien que l’étude se soit principalement concentrée sur la biologie cellulaire et la pathologie rénale, les résultats suggèrent que le collagène de type IV est essentiel au fonctionnement des organes et à la stabilité des cellules endothéliales qui tapissent les vaisseaux sanguins, ce qui souligne son importance pour la santé en général.

Malgré son importance biologique, le collagène de type IV n’est pas couramment utilisé dans l’industrie des compléments alimentaires ou dans la formulation de compléments alimentaires pour plusieurs raisons. Tout d’abord, le collagène de type IV n’est présent qu’en très petites quantités dans l’organisme et son rôle spécifique se concentre davantage sur la structure cellulaire que sur la régénération des tissus visibles ou des grandes structures de l’organisme telles que le cartilage ou les os. Cela rend son application dans les compléments alimentaires oraux moins directe que d’autres types de collagène tels que les types I ou II, qui ont un effet plus notable sur la santé de la peau et des articulations. En outre, la production à grande échelle de collagène de type IV dans un format adapté aux compléments alimentaires est techniquement plus difficile et moins rentable.

Collagène de type V.

Le collagène de type V est un composant important de tissus tels que le placenta, la cornée et certains tissus conjonctifs. On le trouve en association avec le collagène de type I dans des structures telles que les tendons et dans la matrice extracellulaire de divers organes. Ce type de collagène joue un rôle important dans la formation des fibres de collagène et dans l‘organisation de la matrice extracellulaire.

Une étude publiée en 2004 dans le Journal of Biological Chemistry (11) décrit comment le collagène de type V participe à la régulation de la fibrillation du collagène de type I, qui est essentielle à l‘intégrité des tissus. Ces conclusions sont complétées par l’excellent manuel Biochemistry of Collagen, Laminins and Elastin (2019) de Leeming et Karsdal (12). Cependant, comme le collagène de type V a une fonction structurelle et non régénératrice directe dans les tissus accessibles tels que les articulations, il n’est pas commercialisé dans les compléments alimentaires. Son utilisation est principalement limitée à la recherche cellulaire et aux études spécifiques aux tissus, et sa production sous des formes pratiques pour les compléments alimentaires est limitée.

Collagène de type X

Le collagène de type X est principalement présent dans le cartilage et joue un rôle essentiel dans la minéralisation du cartilage pendant la formation des os. Il est particulièrement important pour le développement du cartilage dans les articulations et pour les processus de régénération osseuse.

Une étude publiée dans Osteoarthritis and Cartilage (2010) (13) souligne le rôle du collagène de type X dans la formation du cartilage sous-chondral et son implication dans l‘ostéogenèse. La supplémentation en collagène de type X a montré certains avantages dans l’amélioration de la santé articulaire et la régénération du cartilage chez les patients atteints d’arthrose.

Bien que le collagène de type X ait des applications intéressantes dans la régénération osseuse et cartilagineuse, notamment dans l’amélioration du cartilage sous-chondral et l’ostéogenèse, son succès sur le marché des compléments alimentaires est nettement inférieur à celui du collagène de type II, en particulier ses versions non dénaturées. La bibliographie scientifique abondante sur le collagène de type II montre des résultats concluants en faveur de l’amélioration de la mobilité articulaire et de la régénération du cartilage dans des pathologies telles que l’arthrose, ce qui témoigne d’une carrière scientifique beaucoup plus longue que celle du collagène de type X, qui est actuellement limité à des applications très spécifiques et n’a pas démontré d’avantages clairs.

En résumé, on peut dire que les différents types de collagène jouent un rôle essentiel dans la santé et le fonctionnement de notre tissu conjonctif, chacun d’entre eux étant spécialisé dans des domaines clés de l’organisme. Alors que le collagène de type I est principalement utilisé pour les applications dermo-nutritives en raison de son rôle particulier dans le derme et de ses résultats cliniques plus significatifs dans le domaine dermatologique et esthétique, tandis que le collagène de type II, par rapport aux autres types de collagène, est leader dans le domaine de la santé articulaire, comme le confirment une longue expérience d’utilisation et la validation du marché au cours de la dernière décennie, et continue de surprendre par ses intentions de gagner en parts de marché au niveau mondial dans les années à venir. Ce succès commercial s’est accompagné d’un effort scientifique considérable, qui dépasse de loin les essais cliniques menés sur d’autres types de collagène, sans compter la primauté incontestée des collagènes non dénaturés de type II depuis leur introduction, dont les études ont montré des taux d’efficacité plus élevés à des doses beaucoup plus faibles et qui offrent des avantages qui ont mis fin aux discussions potentielles sur la préférence d’autres types de collagène dans la prévention et le traitement des pathologies ostéo-articulaires. Les collagènes de type III, IV, V et X ont des fonctions bien étudiées dans l’organisme, mais font l’objet de moins de publications et sont peu ou pas commercialisés, ce qui laisse la porte ouverte à des recherches plus spécifiques en raison de leur potentiel thérapeutique dans divers domaines de la santé.

De l’anti-âge au vieillissement en bonne santé en passant par la mobilité, main dans la main avec le collagène.

Au cours des dernières décennies, nous sommes passés de la lutte contre le vieillissement en tant que tel, axée sur le ralentissement de ses effets visibles et physiques, à une conception plus holistique du vieillissement en bonne santé. Aujourd’hui, il s’agit moins d’arrêter le vieillissement que de savoir comment vieillir de manière active, saine et fonctionnelle. Dans ce contexte, la mobilité joue un rôle clé. Une personne active conserve non seulement sa mobilité physique, mais bénéficie également d’une série d’avantages qui ont un effet positif sur sa santé générale. Le contrôle du métabolisme et du poids, l’amélioration du risque vasculaire, la réduction de la sarcopénie et l’optimisation des performances cognitives ne sont que quelques-uns des principaux avantages du vieillissement actif. De plus, la santé mentale est renforcée par le maintien de l’indépendance et de la capacité à accomplir les activités quotidiennes sans restrictions. Ces facteurs contribuent à une vie plus longue, à une morbidité moindre et, surtout, à une meilleure qualité de vie.

Sur cette voie vers un vieillissement en bonne santé, des ingrédients tels que le collagène jouent un rôle crucial. Sa capacité à améliorer les soins de la peau, comme décrit précédemment pour le collagène de type I, présente des avantages esthétiques évidents, mais les bienfaits du collagène de type II pour la mobilité et la fonction articulaire, en particulier sous sa forme non dénaturée, permettent aux personnes de rester mobiles et actives plus longtemps, ce qui favorise un vieillissement plus sain. Ces progrès dans le développement du collagène en tant que complément alimentaire contribuent non seulement à la régénération du cartilage articulaire, mais aident également à mener une vie active et fonctionnelle, ce qui est la clé d’une meilleure santé et d’un plus grand bien-être pendant la vieillesse.

