1. Qu'est-ce que le collagène ?
Le collagène, protéine la plus abondante du corps humain, joue un rôle essentiel dans la structure des tissus conjonctifs : cartilage, tendons, ligaments, os, peau, etc. Cette protéine fibreuse forme un réseau et assure la cohésion, l’élasticité et la régénération des tissus (1). Il existe de nombreux types de collagène, mais trois catégories prédominent :
- Le collagène de type I, le plus abondant chez les vertébrés (90%), forme la peau, les tendons et le tissu osseux.
- Le collagène de type II, qui forme le cartilage.
- Le collagène de type III, qui forme les muscles et les parois des vaisseaux sanguins.
Connue pour ses propriétés antirides, cette protéine a d'autres utilisations intéressantes.
2. Pourquoi prendre des compléments alimentaires ?
À partir de 25 ans, la qualité et la quantité de collagène produit par l'organisme évoluent lentement. Après 40 ans, la synthèse de collagène diminue de 1 % par an et, vers 80 ans, la composition corporelle en collagène peut être réduite de 75 % par rapport à un jeune adulte (2,3). Cette détérioration physiologique est étroitement liée à l'âge, à des facteurs génétiques, et même à des facteurs environnementaux (lumière du soleil, pollution, radicaux libres induits par une activité physique insuffisante, une mauvaise alimentation, le tabagisme, l'alcool et certaines maladies).
Lorsqu'on prend un supplément de collagène hydrolysé, il ne s'agit pas d'ingérer des « fragments de collagène » pour remplacer le collagène défectueux, mais de fournir des molécules de collagène hydrolysé qui stimulent les voies de signalisation cellulaire responsables de la production naturelle de collagène par notre propre corps.
3. Comment le collagène est-il synthétisé ?
Le collagène est produit à partir du précollagène contenu dans les cellules cartilagineuses (chondrocytes), les cellules osseuses (ostéoblastes) ou même les fibroblastes de la peau. Ce précollagène est ensuite découpé, allongé, enchaîné et excrété.
Le collagène est une protéine composée de trois chaînes de mille acides aminés chacune, qui s'enroulent pour former une triple hélice s'organisant en fibres résistantes. On pourrait le comparer à un gigantesque « scoubidou ». Les acides aminés qui le composent sont principalement la glycine, la proline, l'hydroxyproline, la lysine et l'hydroxylysine.
L'assemblage des protéines dépend de la présence d'hydroxyproline. En l'absence de cet acide aminé, la triple hélice est instable. L'hydroxylation (ajout d'un groupe hydroxyle -OH) de la proline, quant à elle, dépend de la présence de vitamine C. Par conséquent, une carence en vitamine C entraîne une altération de la synthèse du collagène, ce qui fragilise les vaisseaux sanguins, les tendons et la peau, provoquant ainsi le scorbut, une maladie qui a ravagé les grandes expéditions maritimes entre le XVe et le XVIIIe siècle.
4. Qu'est-ce que le collagène hydrolysé ou les peptides de collagène ?
Le collagène hydrolysé est un mélange de molécules de collagène coupées (peptides).
Utilisé depuis longtemps, notamment dans l'industrie alimentaire, le collagène natif est mal absorbé par la barrière intestinale. Pour pallier cette limitation, les molécules de collagène subissent un processus appelé hydrolyse. L'hydrolyse produit de petits segments protéiques de faible poids moléculaire, appelés peptides, qui sont facilement absorbés par le tube digestif et rapidement disponibles pour l'organisme.
Les propriétés du collagène hydrolysé dépendent de son absorption, qui est elle-même déterminée par plusieurs facteurs :
- Origine du tissu source : le collagène de type I peut être extrait de différentes sources animales (bovine, porcine, poisson), mais la principale source d’extraction est bovine en raison de sa disponibilité et de sa biocompatibilité.
- Poids moléculaire. Plusieurs études suggèrent que le collagène hydrolysé de faible poids moléculaire présente une biodisponibilité supérieure grâce à sa miscibilité, ce qui facilite son absorption intestinale (4). Par exemple, les collagènes hydrolysés d'un poids moléculaire moyen de 2 000 Da stimulent l'activité ostéoblastique plus efficacement que ceux composés de peptides d'un poids moléculaire moyen de 6 000 Da (5).
