23/04/2024
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El colágeno es la proteína estructural más abundante del organismo, constituyendo más del 25% de las proteínas totales del cuerpo. Su función principal es brindar fuerza, estructura y soporte a todos los tejidos y órganos en los que está presente. Para que nos hagamos una idea de su importancia, constituye aproximadamente el 80% de los tendones, 74% de la piel, 64% de la córnea, 50% del cartílago, 23% del hueso cortical, 12-24% de las arterias, 10% del pulmón y 4% del hígado.
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✅Aminoácidos como precursores del colágeno✅
La molécula de colágeno presenta una composición característica e inusual. Casi un tercio de su composición es glicina y un 13% es prolina. De los aminoácidos derivados presenta un 9% de 4-hidroxiprolina y un 0,6% de 5-hidroxilisina.2 Además contiene glutamato, arginina, alanina y otros aminoácidos de menor relevancia estructural.
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1. La glicina se considera un aminoácido no esencial ya que se sintetiza endógenamente a partir de serina, pero en muchas ocasiones la cantidad de serina que disponemos no es suficiente para sintetizar de forma efectiva toda la glicina que necesitamos y es que el requerimiento de glicina es muy elevado debido a que interviene en muchas funciones metabólicas importantes.
La glicina, además de participar en la síntesis de colágeno interviene en multitud de procesos como la síntesis de hemoglobina, creatina, glutatión, nucleótidos, sales biliares, etc. por lo que la carencia de este aminoácido puede condicionar a que estos procesos no funcionen debidamente y tenga repercusiones nocivas en la salud. El principal proceso afectado por la carencia de glicina es la síntesis de colágeno ya que en él se gasta más del 90% de la glicina disponible. Un aporte deficiente de glicina hace que no se sintetice suficiente colágeno y esto puede causar debilidad en el sistema mecánico del cuerpo (debilidad en las articulaciones, artrosis, roturas de huesos, esguinces, etc.) pero también puede ser la causar de la aparición de anemia, distrofias musculares, exceso de colesterol, y muchas otras patologías, las cuales podrían resolverse aumentando la ingesta diaria de glicina 🤷♀️
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Se estima que las necesidades metabólicas de glicina superan los 15 gramos diarios, sin embargo se ha visto que entre la síntesis endógena y lo que se incorpora a través de la dieta solo adquirimos unos 6 gramos de este nutriente por lo que aproximadamente tenemos un déficit diario de al menos 10 gramos al día. Es por este motivo que la glicina debería considerarse un aminoácido esencial que deberíamos aportar mediante la dieta o los suplementos.
Otro aminoácido muy importante en el mantenimiento estructural del colágeno es la Prolina. Además, en su forma hidroxilada, tanto la 4-hidroxiprolina como la 5-hidroxilisina confieren estabilidad a la triple hélice de colágeno, ya que los grupos -OH de los residuos forman puentes de hidrógeno entre las distintas cadenas. Es importante destacar que estos hidroxiaminoácidos no se incorporan al colágeno durante la síntesis proteica sino que una vez que la lisina y la prolina son incorporadas sufren una hidroxilación por la acción de dos enzimas: la lisil hidroxilasa y la prolil hidroxilasa. Estas enzimas necesitan la presencia de α-cetoglutarato, hierro, oxígeno y ácido ascórbico (vitamina C) para realizar su función. Estos cofactores son imprescindibles para la maduración de la matriz colagénica. Por ejemplo, cuando hay una deficiencia de hierro o vitamina C, se inhibe la hidroxilación de estos aminoácidos y la formación de la triple hélice de colágeno resulta impedida.
La arginina, aunque su porcentaje en la composición del colágeno es menor que otros, podría considerarse el cuarto aminoácido más importante en la síntesis de esta proteína. Se engloba dentro de los aminoácidos no ensenciales ya que nuestro organismo produce grandes cantidades de arginina en el ciclo de la urea. Realmente toda la arginina es consumida en el mismo ciclo como consecuencia de una mejora en el rendimiento cinético de esta ruta, por lo que matemáticamente podemos considerarla como aminoácido esencial y su ingesta resulta necesaria. A su vez, un consumo de citrulina y ornitina también aumentaría la disponibilidad de este aminoácido para formar colágeno ya que actuan a su vez como precursores y derivados de la arginina. La citrulina suplementada por vía oral llega a los riñones donde se puede convertir directamente en arginina.
Por otro lado, no hay que olvidarse de la importancia del magnesio en la síntesis de proteínas. El silicio también es vital para dar estabilidad a la triple hélice de colágeno ya que forma enlaces con los grupos hidroxilo de las cadenas, haciendo que las fibras de colágeno sean más resistentes.
En este punto es importante destacar que el colágeno constituye aproximadamente el 40% de la matriz cartilaginosa y junto al ácido hialurónico (HA) es un elemento muy importante para el mantenimiento del cartílago hialino. Un aporte óptimo de ambos nutrientes podría frenar el avance de enfermedades relacionadas con la degradación del cartílago articular, como es el caso de la osteoartritis. El cartílago hialino es un tejido resistente y elástico formado por condrocitos, que son las células encargadas de producir la matriz extracelular (MEC), compuesta mayoritariamente por colágeno tipo II y proteoglucanos (PGs).
Para formar la matriz, los PGs se unen al HA formando un complejo agrecano-HA. Por otro lado, el colágeno se une a las cadenas laterales de los glucosaminoglucanos (GAGs), siendo el condroitin sulfato el más abundante. Estas uniones es lo que confiere firmeza y elasticidad a la MEC. Por su parte, el HA debido a su elevada viscosidad retiene el agua y actúa como lubricante de las articulaciones, disminuyendo al mínimo las fricciones y por ende la inflamación y el dolor. En los suplementos orales se suele emplear un HA de bajo peso molecular ya que al ser los fragmentos más pequeños se facilita su absorción y llegada al intestino.
En resumen y a modo de conclusión, si buscamos un aporte extra de nutrientes que potencie la síntesis de colágeno endógeno y nos ayude a mantener la piel, los huesos y las articulaciones sanas durante más tiempo debemos buscar aquellos complementos que nos aporten los nutrientes esenciales que participan en la construcción de colágeno (aminoácidos) y que además contengan lubricantes y antinflamatorios de origen natural.
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