S staranjem koža postopoma izgublja čvrstost in elastičnost.

Ko gre za ta proces, se skoraj vedno pojavi en izraz: kolagen. In seveda je kolagen ključnega pomena. Vendar pa se ena točka presenetljivo redko omenja:

Kolagen se ne mora le tvoriti, ampak mora biti tudi stabilno zamrežen.

Le s prečnimi povezavami med posameznimi kolagenskimi vlakni se oblikujejo prožne strukture. Tudi elastin je odvisen od takšnih prečnih povezav.¹²

In prav na tej točki pride v poštev element v sledovih, ki mu je v povezavi s kolagenom namenjene bistveno manj pozornosti: baker.

Encim, ki stoji za stabilnimi kolagenskimi vlakni

Ključni encim v tem procesu zamreženja se imenuje lizil oksidaza.

Spreminja določene gradnike kolagena in elastina, s čimer omogoča nastanek stabilnih navzkrižnih povezav med vlakni.¹²

Ključna točka: lizil oksidaza je odvisna od bakra.

Za delovanje tega encima je potreben baker. Zaradi tega ima ta element v sledovih zelo specifično vlogo v vezivnem tkivu.

Baker sam po sebi ni sestavni del kolagena. Namesto tega sodeluje v encimskem procesu, s katerim se kolagena in elastinska vlakna lahko zamrežijo in strukturno stabilizirajo.

Pomen tega mehanizma postane še posebej očiten, ko je presnova bakra hudo motena.

Pri ljudeh z dedno obliko cutis laxa je bila aktivnost lizil oksidaze v vzorcih kože le od 13 do 26 % normalne vrednosti.³

Hkrati so raziskovalci odkrili manj spojin, ki nastanejo med zamreženjem kolagena.³

To ponazarja povezavo: če se aktivnost bakrovo odvisne lizil oksidaze znatno zmanjša, se spremeni tudi struktura vezivnega tkiva.

Študije pri ljudeh z Menkesovim sindromom, redko dedno motnjo presnove bakra, so prav tako pokazale znatno zmanjšano aktivnost lizil oksidaze v kožnih fibroblastih.⁴

Kaj se zgodi, ko dodamo dodaten baker?

V tem kontekstu je zanimiva tudi majhna s placebom nadzorovana študija na ljudeh z mladimi ženskami.

V osmih tednih je osem udeležencev prejemalo 2 mg bakra na dan, osem pa placebo.⁵ Med drugim so merili tudi označevalce zamreženja kolagena.

Po osmih tednih se je v skupini, ki je prejemala baker, pokazalo 62-odstotno povečanje razmerja med določenimi kolagenskimi zamreženji in mero celotnega kolagena.⁵

Ta sprememba v skupini, ki je prejemala placebo, ni bila opažena.

Študija je bila majhna, s skupno 16 udeleženci. Vendar pa kaže, da je dodaten vnos bakra pri ljudeh lahko povezan z merljivimi spremembami markerjev zamreženja kolagena.

Ker pri kolagenu ni pomembna le količina. Ključni dejavnik je tudi to, kako so posamezna vlakna nato organizirana in zamrežena.

Baker ima še eno zanimivo plat

V isti študiji so preučevali tudi oksidativni stres.

V skupini, ki je jemala baker, se je označevalec oksidativnega stresa, tako imenovani F₂-izoprostani, zmanjšal v povprečju za 39 %.⁵

Ta ugotovitev vodi do še ene biološke funkcije bakra.

Baker je sestavni del bakr-cinkove superoksid dismutaze ali na kratko Cu/Zn-SOD.Ta encim je del antioksidativnega obrambnega sistema naših celic in sodeluje pri razgradnji reaktivnih kisikovih spojin.⁶

Baker se tako v koži pojavlja v dveh zelo različnih kontekstih: pri strukturnem zamreženju kolagena in elastina ter kot sestavni del telesnega lastnega antioksidativnega encimskega sistema.

Baker ima tudi vlogo pri nastajanju pigmentov.

Drug od bakra odvisen encim je tirozinaza.

Katalizira ključne korake pri nastajanju melanina.⁷ Melanin je pigment, ki pomembno prispeva k barvi kože in las ter absorbira del vpadnega UV-sevanja.

Tirozinaza za svojo encimsko aktivnost potrebuje tudi baker.⁷

To pomeni, da se isti element v sledovih pojavlja v koži na več različnih mestih:

• pri zamreženju kolagena in elastina

• kot sestavni del antioksidativnih encimskih sistemov

• med nastajanjem melanina

Zakaj je element v sledovih tako zanimiv za kolagen

Ko gre za kolagen, je poudarek pogosto na nastajanju novih kolagenskih vlaken.

Ampak to še ni konec zgodbe.

Da bi kolagen izpolnjeval svojo strukturno funkcijo v vezivnem tkivu, morajo biti posamezna vlakna organizirana in stabilno zamrežena. Ključni encim v tem procesu je lizil oksidaza, ta encim pa potrebuje baker.¹²

Hkrati je baker vključen v druge encimske procese, pomembne za kožo. Mednje spadata Cu/Zn superoksid dismutaza kot del antioksidativnih obrambnih sistemov in tirozinaza pri proizvodnji melanina.⁶ ⁷

Baker tako še posebej jasno ponazarja, zakaj so lahko celo elementi v sledovih, ki jih telo potrebuje le v majhnih količinah, vključeni v temeljne biološke procese.

In zakaj, ko gre za kolagen, ključno vprašanje ni le, koliko ga je prisotno.

Pa tudi, kako iz tega nastane stabilna struktura.

Viri

¹ Rucker RB, Kosonen T, Clegg MS, et al. Zamreženje bakra, lizil oksidaze in beljakovin zunajceličnega matriksa. Ameriški časopis za klinično prehrano. 1998;67(5 Suppl):996S–1002S.

² Vallet SD, Ricard-Blum S. Lizil oksidaze: od encimske aktivnosti do zamreženj zunajceličnega matriksa. Eseji iz biokemije. 2019;63(3):349–364.

³ Byers PH, Siegel RC, Holbrook KA in drugi. X-vezana cutis laxa: okvarjena tvorba zamreženj v kolagenu zaradi zmanjšane aktivnosti lizil oksidaze. Medicinski časopis Nove Anglije. 1980; 303: 61–65.

⁴ Royce PM, Camakaris J, Danks DM. Zmanjšana aktivnost lizil oksidaze v kožnih fibroblastih pri bolnikih z Menkesovim sindromom. Biokemijski časopis. 1980;192(2):579–586.

⁵ Milne DB, Nielsen FH. Pilotna študija učinkov dodatka bakra na plazemske izoprostane F2alfa in zamreženje kolagena v urinu pri mladih odraslih ženskah. Revija za elemente v sledovih v medicini in biologiji. 2010;24(3):165–170.

⁶ Fukai T, Ushio-Fukai M. Superoksid dismutaze: vloga pri redoks signalizaciji, žilni funkciji in boleznih. Antioksidanti & Redoks signalizacija. 2011;15(6):1583–1606.

⁷ Olivares C, Solano F. Novi vpogledi v strukturo aktivnega mesta in katalitični mehanizem tirozinaze in z njo povezanih proteinov. Pigmentna celica & Raziskave melanoma. 2009;22(6):750–760.