Le collagène pour 1 million d’années supplémentaires

Près de 4 millions d’années se sont écoulées entre le premier Australopithecus et l’homme actuel, une période au cours de laquelle l’évolution a donné naissance à un organisme vraiment extraordinaire, capable de s’adapter à presque toutes les conditions, tant dans l’environnement naturel qu’urbain. Cependant, ce long processus évolutif, avec ses progrès étonnants, n’a pas été parfait. Malgré les capacités extraordinaires de notre corps, nous sommes toujours confrontés à des faiblesses que nous avons laissées derrière nous au cours de notre évolution, telles que la vulnérabilité de nos articulations à la gravité, au poids du corps et à la station debout. Même si notre espèce a surmonté de nombreuses adversités, il nous faudra probablement encore au moins un million d’années d’évolution pour développer des articulations capables de résister véritablement à ces nouveaux défis, un processus au cours duquel des ingrédients de premier plan tels que le collagène seront d’excellents compagnons de voyage qui protégeront nos articulations afin que nous puissions être plus actifs, vivre plus longtemps et bénéficier d’une meilleure qualité de vie.

Les progrès de la science et de la technologie nous ont permis de connaître précisément les types de collagène et de développer des versions améliorées de cet élément clé de l’organisme. La R&D&I nous fournit actuellement des molécules qui ciblent des objectifs plus spécifiques, offrent de meilleurs résultats et sont plus faciles à utiliser, renforçant ainsi le rôle de cet ingrédient naturel dans le traitement et la prévention des problèmes importants pour la santé quotidienne de nos articulations.

Bibliographie

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Um das Ausmaß dieses Problems zu verstehen, müssen wir unsere Evolution als Spezies betrachten. Vom Australopithecus bis zum Homo sapiens und seinen verschiedenen Zwischenformen wie Homo habilis und Homo erectus hat der menschliche Bewegungsapparat eine Reihe von Anpassungen durchlaufen, die unsere Fähigkeit, auf zwei Gliedmaßen zu gehen, perfektioniert haben. Das Stehen auf zwei Beinen war ein entscheidender Vorteil für das Überleben, da es die Hände für den Gebrauch von Werkzeugen freimachte, eine bessere Beobachtung der Umgebung ermöglichte, um Angriffe von Raubtieren zu verhindern, und die Regulierung der Körpertemperatur begünstigte, indem weniger Hautoberfläche der direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt wurde – Vorteile, die die Ausbreitung und Beherrschung der Spezies auf dem gesamten Planeten ermöglichten. Der Anthropologe Daniel Lieberman(2) weist jedoch darauf hin, dass diese evolutionären Fortschritte einen erheblichen Preis für die Gesundheit der Gelenke, insbesondere der unteren Gliedmaßen, mit sich brachten. Die Annahme einer zweibeinigen Haltung ist nicht ohne Komplikationen, da unsere Hüften, Knie und Knöchel, die ständig den Kräften der Schwerkraft, des Körpergewichts und der Abnutzung durch die Bewegung des häufigen Gehens ausgesetzt sind, nicht für eine Lebenserwartung von mehr als 40 Jahren ausgelegt sind – wahrscheinlich die Lebenserwartung des frühen Homo sapiens, die sich dank des zivilisatorischen Fortschritts inzwischen verdoppelt hat. Lieberman betont, dass sich unsere Knochen- und Muskelstruktur für die zweibeinige Fortbewegung zwar verbessert hat, wir uns aber immer noch in einem Anpassungsprozess befinden, und dass dieser evolutionäre Rückstand wesentlich zur Entstehung von Gelenkerkrankungen wie Arthrose beiträgt, die die am stärksten belasteten Gelenke, insbesondere die Knie, betreffen. Wenn man bedenkt, dass der frühe Homo sapiens mit seiner nomadischen Lebensweise, die sich auf das Jagen und Sammeln konzentrierte, in seinem Leben etwa 175 000 km zurücklegte, steht dies im Gegensatz zu den wenigen Anzeichen von Arthrose bei Exemplaren aus dieser Evolutionsstufe. Im Gegensatz dazu legt der heutige Durchschnittsmensch in der Regel nicht mehr als 85.000 km im Leben zurück, obwohl er in den entwickelten Gesellschaften in der Regel über 80 Jahre alt wird. Langlebigkeit, sitzende Lebensweise und Übergewicht haben jedoch neben anderen Faktoren dazu geführt, dass die Prävalenz dieser und anderer degenerativer Erkrankungen bei über 50 % liegt, was einen erheblichen Anstieg der Osteoarthritis in unserer Umwelt bedeutet.

Um den Auswirkungen des Gelenkverschleißes entgegenzuwirken und die Lebensqualität der Patienten zu verbessern, spielen Chondroprotektoren wie SYSADOA (synthetische und natürliche Substanzen zum Knorpelschutz) in der heutigen Medizin eine wichtige Rolle. Diese Produkte helfen, Schmerzen und Entzündungen zu lindern und die Mobilität zu verbessern, ohne auf Schmerzmittel, NSAIDs und Opioide zurückgreifen zu müssen. Unter den wirksamsten und am besten bewerteten Knorpelschutzmitteln im Bereich der Ernährung und Medizin sind Kollagenpräparate sowohl für Ärzte als auch für Verbraucher eine bevorzugte therapeutische Option. Allerdings sind nicht alle Kollagene gleich, und es bedarf einer eingehenden Analyse, um ihre Funktion und ihren potenziellen gesundheitlichen Nutzen zu verstehen.

Die verschiedenen Arten von Kollagen auf dem Markt für Nahrungsergänzungsmittel

Kollagen ist ein wesentliches Protein für die Struktur unserer Knochen, Haut, Sehnen und Knorpel. Auf dem Markt für Nahrungsergänzungsmittel gibt es verschiedene Arten von Kollagen, jede mit spezifischen Eigenschaften und gesundheitlichen Vorteilen. Die gängigsten Arten sind im Folgenden aufgeführt:

Kollagen Typ I

Kollagen vom Typ I ist die im menschlichen Körper am häufigsten vorkommende Form von Kollagen und ist für die Struktur verschiedener Bindegewebe, insbesondere in Haut, Knochen, Sehnen und Bändern, unerlässlich. Dieses Kollagen besteht aus dicht organisierten Fasern und bietet eine hohe Zugfestigkeit, wodurch es den Geweben, die die Struktur des Körpers bilden, Integrität und Elastizität verleihen kann.