Notre système digestif est capable de décomposer le collagène hydrolysé en petits peptides d'acides aminés. Ces di- ou tripeptides, composés principalement de glycine, de proline et d'hydroxyproline (6), traversent la muqueuse intestinale grâce à un transporteur et rejoignent la circulation sanguine, où ils peuvent être dosés une heure après l'ingestion (7). Ces acides aminés circulants agissent ensuite sur les cellules de divers tissus contenant du collagène (tendons, os, cartilage, peau, etc.). Chez la souris, il a été démontré que des composants radiomarqués du collagène hydrolysé s'accumulent dans le cartilage (8), la moelle osseuse ou la peau (9), où ils exercent directement leurs effets biologiques.
5. Comment obtient-on du collagène hydrolysé ?
Les collagènes hydrolysés sont obtenus à partir de tissus animaux d'origine bovine, porcine, voire piscicole. Le procédé de fabrication se divise en trois étapes essentielles :
- Le prétraitement des matières premières et l'élimination des impuretés.
- L'extraction chimique (hydrolyse basique ou acide) ou l'extraction enzymatique sont possibles. Le traitement enzymatique, plus innovant, est plus efficace (6) et permet d'obtenir un produit final de meilleure qualité. Ce procédé produit des peptides de collagène d'un poids moléculaire compris entre 2 000 et 6 000 daltons.
- Le raffinage du produit (filtration, clarification, évaporation, stérilisation, séchage, broyage et tamisage) pour obtenir un produit final de qualité.
Le collagène est un aliment courant sans effets nocifs à long terme et reconnu comme GRAS (généralement reconnu comme sûr) par la FDA (Food and Drug Administration). NUTRIPURE a sélectionné un collagène bovin de faible poids moléculaire (2 000 Da), PEPTAN®, extrait par Rousselot, ce qui garantit sa sécurité pour le consommateur.
6. Le rôle du collagène dans le système musculo-squelettique
Le collagène joue un rôle essentiel dans la structure des os, des tendons et du cartilage : la santé de notre collagène joue donc un rôle fondamental dans le maintien d’une bonne mobilité articulaire, que l’on soit athlète ou personne âgée.
A. MUSCLE - TENDON - ARTICULATIONS chez les athlètes
Un récent consensus du Comité international olympique a parlé des compléments alimentaires pour les athlètes de haut niveau (10) et suggère que la supplémentation en collagène hydrolysé peut être bénéfique pour les athlètes, car elle module la synthèse du collagène (7) et réduit les douleurs tendineuses et articulaires (11,12).
TENDON:
La glycine, principal composant du collagène hydrolysé, module l'organisation de la matrice de collagène, le remodelage des cellules tendineuses et la disponibilité des précurseurs du collagène (13). Sur le plan clinique, elle modifie les propriétés des tendons et l'inflammation (14).
L'ajout de collagène hydrolysé pourrait modifier la structure des fibres de collagène, ainsi que la composition des protéoglycanes (15).
La supplémentation orale en collagène hydrolysé pourrait accélérer les bienfaits de la physiothérapie de renforcement musculaire chez les patients atteints de tendinopathie d'Achille (16), comme le suggère une étude de 2019.
Une étude décrit également les effets du collagène hydrolysé sur l'instabilité articulaire ligamentaire chronique pouvant survenir après une entorse de la cheville. Une étude randomisée en double aveugle menée auprès de 50 athlètes a examiné l'effet d'une supplémentation de 5 g/jour de collagène hydrolysé pendant 6 mois sur l'amélioration de l'instabilité articulaire chronique de la cheville (17). Après 6 mois de suivi, la perception de l'instabilité avait diminué dans le groupe ayant reçu du collagène hydrolysé, de même que le risque de récidive.
L’effet bénéfique des peptides de collagène chez les patients souffrant de tendinopathie (18) semble prometteur.
DOULEUR:
Les peptides de collagène pourraient avoir un effet positif sur les articulations des athlètes ne souffrant pas d'arthrose mais présentant des douleurs de surmenage. Un essai randomisé en double aveugle mené auprès de 147 athlètes pendant 24 semaines a analysé l'effet du collagène hydrolysé sur la douleur articulaire, évaluée à l'aide d'une échelle visuelle analogique. Le groupe recevant un supplément quotidien de 10 g/jour de peptides de collagène a constaté une amélioration de la douleur et de l'inconfort articulaires par rapport au groupe placebo. Cependant, cette étude était biaisée par un nombre important de pertes de vue et une analyse statistique de faible qualité (19).
MUSCLE:
Le collagène est riche en glycine et en arginine, acides aminés essentiels à la synthèse de la créatine (20). Par conséquent, le collagène hydrolysé pourrait jouer un rôle dans la construction de la masse musculaire.
