Proteine del collagene: panoramica e linee guida evidence-based

Le proteine del collagene sono sempre più promosse come integratore (e fonte alimentare) utile per la salute delle articolazioni e della pelle, e quindi per facilitare il recupero dalle fratture, rafforzare le cartilagini e i tendini, e ringiovanire la pelle.

La ricerca degli ultimi anni è estremamente prolifera, e sono stati proposti molti altri benefici per la salute come guarigione delle ferite, dismetabolismi, ipertensione, unghie e capelli fragili, cellulite, dermatite atopica, e osteoporosi.

Inevitabilmente, anche nei settori dello sport e del fitness internazionali degli ultimi anni l’integratore è sempre più discusso, ma i pareri sono discordanti e le critiche sono molto incentrate sui finanziamenti a molte ricerche da parte dei produttori di collagene, oltre che sull’idea che un adeguato apporto proteico renda l’integrazione inutile.

Di fronte a questa confusa mole di informazioni, la scheda tecnica intende fornire al professionista e al consumatore una panoramica generale e delle linee guida imparziali sul potenziale di questo integratore per le funzioni che attualmente sembrano più concrete e verificate nell’uomo secondo le evidenze scientifiche.

Cos’è il collagene

Il collagene è una proteina che costituisce diversi tessuti corporei, tra i più rappresentativi la pelle, i capelli, i tessuti connettivi (cartilagini, tendini, legamenti, pelle, muscoli, fascia), e le ossa. Questa proteina è composta in gran parte dagli aminoacidi glicina, prolina, idrossiprolina e arginina, e rappresenta circa ⅓ della massa proteica totale nei mammiferi, uomo compreso (1-3). Questa sequenza specifica di aminoacidi consente la formazione della struttura a tripla elica, fornendo stabilità e flessibilità a vari tessuti.

Oltre ad essere un importante componente dei tendini, per il muscolo il collagene è importante anche per garantirne la funzionalità. Il collagene non è sintetizzato dal muscolo ma dai fibroblasti (cellule produttrici di collagene), che sono sparsi in questo tessuto e, attraverso la produzione della matrice extracellulare (ECM), forniscono un supporto strutturale contribuiendo a trasmettere forza muscolare (2).

Al contrario di come si possa pensare, il tasso di turnover e di incorporazione degli aminoacidi nei tessuti collaginei è simile a quello del muscolo scheletrico, cioé molto elevato (2). Con l’invecchiamento si verificano cambiamenti nella struttura del collagene, che si riflettono nell’aumento della rigidità e della fragilità dei vari tessuti che ne sono ricchi quali pelle, tendini, ossa e articolazioni (4).

Tipi di collagene

Nel corpo esistono 16 tipi di collagene, ma l’80-90% di questi è rappresentato dai tipi I, II, e III (1,3), che sono quindi spesso gli unici menzionati.

• Collagene di tipo I: più presente in pelle, ossa, tendini, legamenti, dentina (parte del dente) e tessuti interstiziali;
• Collagene di tipo II: presente soprattutto in cartilagine e umor vitreo (tessuto connettivo dell’occhio);
• Collagene di tipo III: abbondante in pelle, muscoli, tendini e vasi sanguigni;

Il tipo I ha una struttura rigida che fornisce al tendine durabilità e resistenza meccanica; il tipo II è tipicamente associato a tessuti sottoposti a carichi compressivi, principalmente la cartilagine articolare; il tipo III è altamente presente nella pelle ed è importante nel processo di guarigione del tendine (5). La conclusione logica sarebbe integrare il tipo di collagene più specifico per il tessuto che si intende bersagliare; così, il tipo I e III sarebbero più adatti per i tendini e la pelle, e il tipo II per le cartilagini. 

Non sembrano però esistere degli studi che confrontano i vari tipi per capire la differenze sui diversi tessuti, questione ulteriormente confusa dall’esistenza di varie forme (idrolizzate e non-denaturate) e formule brevettate, e dai conflitti di interessi delle aziende produttrici, ovviamente sbilanciate nel promuovere una data formula esclusiva per uno specifico scopo.

Come se non bastasse, in alcune analisi di diversi campioni di collagene nativo di tipo II (C-II®) sono stati trovati un contenuto e delle proprietà marcatamente diversi, inclusa la dimensione delle fibre di collagene (6). Contrariamente a una certa narrativa commerciale, ad oggi è difficile fornire una risposta sul migliore tipo di collagene per un dato scopo. Ciò tuttavia non esclude l’utilità degli integratori di collagene in senso generale.

Tipi di integratore di collagene

Oltre al tipo specifico di collagene, esistono anche diversi tipi di integratore. (1,7)

• Collagene nativo (solubile e insolubile): la struttura originaria della proteina è mantenuta intatta, quindi non sottoposta a processi di denaturazione (di solito da tipo II).
• Collagene idrolizzato: forma denaturata sottoposta ad un processo chimico o enzimatico chiamato idrolisi, che rompe le lunghe catene di aminoacidi (di solito da tipo I e III).
• Collagene denaturato (gelatina): un’altra forma di collagene denaturata di solito dal calore, più “grezza” dell’idrolizzato e con peptidi più grandi (di solito da tipo I e III).

Le forme denaturate (idrolizzato e gelatina) non potrebbero essere etichettate come uno specifico tipo di collagene dato che questo fattore è legato alla tipica struttura a tripla elica, che viene distrutta dalla denaturazione. Ma al contrario della gelatina, l’idrolizzato può includere alcuni peptidi specifici, chiamati “peptidi di collagene”, che presentano proprietà bioattive utili, ad esempio per le articolazioni (7). L’idrolizzato sarebbe anche più biodisponibile rispetto al nativo e alla gelatina (1).