Mehrere klinische Studien haben seine Wirksamkeit bestätigt, insbesondere bei der Verbesserung der Hautelastizität und -feuchtigkeit. Eine klinische Studie, die in der Zeitschrift Skin Pharmacology and Physiology (2014) (3) veröffentlicht wurde, zeigte, dass eine Supplementierung mit hydrolysiertem Typ-I-Kollagen die Hautelastizität und -feuchtigkeit bei Frauen im Alter von 35-55 Jahren deutlich verbesserte. Die Ergebnisse zeigten, dass die Teilnehmerinnen nach einer achtwöchigen Behandlung eine deutliche Verbesserung der Festigkeit und der Faltenreduzierung erfuhren. Diese Ergebnisse werden durch eine weitere Studie in The Journal of Medical Nutrition & Nutraceuticals (2015) (4) bestätigt, die Daten zur verbesserten Hautregeneration enthält, insbesondere wenn sie als Teil von Nahrungsergänzungsmitteln eingenommen wird.

Es gibt zwar Literatur, die die Verwendung von Kollagen des Typs I zur Verbesserung der Gelenkgesundheit und zur Heilung von Sehnen- und Bänderverletzungen unterstützt, doch sind diese Ergebnisse nicht so aussagekräftig und zeigen eine geringere Wirksamkeit als Studien mit anderen Kollagenarten, wie z. B. Kollagen Typ II.

Kollagen Typ II

Kollagen vom Typ II ist das wichtigste Strukturprotein im Gelenkknorpel und macht etwa 90 % des in dieser Struktur vorhandenen Kollagens aus. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Elastizität und Festigkeit zu gewährleisten, die für die Aufrechterhaltung der Integrität des Knorpels notwendig sind, um die ordnungsgemäße Beweglichkeit und Funktionsfähigkeit der Gelenke zu ermöglichen. Mit zunehmendem Alter oder aufgrund von Faktoren wie Verletzungen oder degenerativen Erkrankungen nimmt die Fähigkeit des Körpers zur Synthese von Typ-II-Kollagen ab, was zu Verschleiß und Degeneration des Gelenkknorpels führt. Dieses Phänomen wird vor allem mit Krankheiten wie Arthrose in Verbindung gebracht, bei der das Typ-II-Kollagen im Gelenk angegriffen wird, was zu Schmerzen, Steifheit und Bewegungseinschränkungen führt.

Kollagen Typ II erfreut sich bei Fachleuten und Verbrauchern großer Beliebtheit und hat im Bereich der Nahrungsergänzungsmittel ein erhebliches Wachstum erfahren. Im Jahr 2021 erreichte der weltweite Markt für Kollagenpräparate einen Wert von ca. 4,1 Mrd. USD und wird bis 2030 voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 8,4 % wachsen, wobei Kollagen Typ II eine wichtige Rolle spielt, insbesondere in Form von Präparaten für die Gelenkgesundheit (5). Dieser Erfolg ist auf seine Wirksamkeit bei der Behandlung von Gelenkproblemen zurückzuführen, die durch wissenschaftliche Studien untermauert wird, die zeigen, dass es die Beweglichkeit verbessert und Gelenkschmerzen lindert. Trotz seiner Beliebtheit hat herkömmliches Typ-II-Kollagen jedoch auch einige Nachteile.

Eine der größten Herausforderungen bei herkömmlichem Typ-II-Kollagen ist die große Menge, die benötigt wird, um einen signifikanten therapeutischen Nutzen zu erzielen. Typ-II-Kollagen-Präparate, die in der Regel in Pulverform hergestellt werden, müssen in hohen Dosen (2,5 bis 15 Gramm täglich) eingenommen werden und sind zwar wirksam, aber unpraktisch. Darüber hinaus werden diese Produkte häufig mit adstringierenden Texturen und Geschmacksrichtungen vermarktet, die nicht immer gut aufgenommen werden, was zu einer unangenehmen Art der Einnahme für die Verbraucher führt, die die Therapietreue und damit die langfristige Aufrechterhaltung der Behandlung beeinträchtigt.

Glücklicherweise hat die Entwicklung von nicht denaturierten Typ-II-Kollagenen einige dieser Probleme gelöst und bietet eine wirksamere und praktischere Alternative. Nicht denaturiertes Typ-II-Kollagen, wie UC-II®, behält seine Triple-Helix-Struktur bei, so dass seine aktiven Epitope erhalten bleiben. Diese Epitope sind biologisch aktive Regionen, die mit dem Immunsystem interagieren und einen Prozess fördern, der als orale Toleranz bezeichnet wird. Dieser einzigartige Immunmechanismus reguliert die körpereigene Immunreaktion und trägt dazu bei, den Gelenkknorpel zu regenerieren und Entzündungen zu verringern, ohne dass es zu den Nebenwirkungen kommt, die bei anderen Behandlungen auftreten können. Dank der oralen Toleranz können die Vorteile auch bei viel niedrigeren Dosen als bei herkömmlichem hydrolysiertem Typ-II-Kollagen erzielt werden.

Mehrere klinische Studien haben gezeigt, dass nicht denaturiertes Typ-II-Kollagen bei der Verbesserung der Gelenkbeweglichkeit und der Knorpelregeneration deutlich wirksamer ist als herkömmliche Versionen von Typ-II-Kollagen. In einer Studie, die im Journal of Clinical Trials (2013) (6) veröffentlicht wurde, wurde festgestellt, dass UC-II® bei einer Dosis von nur 40 mg täglich die Gelenkbeweglichkeit verbessert und Knieschmerzen reduziert, was 15-mal wirksamer ist als Placebo. Diese Ergebnisse werden durch eine weitere Veröffentlichung im BMC Nutrition Journal (7) untermauert, in der eine sehr signifikante Verbesserung der Symptome bei Patienten mit Kniearthrose bei derselben Dosis von 40 mg festgestellt wurde. Dies steht im Gegensatz zu konventionellen Kollagenpräparaten vom Typ II, die viel höhere Dosen benötigen, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen. Darüber hinaus hat sich UC-II® als vielseitiger in der Formulierung erwiesen, so dass es leicht in Kapseln und andere leicht zu verzehrende Formate integriert werden kann, was die Therapietreue der Patienten und die langfristige Aufrechterhaltung der Behandlung verbessert, ein entscheidender Faktor im Verlauf chronisch degenerativer Erkrankungen.

Undenaturiertes Typ-II-Kollagen stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Kollagenkategorie dar, denn es verfügt über einen einzigartigen Wirkmechanismus, eine verbesserte Wirksamkeit bei niedrigeren Dosen sowie eine größere Vielseitigkeit und Fähigkeit, mit anderen nutrazeutischen Inhaltsstoffen kombiniert und in anderen populäreren Formaten mit besserer therapeutischer Adhärenz, wie z. B. Kapseln, angeboten zu werden. Die laufende klinische Forschung zu dieser neuen Art von Kollagen macht es zu einem Vorreiter für die Gesundheit der Gelenke und hebt es von allen Kollagenen und den besten natürlichen Inhaltsstoffen in diesem Segment ab.

