Καθώς μεγαλώνουμε, το δέρμα χάνει σταδιακά τη σφριγηλότητα και την ελαστικότητά του.

Όσον αφορά αυτή τη διαδικασία, σχεδόν πάντα εμφανίζεται ένας όρος: κολλαγόνο. Και φυσικά, το κολλαγόνο είναι κρίσιμο. Αλλά ένα σημείο αναφέρεται σπάνια:

Το κολλαγόνο όχι μόνο χρειάζεται να σχηματιστεί, αλλά πρέπει επίσης να είναι σταθερά διασταυρωμένο.

Μόνο μέσω διασυνδέσεων μεταξύ μεμονωμένων ινών κολλαγόνου σχηματίζονται ανθεκτικές δομές. Η ελαστίνη βασίζεται επίσης σε τέτοιες διασυνδέσεις.¹ ²

Και ακριβώς σε αυτό το σημείο έρχεται στο προσκήνιο ένα ιχνοστοιχείο που λαμβάνει σημαντικά λιγότερη προσοχή σε σχέση με το κολλαγόνο: ο χαλκός.

Το ένζυμο πίσω από τις σταθερές ίνες κολλαγόνου

Ένα βασικό ένζυμο σε αυτή τη διαδικασία διασύνδεσης ονομάζεται λυσυλοξειδάση.

Μεταβάλλει ορισμένα δομικά στοιχεία του κολλαγόνου και της ελαστίνης, επιτρέποντας έτσι τον σχηματισμό σταθερών διασυνδέσεων μεταξύ των ινών.¹ ²

Το κρίσιμο σημείο: Η λυσυλοξειδάση εξαρτάται από τον χαλκό.

Ο χαλκός είναι απαραίτητος για τη δράση αυτού του ενζύμου. Αυτό δίνει στο ιχνοστοιχείο έναν πολύ συγκεκριμένο ρόλο στον συνδετικό ιστό.

Ο χαλκός δεν αποτελεί ο ίδιος συστατικό του κολλαγόνου. Αντίθετα, εμπλέκεται σε μια ενζυματική διαδικασία μέσω της οποίας οι ίνες κολλαγόνου και ελαστίνης μπορούν να διασυνδεθούν και να σταθεροποιηθούν δομικά.

Η σημασία αυτού του μηχανισμού γίνεται ιδιαίτερα σαφής όταν ο μεταβολισμός του χαλκού διαταράσσεται σοβαρά.

Σε άτομα με κληρονομική μορφή cutis laxa, η δραστικότητα της λυσυλοξειδάσης σε δείγματα δέρματος ήταν μόνο 13 έως 26% της φυσιολογικής τιμής.³

Ταυτόχρονα, οι ερευνητές διαπίστωσαν λιγότερες από τις ενώσεις που σχηματίζονται κατά τη διασύνδεση του κολλαγόνου.³

Αυτό απεικονίζει τη σύνδεση: Εάν η δραστικότητα της χαλκοεξαρτώμενης λυσυλοξειδάσης μειωθεί σημαντικά, αλλάζει και η δομή του συνδετικού ιστού.

Μελέτες σε άτομα με σύνδρομο Menkes, μια σπάνια κληρονομική διαταραχή του μεταβολισμού του χαλκού, έδειξαν επίσης σημαντικά μειωμένη δραστηριότητα της λυσυλοξειδάσης στους ινοβλάστες του δέρματος.⁴

Τι συμβαίνει όταν προστίθεται επιπλέον χαλκός;

Ενδιαφέρον παρουσιάζει επίσης σε αυτό το πλαίσιο μια μικρή, ελεγχόμενη με εικονικό φάρμακο, μελέτη σε ανθρώπους με νεαρές γυναίκες.

Σε διάστημα οκτώ εβδομάδων, οκτώ συμμετέχοντες έλαβαν 2 mg χαλκού ημερησίως, ενώ άλλοι οκτώ έλαβαν εικονικό φάρμακο.⁵ Μεταξύ άλλων, μετρήθηκαν δείκτες διασύνδεσης κολλαγόνου.

Μετά από οκτώ εβδομάδες, η ομάδα του χαλκού παρουσίασε αύξηση 62% στην αναλογία ορισμένων διασυνδέσεων κολλαγόνου προς ένα μέτρο του συνολικού κολλαγόνου.⁵

Αυτή η αλλαγή δεν παρατηρήθηκε στην ομάδα του εικονικού φαρμάκου.

Η μελέτη ήταν μικρή, με συνολικά 16 συμμετέχοντες. Ωστόσο, δείχνει ότι η πρόσθετη πρόσληψη χαλκού στους ανθρώπους μπορεί να συσχετιστεί με μετρήσιμες αλλαγές στους δείκτες διασύνδεσης κολλαγόνου.

Επειδή με το κολλαγόνο, δεν έχει σημασία μόνο η ποσότητα. Ο κρίσιμος παράγοντας είναι επίσης ο τρόπος με τον οποίο οι μεμονωμένες ίνες οργανώνονται και διασυνδέονται στη συνέχεια.

Ο χαλκός έχει μια άλλη ενδιαφέρουσα πλευρά.

Η ίδια μελέτη εξέτασε επίσης το οξειδωτικό στρες.

Στην ομάδα του χαλκού, ένας δείκτης οξειδωτικού στρες, τα λεγόμενα F₂-ισοπροστάνια, μειώθηκαν κατά μέσο όρο 39%.⁵

Αυτό το εύρημα οδηγεί σε μια άλλη βιολογική λειτουργία του χαλκού.