Quindi tra le varie forme la gelatina è la meno accreditata (e meno studiata) per proprietà terapeutiche o salutistiche, e il largo utilizzo alimentare sarebbe più rivolto alla produzione di capsule e pellicole (7). D’altra parte, alcuni studi classici hanno riscontrato che la gelatina ha effetti rilevanti sulla sintesi di collagene nell’uomo in vivo, nonché simili al collagene idrolizzato, mentre non risultano prove di una minore efficacia per qualche scopo (8).

Il collagene nativo, specie di tipo II (il marchio registrato UC-II®, ovvero undenatured type II collagen), è perlomeno percepito come il più adatto per problemi articolari tra cui l’artrite reumatoide o l’osteoartrite, e non è menzionato per il trattamento della pelle (9,10). Il UC-II® sfrutta uno specifico meccanismo immunomediato noto come tolleranza orale, che inibisce l’infiammazione e il catabolismo dei tessuti a livello articolare; l’idrolizzato contiene invece peptidi biologicamente attivi in ​​grado di raggiungere i tessuti articolari ed esercitare effetti protettivi per le cartilagini (7). 

Gli idrolizzati con minore peso molecolare (2.000-3.500 dalton) mostrano un miglioramento della biodisponibilità e dell’assorbimento, grazie alla loro capacità di passare più facilmente attraverso le membrane biologiche tramite diffusione passiva. Questo sembra riflettersi in una maggiore efficacia generale sui vari benefici riscontrati (11) e confermerebbe che la gelatina, avendo catene più lunghe di aminoacidi, sia in teoria il tipo di collagene meno qualitativo.

Collagene da animali terrestri vs marini

Il collagene è più spesso ricavato da animali terrestri quali bovini, maiali e polli, ma può essere ottenuto anche da fonti marine come pesci, meduse e spugne. Il collagene marino viene venduto come una forma di collagene superiore, ma il motivo apparentemente più concreto per cui viene promosso è l’impossibilità di trasmettere malattie come l’encefalopatia spongiforme bovina (comunemente nota come “morbo della mucca pazza”) e l’influenza aviaria e suina, associate invece agli animali terrestri (1,12,13). 

Tuttavia, ad oggi gli studi clinici che hanno testato il collagene da animali terrestri hanno riscontrato che i prodotti sono sicuri e ben tollerati (1,7). Cosa più importante, non risultano prove sull’uomo che il collagene marino abbia proprietà superiori a quello ricavato dalla controparte per diversi scopi (1,12,13). I pochi studi sull’uomo non solo non l’hanno paragonato al collagene comune, ma sono finanziati dalle stesse case produttrici minandone la credibilità.

Il collagene marino viene promosso spesso come variante più specifica per il ringiovanimento della pelle (12,13), eppure le ricerche osservano simili effetti dall’uso di collagene indipendentemente se di origine marina o terrestre (1,9,10).

Controversie sull’utilità

Nella ricerca l’integrazione di collagene è dibattuta. La critica più comune è che un adeguato apporto proteico (specie se con abbondanza di proteine di alta qualità) può apportare sufficienti aminoacidi per sostenere le richieste dei tessuti. Tuttavia, al contrario delle normali proteine alimentari il collagene ha un effetto specifico sull’anabolismo dei tessuti che ne sono ricchi. 

Dopo l’ingestione di collagene risulta un aumento dei suoi peptidi bioattivi nel sangue, cosa che non accade con le proteine di alta qualità o gli aminoacidi essenziali (EAA) (1,14). Quindi, i benefici delle proteine ​​del collagene riguardano almeno in parte l’assorbimento dei suoi peptidi, che promuovono la sintesi proteica di collagene e vengono incorporati nei vari tessuti collaginei, rendendole uniche dal punto di vista funzionale.

Per capirci di più, sarebbe necessario escludere l’apporto proteico stesso come fattore confondente. Ciò permetterebbe di capire se una dieta iperproteica (come 1.6 g/kg/die di proteine) renda inutile l’integrazione come teorizzano i critici, e se quindi l’utilità sia osservabile solo con meno proteine (come 0.8-1 g/kg). Alcuni studi suggeriscono effetti sulla massa magra non-muscolare anche con un apporto iperproteico (1.7 g/kg) (15), ma sono necessarie ulteriori indagini.

Ricerca sui benefici collagene

Collagene e anabolismo muscolare

Come è noto, il collagene è l’esempio emblematico di proteina di bassa qualità proteica, in questo caso a causa della bassa percentuale di EAA, la totale assenza di triptofano, e la scarsa capacità di stimolare la sintesi proteica muscolare (16,17). Curiosamente, anche aggiungendo triptofano non viene corretta la sua bassa qualità (17). 

In ricerca il collagene è stato promosso anche per la crescita muscolare, spesso osservando aumenti di massa magra (FFM) (18). Tuttavia, è probabile che gli aumenti di FFM siano più imputabili al tessuto connettivo o ad altri tessuti magri piuttosto che all’ipertrofia muscolare stretta. Infatti, alcuni studi hanno osservato un maggiore aumento di FFM, ma gli stessi aumenti di muscolo nel corso di un programma con i pesi, tra chi assumeva collagene e placebo (15).

Con un apporto proteico totale sufficiente, i peptidi del collagene risultavano più scadenti delle proteine del siero del latte (whey) nel promuovere l’ipertrofia nell’arco di un programma con i pesi di 10 settimane in soggetti non-allenati (19). Nel complesso, sebbene il collagene possa aumentare la FFM e migliorare l’architettura muscolare, gli effetti sull’ipertrofia sono incerti e ben poco convincenti (18).

Collagene e sport