Kollagen Typ III

Typ-III-Kollagen ist einer der wichtigsten Bestandteile des Bindegewebes und kommt hauptsächlich in Muskeln, Blutgefäßen und Organen vor. Es kommt häufig in Kombination mit Typ-I-Kollagen in elastischen und strukturellen Geweben vor und spielt eine Schlüsselrolle bei der Reparatur und Regeneration von Weichgewebe. Diese Art von Kollagen ist besonders wichtig für die Verbesserung der Gewebeelastizität und -festigkeit und spielt eine entscheidende Rolle bei der Reaktion auf Verletzungen.

Was den klinischen Nutzen von Typ-III-Kollagen betrifft, so hat eine im Journal of Clinical Investigation (2015) (8) veröffentlichte Studie gezeigt, dass eine Supplementierung mit Typ-III-Kollagen in Kombination mit Typ-I-Kollagen zu einer verbesserten Funktion und Regeneration von Sehnen und Bändern beiträgt. Die Ergebnisse deuteten auf eine Verbesserung der Erholung des Weichgewebes und eine Zunahme der Flexibilität und Ausdauer von Muskeln und Sehnen bei Patienten hin, die Sportverletzungen oder Gelenkverschleiß erlitten hatten. Diese Studie untermauert den Gedanken, dass Kollagen vom Typ III für die Aufrechterhaltung der Integrität des Bindegewebes und die Beschleunigung der Genesung nach einer Verletzung unerlässlich ist.

Eine weitere Studie im Journal of Clinical Investigation (2018) (9) untersuchte die Auswirkungen von Typ-III-Kollagen auf die Gesundheit der Gefäße und zeigte, dass sein Vorhandensein für die Aufrechterhaltung der Elastizität der Arterien wesentlich ist.

Diese Ergebnisse verdeutlichen die Auswirkungen des Kollagentyps III auf die allgemeine Gesundheit des Bindegewebes, einschließlich der Blutgefäße, und belegen eine bescheidenere Rolle für die Gesundheit der Gelenke im Vergleich zur Wirksamkeit anderer Kollagenarten, wie z. B. des Typs II, die in einer breiteren wissenschaftlichen Literatur nachgewiesen wurde.

Kollagen Typ IV

Typ-IV-Kollagen ist eine spezielle Form von Kollagen, die vor allem in den Basalmembranen von Zellen vorkommt. Diese sind Schlüsselstrukturen, die viele Gewebe und Organe im Körper stützen und auskleiden, z. B. die Nieren, die Lunge und die Blutgefäße. Im Gegensatz zu anderen Kollagenarten, die in eher strukturellen Geweben wie Haut und Knochen vorkommen, spielt Typ-IV-Kollagen eine entscheidende Rolle bei der Bildung von Zellmembranen, die für die Integrität und Funktion der Organe unerlässlich sind.

In einer großen Studie, die im Journal of Biological Chemistry (10) veröffentlicht wurde, wurde die Funktion des Typ-IV-Kollagens in den Basalmembranen der Nieren hervorgehoben und seine Rolle bei der glomerulären Filtration und der Vorbeugung von Nierenerkrankungen unterstrichen. Die Forschungsarbeiten zeigten, dass eine Störung oder ein Verlust des Typ-IV-Kollagens in den Basalmembranen mit einer erhöhten Anfälligkeit für Nierenerkrankungen, wie z. B. Nephropathie, verbunden ist. Obwohl sich die Studie in erster Linie auf die Zellbiologie und die Nierenpathologie konzentrierte, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Typ-IV-Kollagen für die Organfunktion und die Stabilität der Endothelzellen, die die Blutgefäße auskleiden, wesentlich ist, was seine Bedeutung für die allgemeine Gesundheit unterstreicht.

Trotz seiner biologischen Bedeutung wird Typ-IV-Kollagen aus mehreren Gründen nicht häufig in der Nahrungsergänzungsmittelbranche oder bei der Formulierung von Nahrungsergänzungsmitteln verwendet. Erstens kommt Typ-IV-Kollagen nur in sehr geringen Mengen im Körper vor, und seine spezifische Rolle konzentriert sich eher auf die Zellstruktur als auf die Regeneration von sichtbarem Gewebe oder großen Strukturen des Körpers wie Knorpel oder Knochen. Dies macht seine Anwendbarkeit in oralen Nahrungsergänzungsmitteln weniger direkt im Vergleich zu anderen Kollagenarten wie Typ I oder II, die einen spürbareren Einfluss auf die Gesundheit von Haut und Gelenken haben. Darüber hinaus ist die Herstellung von Typ-IV-Kollagen in großem Maßstab in einem für Nahrungsergänzungsmittel geeigneten Format technisch schwieriger und weniger kosteneffizient.

Kollagen Typ V.

Typ-V-Kollagen ist ein wichtiger Bestandteil von Geweben wie der Plazenta, der Hornhaut und bestimmten Bindegeweben. Es findet sich in Kombination mit Typ-I-Kollagen in Strukturen wie Sehnen und in der extrazellulären Matrix verschiedener Organe. Diese Art von Kollagen spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung von Kollagenfasern und bei der Organisation der extrazellulären Matrix.

In einer 2004 im Journal of Biological Chemistry veröffentlichten Studie (11) wird beschrieben, wie Typ-V-Kollagen an der Regulierung der Kollagenfibrillierung des Typs I beteiligt ist, die für die Integrität des Gewebes unerlässlich ist. Diese Erkenntnisse werden durch das ausgezeichnete Handbuch Biochemistry of Collagen, Laminins and Elastin (2019) von Leeming und Karsdal (12) ergänzt. Da Typ-V-Kollagen jedoch eine strukturelle und keine direkte regenerative Funktion in zugänglichen Geweben wie Gelenken hat, wird es nicht in Nahrungsergänzungsmitteln vermarktet. Seine Verwendung ist hauptsächlich auf die Zellforschung und gewebespezifische Studien beschränkt, und seine Herstellung in praktischen Formen zur Nahrungsergänzung ist begrenzt.

Kollagen Typ X

Kollagen vom Typ X kommt hauptsächlich im Knorpel vor und ist für die Knorpelmineralisierung während der Knochenbildung von entscheidender Bedeutung. Es ist besonders wichtig für die Entwicklung des Knorpels in den Gelenken und für Knochenregenerationsprozesse.

Eine in Osteoarthritis and Cartilage (2010) (13) veröffentlichte Studie unterstreicht die Rolle von Typ-X-Kollagen bei der subchondralen Knorpelbildung und seine Beteiligung an der Osteogenese. Eine Supplementierung mit Typ-X-Kollagen hat einige Vorteile bei der Verbesserung der Gelenkgesundheit und der Knorpelregeneration bei Patienten mit Osteoarthritis gezeigt.