Ο χαλκός είναι ένα συστατικό της υπεροξειδικής δισμουτάσης χαλκού-ψευδαργύρου ή Cu/Zn-SOD εν συντομία.Αυτό το ένζυμο αποτελεί μέρος των αντιοξειδωτικών αμυντικών συστημάτων των κυττάρων μας και εμπλέκεται στην αποικοδόμηση των δραστικών ειδών οξυγόνου.⁶

Έτσι, ο χαλκός συναντάται στο δέρμα σε δύο πολύ διαφορετικά πλαίσια: στη δομική διασύνδεση του κολλαγόνου και της ελαστίνης και ως συστατικό του αντιοξειδωτικού ενζυμικού συστήματος του σώματος.

Ο χαλκός παίζει επίσης ρόλο στο σχηματισμό χρωστικών ουσιών.

Ένα άλλο ένζυμο που εξαρτάται από τον χαλκό είναι η τυροσινάση.

Καταλύει βασικά βήματα στον σχηματισμό μελανίνης.⁷ Η μελανίνη είναι η χρωστική ουσία που συμβάλλει σημαντικά στο χρώμα του δέρματος και των μαλλιών και απορροφά μέρος της προσπίπτουσας υπεριώδους ακτινοβολίας.

Η τυροσινάση απαιτεί επίσης χαλκό για την ενζυμική της δράση.⁷

Αυτό σημαίνει ότι το ίδιο ιχνοστοιχείο εμφανίζεται στο δέρμα σε διάφορες θέσεις:

• στη διασύνδεση κολλαγόνου και ελαστίνης

• ως συστατικό των αντιοξειδωτικών ενζυμικών συστημάτων

• κατά τη διάρκεια του σχηματισμού μελανίνης

Γιατί ένα ιχνοστοιχείο είναι τόσο ενδιαφέρον για το κολλαγόνο

Όσον αφορά το κολλαγόνο, η έμφαση δίνεται συχνά στον σχηματισμό νέων ινών κολλαγόνου.

Αλλά αυτό δεν είναι το τέλος της ιστορίας.

Για να εκπληρώσει το κολλαγόνο τη δομική του λειτουργία στον συνδετικό ιστό, οι μεμονωμένες ίνες πρέπει να είναι οργανωμένες και σταθερά διασυνδεδεμένες. Ένα βασικό ένζυμο σε αυτή τη διαδικασία είναι η λυσυλοξειδάση, και αυτό το ένζυμο απαιτεί χαλκό.¹ ²

Ταυτόχρονα, ο χαλκός εμπλέκεται σε άλλες ενζυματικές διεργασίες που σχετίζονται με το δέρμα. Αυτές περιλαμβάνουν την υπεροξειδική δισμουτάση Cu/Zn ως μέρος των αντιοξειδωτικών αμυντικών συστημάτων και την τυροσινάση στην παραγωγή μελανίνης.⁶ ⁷

Ο χαλκός, επομένως, καταδεικνύει ιδιαίτερα ξεκάθαρα γιατί ακόμη και τα ιχνοστοιχεία, τα οποία ο οργανισμός χρειάζεται μόνο σε μικρές ποσότητες, μπορούν να εμπλέκονται σε θεμελιώδεις βιολογικές διεργασίες.

Και γιατί, όταν πρόκειται για το κολλαγόνο, το κρίσιμο ερώτημα δεν είναι απλώς η ποσότητα αυτού που υπάρχει.

Αλλά και πώς προκύπτει από αυτό μια σταθερή δομή.

Πηγές

1 Rucker RB, Kosonen T, Clegg MS, et al. Διασύνδεση χαλκού, λυσυλοξειδάσης και πρωτεϊνών εξωκυτταρικής μήτρας. Αμερικανικό Περιοδικό Κλινικής Διατροφής. 1998;67(5 Suppl):996S–1002S.

² Vallet SD, Ricard-Blum S. Λυσυλοξειδάσες: από την ενζυμική δράση έως τις διασυνδέσεις στην εξωκυτταρική μήτρα. Δοκίμια Βιοχημείας. 2019;63(3):349–364.

³ Byers PH, Siegel RC, Holbrook KA, κ.ά. Χ-συνδεδεμένη δερματική λάξα: ελαττωματικός σχηματισμός διασταυρούμενων δεσμών στο κολλαγόνο λόγω μειωμένης δραστικότητας λυσυλοξειδάσης. Ιατρική Επιθεώρηση Νέας Αγγλίας. 1980;303:61–65.

⁴ Royce PM, Camakaris J, Danks DM. Μειωμένη δραστικότητα λυσυλοξειδάσης σε ινοβλάστες δέρματος από ασθενείς με σύνδρομο Menkes. Βιοχημικό Περιοδικό. 1980;192(2):579–586.

⁵ Milne DB, Nielsen FH. Μια πιλοτική μελέτη των επιδράσεων της συμπλήρωσης χαλκού στις ισοπροστάνες F2α στο πλάσμα και στις διασυνδέσεις κολλαγόνου στα ούρα σε νεαρές ενήλικες γυναίκες. Περιοδικό Ιχνοστοιχείων στην Ιατρική και τη Βιολογία. 2010;24(3):165–170.

⁶ Fukai T, Ushio-Fukai M. Υπεροξειδικές δισμουτάσες: ρόλος στην οξειδοαναγωγική σηματοδότηση, την αγγειακή λειτουργία και τις ασθένειες. Αντιοξειδωτικά & Οξειδοαναγωγική σηματοδότηση. 2011;15(6):1583–1606.

⁷ Ολιβάρες Κ, Σολάνο Φ. Νέες γνώσεις σχετικά με τη δομή της ενεργού θέσης και τον καταλυτικό μηχανισμό της τυροσινάσης και των σχετικών πρωτεϊνών της. Χρωστικό κύτταρο & Έρευνα για το Μελάνωμα. 2009;22(6):750–760.