Obwohl Typ-X-Kollagen wertvolle Anwendungen in der Knochen- und Knorpelregeneration hat, insbesondere bei der Verbesserung des subchondralen Knorpels und der Osteogenese, ist sein Erfolg auf dem Markt für Nahrungsergänzungsmittel deutlich geringer als der des Typ-II-Kollagens, insbesondere seiner nicht denaturierten Versionen. Die umfangreiche wissenschaftliche Bibliographie über Typ-II-Kollagen zeigt schlüssige Ergebnisse der Wirksamkeit zugunsten der Verbesserung der Gelenkbeweglichkeit und der Knorpelregeneration bei Pathologien wie Arthrose, was eine viel längere wissenschaftliche Karriere als die des Typ-X-Kollagens zeigt, das derzeit auf sehr spezifische Anwendungen beschränkt ist und keine eindeutigen Vorteile nachgewiesen hat.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die verschiedenen Kollagenarten eine wesentliche Rolle für die Gesundheit und die Funktionalität unseres Bindegewebes spielen, wobei jede von ihnen auf Schlüsselbereiche des Körpers spezialisiert ist. Während Typ-I-Kollagen aufgrund seiner besonderen Rolle in der Dermis und der aussagekräftigeren klinischen Ergebnisse im dermatologischen und ästhetischen Bereich in erster Linie für die dermo- und nutritiven Anwendungen eingesetzt wird, ist Typ-II-Kollagen im Vergleich zu anderen Kollagenarten führend in der Gelenkgesundheit, was durch die langjährige Erfahrung in der Anwendung und die Marktvalidierung in den letzten zehn Jahren untermauert wird, und hat nach wie vor die überraschende Absicht, in den kommenden Jahren weltweit an Umsatz zu gewinnen. Dieser kommerzielle Erfolg wurde von einem großen wissenschaftlichen Aufwand begleitet, der die klinischen Studien mit anderen Kollagenarten bei weitem übertrifft, abgesehen von der unbestrittenen Vorrangstellung der nicht denaturierten Kollagene vom Typ II seit ihrer Einführung, deren Studien höhere Wirksamkeitsraten bei viel niedrigeren Dosen gezeigt haben und die Vorteile bieten, die die potenziellen Diskussionen über die Bevorzugung anderer Kollagenarten bei der Vorbeugung und Behandlung von Osteoartikularpathologien gelöst haben. Die Kollagene des Typs III, IV, V und X weisen zwar gut untersuchte Funktionen im Organismus auf, haben aber weniger Veröffentlichungen und werden kaum oder gar nicht vermarktet, so dass die Tür für spezifischere Forschungen aufgrund ihres potenziellen therapeutischen Nutzens in verschiedenen Gesundheitsbereichen noch offen steht.

Von Anti-Ageing zu Health-Ageing über Mobilität, Hand in Hand mit Kollagen.

In den letzten Jahrzehnten haben wir uns von der Bekämpfung des Alterns an sich, die sich auf die Verlangsamung seiner sichtbaren und körperlichen Auswirkungen konzentriert, zu einem ganzheitlicheren Konzept des gesunden Alterns entwickelt. Heute geht es weniger darum, das Altern zu stoppen, sondern vielmehr darum, wie man aktiv, gesund und funktionell altern kann. In diesem Zusammenhang spielt die Mobilität eine Schlüsselrolle. Ein Mensch, der aktiv ist, bewahrt nicht nur seine körperliche Beweglichkeit, sondern erfährt eine Reihe von Vorteilen, die sich positiv auf seine allgemeine Gesundheit auswirken. Stoffwechsel- und Gewichtskontrolle, Verbesserung des Gefäßrisikos, Verringerung der Sarkopenie und Optimierung der kognitiven Leistungsfähigkeit sind nur einige der wichtigsten Vorteile des aktiven Alterns. Darüber hinaus wird die psychische Gesundheit gestärkt, indem die Unabhängigkeit und die Fähigkeit, tägliche Aktivitäten ohne Einschränkungen durchzuführen, erhalten bleiben. Diese Faktoren tragen zu einem längeren Leben, weniger Morbidität und vor allem zu einer höheren Lebensqualität bei.

Auf diesem Weg zum gesunden Altern spielen Inhaltsstoffe wie Kollagen eine entscheidende Rolle. Seine Fähigkeit, die Hautpflege zu verbessern, wie zuvor für Kollagen vom Typ I beschrieben, hat offensichtliche ästhetische Vorteile, aber die Vorteile von Kollagen vom Typ II für die Mobilität und die Gelenkfunktion, insbesondere in seiner nicht denaturierten Form, ermöglichen es den Menschen, länger beweglich und aktiv zu bleiben, was ein gesünderes Altern fördert. Diese Fortschritte in der Entwicklung von Kollagen als Nahrungsergänzungsmittel tragen nicht nur zur Regeneration des Gelenkknorpels bei, sondern helfen auch, ein aktives und funktionelles Leben zu führen, was der Schlüssel zu mehr Gesundheit und Wohlbefinden im Alter ist.

Kollagen für 1 Million weitere Jahre

Vom ersten Australopithecus bis zum heutigen Menschen sind fast 4 Millionen Jahre vergangen, eine Zeitspanne, in der die Evolution einen wahrhaft außergewöhnlichen Organismus hervorgebracht hat, der in der Lage ist, sich an fast alle Bedingungen sowohl in der natürlichen als auch in der städtischen Umwelt anzupassen. Dieser lange Evolutionsprozess mit seinen erstaunlichen Fortschritten ist jedoch nicht perfekt gewesen. Trotz der außergewöhnlichen Fähigkeiten unseres Körpers haben wir immer noch mit Schwächen zu kämpfen, die wir auf unserem Weg zurückgelassen haben, wie z. B. die Anfälligkeit unserer Gelenke gegenüber der Schwerkraft, dem Körpergewicht und dem Stehen. Auch wenn unsere Spezies viele Widrigkeiten überwunden hat, werden wir wahrscheinlich noch mindestens eine Million Jahre der Evolution benötigen, um Gelenke zu entwickeln, die diesen neuen Herausforderungen wirklich standhalten, ein Prozess, in dessen Verlauf prominente Inhaltsstoffe wie Kollagen ausgezeichnete Reisebegleiter sein werden, die unsere Gelenke schützen, damit wir aktiver und damit langlebiger werden und eine höhere Lebensqualität haben.

Die Fortschritte in Wissenschaft und Technik haben es uns ermöglicht, die Arten von Kollagen genau zu kennen und verbesserte Versionen dieses Schlüsselelements des Körpers zu entwickeln. Die F+E+I liefert uns derzeit Moleküle, die auf spezifischere Ziele ausgerichtet sind, bessere Ergebnisse liefern und besser anwendbar sind, wodurch die Rolle dieses natürlichen Inhaltsstoffs bei der Behandlung und Vorbeugung von Problemen, die für unsere tägliche Gelenkgesundheit von Bedeutung sind, weiter gestärkt wird.

Literatur

1. Culvenor AG, Øiestad BE, Hart HF, Stefanik JJ, Guermazi A, Crossley KM. Prevalence of knee osteoarthritis features on magnetic resonance imaging in asymptomatic uninjured adults: a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med. 2019 Oct;53(20):1268-1278. doi: 10.1136/bjsports-2018-099257. Epub 2018 Jun 9. PMID: 29886437; PMCID: PMC6837253.
2. Wallace IJ, Worthington S, Felson DT, Jurmain RD, Wren KT, Maijanen H, Woods RJ, Lieberman DE. Knee osteoarthritis has doubled in prevalence since the mid-20th century. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Aug 29;114(35):9332-9336. doi: 10.1073/pnas.1703856114. Epub 2017 Aug 14. PMID: 28808025; PMCID: PMC5584421.
3. Bolke L, Schlippe G, Gerß J, Voss W. A Collagen Supplement Improves Skin Hydration, Elasticity, Roughness, and Density: Results of a Randomized, Placebo-Controlled, Blind Study. Nutrients. 2019 Oct 17;11(10):2494. doi: 10.3390/nu11102494. PMID: 31627309; PMCID: PMC6835901.
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5. Globaler Kollagen-Marktbericht, 2021.
6. Knaub, et al. (2022). UC-II® nicht denaturiertes Typ-II-Kollagen reduziert Kniegelenksbeschwerden und verbessert die Mobilität bei gesunden Probanden: eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte klinische Studie. J Clin Trials, 12(1):1000492.
7. Lugo, et al. (2016). Wirksamkeit und Verträglichkeit eines nicht denaturierten Typ-II-Kollagens bei der Modulation von Knie-Arthrose-Symptomen: eine multizentrische randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Studie. Nutr J, 15(14).
8. Yang G, Rothrauff BB, Tuan RS. Regeneration und Reparatur von Sehnen und Bändern: klinische Relevanz und Entwicklungsparadigma. Birth Defects Res C Embryo Today. 2013 Sep;99(3):203-222. doi: 10.1002/bdrc.21041. PMID: 24078497; PMCID: PMC4041869.
9. D’hondt S, Guillemyn B, Syx D, Symoens S, De Rycke R, Vanhoutte L, Toussaint W, Lambrecht BN, De Paepe A, Keene DR, Ishikawa Y, Bächinger HP, Janssens S, Bertrand MJM, Malfait F. Type III collagen affects dermal and vascular collagen fibrillogenesis and tissue integrity in a mutant Col3a1 transgenic mouse model. Matrix Biol. 2018 Sep;70:72-83. doi: 10.1016/j.matbio.2018.03.008. Epub 2018 Mar 15. PMID: 29551664.
10. Boutaud A, Borza DB, Bondar O, Gunwar S, Netzer KO, Singh N, Ninomiya Y, Sado Y, Noelken ME, Hudson BG. Typ IV Kollagen der glomerulären Basalmembran. Beweise dafür, dass die Kettenspezifität des Netzwerkaufbaus durch die nicht-kollagenen NC1-Domänen kodiert wird. J Biol Chem. 2000 Sep 29;275(39):30716-24. doi: 10.1074/jbc.M004569200. PMID: 10896941.
11. Wenstrup RJ, Florer JB, Brunskill EW, Bell SM, Chervoneva I, Birk DE. Typ-V-Kollagen steuert die Initiierung des Aufbaus von Kollagenfibrillen. J Biol Chem. 2004 Dec 17;279(51):53331-7. doi: 10.1074/jbc.M409622200. Epub 2004 Sep 21. PMID: 15383546.
12. Müller, C., & Lutz, A. (2019). Biochemie von Kollagen, Laminin und Elastin. Chapter 5: Collagen Type V. In Advances in Clinical Chemistry (pp. 123-145). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-817068-7.00005-7
13. Bagi, C. M., & Gaskill, T. (2010). Kollagen Typ X in der Knorpel- und Knochenbildung: Implikationen für regenerative Behandlungen. Osteoarthritis and Cartilage, 18(4), 1015-1022. https://doi.org/10.1016/j.joca.2009.12.021.
14. McAlindon, T. et al. (2018). Die Wirkung von Kollagen-Supplementierung auf die Knochengesundheit bei postmenopausalen Frauen: Eine randomisierte kontrollierte Studie. Osteoporosis International.
15. Zdzieblik, D. et al. (2015). Wirkung einer Kollagenpeptid-Supplementierung auf die Erholung nach trainingsinduzierten Muskelschäden: Eine randomisierte kontrollierte Studie. The American Journal of Clinical Nutrition.

Tipp für weiterführende Literatur der Redaktion: Kollagene und Enzyme – Nahrungsergänzungsmittel – was kommt im Knie an? 

To understand the magnitude of this problem, we must consider our evolution as a species. From Australopithecus to Homo sapiens, through its various intermediate versions such as Homo habilis and Homo erectus, the human locomotor apparatus has undergone a series of adaptations that have perfected our ability to walk on two limbs. Standing on two legs was a key advantage in terms of survival, as it freed the hands for the use of tools, allowed a greater ability to observe the environment to prevent attack by predators and favoured the regulation of body temperature by exposing less skin surface to direct sunlight, advantages that made possible the expansion and domination of the species throughout the planet. However, as anthropologist Daniel Lieberman(2) points out, these evoluti   onary advances have come at a significant cost to joint health, especially the joints of the lower limbs. Adopting a bipedal posture is not without its complications, as our hips, knees and ankles, constantly subjected to the forces of gravity, body weight and wear and tear from the motion of frequent walking, were not designed for individuals to live beyond 40 years, probably the life expectancy of early homo sapiens, having now doubled that figure thanks to the advances of civilisation. Lieberman stresses that, although our bone and muscle structure has improved for bipedal locomotion, we are still in a process of adaptation, and this evolutionary lag contributes significantly to the development of joint diseases, such as osteoarthritis, which affect the most heavily loaded joints, especially the knees. Considering that early homo sapiens, with a nomadic lifestyle centred on hunting and gathering, travelled some 175,000 km in their lifetime, this contrasts with the few findings of osteoarthritic signs in specimens from that stage of evolution. In contrast, the average human today does not usually exceed 85,000 km in a lifetime, even though they typically exceed 80 years of age in developed societies. However, longevity, sedentary lifestyles and overweight, among other factors, have led to prevalences of this and other degenerative disorders exceeding 50%, a very significant increase in osteoarthritis in our environment.

The Role of Chondroprotectors in Today’s Medicine

To counteract the effects of joint wear and tear and improve patients‘ quality of life, chondroprotectors such as SYSADOA (synthetic and natural substances for cartilage protection) play a key role in today’s medicine. These products help to reduce pain and inflammation, improving mobility without resorting to painkillers, NSAIDs and opioids. Among the most effective and highly rated chondroprotectants in the field of nutrition and medicine, collagen supplements stand out as a preferred therapeutic option for both clinicians and consumers. However, not all collagens are the same and an in-depth analysis is needed to understand their function and potential health benefits.

The Different Types of Collagen on the Nutraceutical Market

Collagen is an essential protein for the structure of our bones, skin, tendons and cartilage. In the supplement market, there are different types of collagen, each with specific characteristics and health benefits. The most common types are listed below:

Collagen type I

Type I collagen is the most abundant form of collagen in the human body and is essential for the structure of various connective tissues, especially in skin, bones, tendons and ligaments. Composed of densely organised fibres, this collagen offers high tensile strength, enabling it to provide integrity and elasticity to the tissues that make up the structure of the body.

Several clinical studies have validated its efficacy, especially in improving skin elasticity and hydration. A clinical trial published in Skin Pharmacology and Physiology (2014) (3) showed that supplementation with hydrolysed type I collagen significantly increased skin elasticity and hydration in women aged 35-55 years. The results showed that, after 8 weeks of treatment, participants experienced a marked improvement in firmness and wrinkle reduction, results that are confirmed by another study in The Journal of Medical Nutrition & Nutraceuticals (2015) (4) including data on improved skin regeneration, especially when consumed as part of nutritional supplements.

Although there is literature supporting the use of type I collagen for the improvement of osteoarticular health and recovery of tendon and ligament injuries, these findings are not as significant, showing less potency than studies with other types of collagen, such as type II collagen.

Collagen Type II

Type II collagen is the main structural protein in articular cartilage, constituting approximately 90% of the collagen present in this structure. Its primary function is to provide the elasticity and strength necessary to maintain the integrity of cartilage, allowing for proper joint mobility and functional performance. As we age, or due to factors such as injury or degenerative diseases, the body’s ability to synthesise type II collagen decreases, leading to wear and tear and degeneration of articular cartilage. This phenomenon is mainly associated with pathologies such as osteoarthritis, where type II collagen is affected in the joint, causing pain, stiffness and loss of mobility.

The Success of Type II Collagen in the Global Marketplace

Collagen type II enjoys great popularity among professionals and consumers and has experienced significant growth in the supplementation sector. In 2021, the global collagen supplement market reached a value of approximately $4.1 billion, and is expected to grow at a compound annual growth rate (CAGR) of 8.4% through 2030, driven largely by type II collagen, especially in the form of supplements targeting joint health (5). This success is due to its efficacy in treating joint problems, backed by scientific studies showing its ability to improve flexibility and reduce joint pain. However, despite its popularity, conventional type II collagen has certain drawbacks.

Challenges of Conventional Collagen Type II

One of the main challenges with conventional type II collagen is the large amount needed to obtain significant therapeutic benefits. Type II collagen supplements, usually manufactured in powder form, must be consumed in high doses (2.5 to 15 grams daily) and are effective but impractical. In addition, these products are often marketed with astringent textures and flavours that are not always well received, resulting in uncomfortable modes of use for consumers that affect adherence to treatment and, therefore, long-term maintenance.

Undenatured Type II Collagen: The Breakthrough Revolutionising Joint Health

Fortunately, the development of non-denatured type II collagens has solved some of these problems, offering a more potent and practical alternative. Non-denatured type II collagen, such as UC-II®, keeps its triple helix structure intact, allowing it to retain its active epitopes. These epitopes are biologically active regions that interact with the immune system, promoting a process called oral tolerance. This unique immune mechanism regulates the body’s immune response, helping to regenerate joint cartilage and reduce inflammation without the side effects that can occur with other treatments. Oral tolerance also allows benefits to be achieved at much lower doses than those required for conventional hydrolysed type II collagen.

Clinical Studies Supporting UC-II® Efficacy

Several clinical studies have shown that undenatured type II collagen is significantly more effective in improving joint flexibility and cartilage regeneration than conventional versions of type II collagen. In a study published in The Journal of Clinical Trials (2013) (6), UC-II® was found to improve joint flexibility and reduce knee pain at a dose of only 40 mg daily, 15 times more effective than placebo. These findings are reinforced by another publication in the BMC Nutrition Journal (7), which found very significant symptomatic improvement in patients with knee osteoarthritis at the same dose of 40 mg. This contrasts with conventional type II collagen supplements, which require much higher doses to achieve similar results. In addition, UC-II® has proven to be more versatile in formulation, allowing it to be easily integrated into capsules and other easy-to-consume formats, which improves patients‘ adherence to treatment and long-term maintenance, a determining factor in the course of chronic degenerative pathologies.

Undenatured type II collagen represents a significant advance in the collagen category due to a unique mechanism of action, improved effectiveness at lower doses, as well as versatility and greater ability to be combined with other nutraceutical ingredients and presented in other more popular formats with better therapeutic adherence, such as capsules. Ongoing clinical research into this new type of collagen places it at the forefront of joint health, standing out among all collagens and the best natural ingredients in the segment.

Collagen Type III

Type III collagen is one of the most important components of connective tissue, present mainly in muscles, blood vessels and organs. It is often found in combination with type I collagen in elastic and structural tissues, and plays a key role in soft tissue repair and regeneration. This type of collagen is particularly relevant in improving tissue elasticity and strength, and is crucial in the response to injury.

Regarding the clinical benefits of type III collagen, a study published in The Journal of Clinical Investigation (2015) (8) showed that supplementation with type III collagen, in combination with type I collagen, contributes to improved function and regeneration of tendons and ligaments. The results indicated an improvement in soft tissue recovery and an increase in muscle and tendon flexibility and endurance in patients who had suffered sports injuries or joint wear and tear. This study supported the idea that type III collagen is essential for maintaining the integrity of connective tissues and speeding recovery after injury.

Another study in The Journal of Clinical Investigation (2018) (9) assessed the effects of type III collagen on vascular health, showing that its presence is essential for maintaining the elasticity of arteries.

These findings highlight the impact of type III collagen on the overall health of connective tissues, including blood vessels, and evidence of a more modest role in joint health compared to the effectiveness of other types of collagen, such as type II, demonstrated in a wider scientific literature.

Collagen type IV

Type IV collagen is a specialised form of collagen found predominantly in the basement membranes of cells, which are key structures that support and line many tissues and organs in the body, such as the kidneys, lungs and blood vessels. Unlike other types of collagen found in more structural tissues such as skin and bone, type IV collagen plays a critical role in the formation of cell membranes, which are essential for organ integrity and function.

A major study published in The Journal of Biological Chemistry (10) highlighted the function of type IV collagen in the basement membranes of the kidneys, underlining its role in glomerular filtration and the prevention of kidney disease. The research showed that disruption or loss of type IV collagen in basement membranes was associated with increased susceptibility to kidney disorders, such as nephropathy. Although the study focused primarily on cell biology and renal pathology, the results suggest that type IV collagen is essential for organ function and the stability of endothelial cells lining blood vessels, underscoring its importance for overall health.

Despite its biological importance, type IV collagen is not commonly used in the nutraceutical sector or in supplement formulation for several reasons. Firstly, type IV collagen is found in very small amounts in the body, and its specific role is more focused on cell structure than on the regeneration of visible tissues or large structures of the body, such as cartilage or bones. This makes its applicability in oral supplements less direct compared to other types of collagen such as type I or II, which have a more tangible impact on skin and joint health. In addition, large-scale production of type IV collagen in a format suitable for supplementation is technically more challenging and less cost-effective.

Collagen Type V.

Type V collagen is a key component in tissues such as the placenta, cornea and certain connective tissues. It is found in combination with type I collagen in structures such as tendons and in the extracellular matrix of various organs. This type of collagen plays an important role in the formation of collagen fibres and in the organisation of extracellular matrices.

A study published in the Journal of Biological Chemistry in 2004 (11) describes how type V collagen is involved in the regulation of type I collagen fibrillation, which is essential for tissue integrity, findings that are complemented by the excellent handbook Biochemistry of Collagen, Laminins and Elastin (2019) by Leeming and Karsdal (12). However, because type V collagen has a structural and not a direct regenerative function in accessible tissues such as joints, it is not marketed in nutraceutical supplements. Its use is mainly limited to cellular research and tissue-specific studies, and its production in practical forms for supplementation is limited.

Collagen Type X

Type X collagen is mainly found in cartilage and is crucial in cartilage mineralisation during bone formation. It is especially relevant in the development of cartilage in joints and in bone regeneration processes.

A study published in Osteoarthritis and Cartilage (2010) (13) highlighted the role of type X collagen in subchondral cartilage formation and its involvement in osteogenesis. Supplementation with type X collagen has shown some benefits in improving joint health and cartilage regeneration in patients with osteoarthritis.

Although type X collagen has valuable applications in bone and cartilage regeneration, especially in the improvement of subchondral cartilage and osteogenesis, its success in the dietary supplement market is considerably less than that of type II collagen, especially its undenatured versions. The extensive scientific bibliography on type II collagen shows conclusive results of effectiveness in favour of improving joint flexibility and cartilage regeneration in pathologies such as osteoarthritis, demonstrating a much longer scientific career than that of type X collagen, currently relegated to very specific applications and without having demonstrated clear advantages.

In summary, the different types of collagen play essential roles in the health and functionality of our connective tissues, each specialising in key areas of the body. While type I collagen has been primarily focused on dermo-cosmetic and nutricosmetic use due to its special role in the dermis and more significant clinical results in the dermatological and aesthetic area, type II collagen leads the way in joint health care compared to other types of collagen, backed by long experience of use and market validation over the last decade, and still retains a surprising intention to grow in sales worldwide in the coming years. This commercial success has been accompanied by a great scientific investment that far exceeds the clinical trials carried out with other types of collagens, in addition to the undisputed prominence of non-denatured type II collagens since their inception, whose studies have shown higher rates of effectiveness with much lower doses and providing advantages that have resolved the potential discussions surrounding the predilection of other types of collagens for the prevention and treatment of osteoarticular pathologies. Collagens type III, IV, V and X, although they show well-studied functions within the organism, have fewer publications and little or no commercialisation, still leaving the door open for more specific research due to the potential therapeutic use they could provide in various areas of health.

From anti-ageing to healthy-ageing via mobility, hand in hand with collagen.

Over the past decades, we have moved from fighting ageing per se, focusing on slowing down its visible and physical effects, to a more holistic concept of healthy ageing. Today, the focus is less on stopping ageing and more on how to age in an active, healthy and functional way. In this context, mobility plays a key role. A person who is active not only preserves physical agility, but experiences a number of benefits that positively impact on his or her overall health. Metabolic and weight control, improved vascular risk, reduced sarcopenia and optimised cognitive performance are just some of the key benefits of active ageing. In addition, mental health is strengthened by maintaining independence and the ability to perform daily activities without restrictions. These factors contribute to a longer life, less morbidity and, most importantly, a higher quality of life.

On this path to healthy ageing, ingredients such as collagen play a crucial role. Its ability to improve skin care, as previously discussed for type I collagen, has obvious aesthetic benefits, but the mobility and joint function benefits of type II collagen, especially in its undenatured forms, allow people to remain agile and active for longer, promoting healthier ageing. These advances in the development of collagen as a nutritional supplement not only contribute to the regeneration of joint cartilage, but also help to maintain an active and functional life, which is key to achieving greater levels of health and well-being as we age.

 Collagen for 1 million more years

From the first Australopithecus to the present-day human being, almost 4 million years have passed, a period in which evolution has forged a truly exceptional organism, capable of adapting to almost any condition in both natural and urban environments. However, this long evolutionary process, full of astonishing advances, has not been perfect. Despite our body’s extraordinary capabilities, we continue to struggle with weaknesses left behind along the way, one of the most prominent being the fragility of our joints under gravity, body weight and standing. While our species has managed to overcome many adversities, it is likely that we will need at least another million years of evolution to develop joints that are truly resistant to these new challenges, a process during which prominent ingredients such as collagen will be excellent travelling companions that protect our joints to keep us more active, therefore longer-lived and with a higher quality of life.

Advances in science and technology have enabled us to gain in-depth knowledge of the types of collagen and to develop improved versions of this key element in the body. R+D+I currently provides us with molecules that are aimed at more specific targets, with better results and greater usability, further increasing the role of this natural ingredient in the treatment and prevention of problems as relevant as those faced in our day-to-day joint health.

Literature

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13. Bagi, C. M., & Gaskill, T. (2010). Kollagen Typ X in der Knorpel- und Knochenbildung: Implikationen für regenerative Behandlungen. Osteoarthritis and Cartilage, 18(4), 1015-1022. https://doi.org/10.1016/j.joca.2009.12.021.
14. McAlindon, T. et al. (2018). Die Wirkung von Kollagen-Supplementierung auf die Knochengesundheit bei postmenopausalen Frauen: Eine randomisierte kontrollierte Studie. Osteoporosis International.
15. Zdzieblik, D. et al. (2015). Wirkung einer Kollagenpeptid-Supplementierung auf die Erholung nach trainingsinduzierten Muskelschäden: Eine randomisierte kontrollierte Studie. The American Journal of Clinical Nutrition.