Pour expliquer l'effet du collagène hydrolysé sur l'anabolisme musculaire, une étude (21) a été menée en 2015 auprès d'hommes de plus de 65 ans atteints de sarcopénie liée à l'âge (perte musculaire). Pendant trois mois, 53 patients ont réalisé des exercices de renforcement musculaire associés à une supplémentation en protéines, avec ou sans ajout de 15 g/jour de collagène hydrolysé. Après 12 semaines, les hommes prenant du collagène, en plus de l'exercice physique et de la consommation de protéines, ont présenté une augmentation plus significative de leur masse musculaire. Cependant, cette étude peut être critiquée en raison de la prise concomitante de protéines, susceptible d'introduire un biais statistique, ainsi que du faible nombre de participants.
D'autres études ont été menées pour étudier l'effet du collagène hydrolysé sur la récupération et le gain de masse musculaire chez les athlètes.
Une étude publiée en 2019 (22) a analysé l'impact du collagène hydrolysé sur la récupération après un effort physique. Chez 24 patients ayant pris un supplément de 20 g/jour de collagène hydrolysé (PEPTAN) pendant 7 jours avant et 2 jours après un effort intense (sauts), une diminution des courbatures et une amélioration de la récupération ont été observées.
La supplémentation en collagène hydrolysé pendant l'exercice de résistance influencerait la composition des protéines musculaires et pourrait augmenter la masse maigre et la force musculaire (23).
L’effet du collagène hydrolysé sur la masse musculaire semble intéressant, notamment chez les athlètes et les personnes âgées.
B. OSTÉOARTHRITE
Dans les années 1980, plusieurs essais ont été menés pour étudier l'effet du collagène dans le traitement de l'arthrose.
Le collagène hydrolysé pourrait réduire les douleurs articulaires et améliorer la mobilité chez les patients souffrant d'arthrose. Son mécanisme d'action sur la matrice cartilagineuse n'est pas encore totalement élucidé, mais de nombreuses hypothèses gagnent en crédibilité au fur et à mesure des avancées scientifiques.
- Effet stimulant sur les chondrocytes (24).
- Effet sur les enzymes de dégradation du cartilage (métalloprotéinases) et sur la régénération du collagène (25).
- Effet stimulant et modification de la composition des protéoglycanes (26).
En 2000, une première étude menée sur des humains a mentionné l’effet bénéfique du collagène hydrolysé chez les patients atteints d’arthrose sévère (27).
Récemment, un essai clinique multicentrique randomisé et contrôlé de haute qualité (28) a démontré l'efficacité du collagène hydrolysé sur la santé articulaire. Pendant six mois, 250 sujets souffrant d'arthrose du genou ont reçu quotidiennement un supplément de 10 g de peptides de collagène. À la fin de l'étude, une diminution de la douleur et une amélioration de la fonction articulaire ont été observées dans le groupe ayant reçu le supplément de collagène hydrolysé. Cet effet était encore plus marqué chez les patients présentant une importante dégradation du cartilage et un faible apport protéique.
Le collagène fait partie de l’arsenal moléculaire qui pourrait être proposé pour le traitement de l’arthrose (29,30).
C. DENSITÉ MINÉRALE OSSEUSE
Compte tenu de ses effets sur le tissu osseux, le collagène hydrolysé a été étudié afin de réduire la progression de l'ostéoporose.
L’ostéoporose est une perte de masse osseuse caractérisée par une diminution de la densité minérale osseuse (DMO) associée à une altération de la microarchitecture osseuse, ce qui augmente le risque de fractures. Chez la femme, la ménopause est le principal facteur favorisant la déminéralisation osseuse.
Une étude translationnelle publiée en 2019 a démontré que le collagène hydrolysé a un impact direct sur le comportement des cellules osseuses chez l'homme et dans un modèle murin. De plus, une réduction de la déminéralisation osseuse a été observée chez les souris ayant reçu un supplément de collagène hydrolysé (5).
Bien que plusieurs études mentionnent l'influence du collagène sur le métabolisme osseux, le mécanisme d'action sur les cellules osseuses n'a pas encore été précisément déterminé :
- Effet sur la différenciation des lignées cellulaires ostéoblastiques (31) par le biais de signaux moléculaires : voie MAP kinase (32), cytokines, facteurs de croissance... qui modulent l'expression des gènes de synthèse du collagène.
- L’action sur le dialogue entre ostéoblastes et ostéoclastes (5) est étudiée. In vivo et in vitro, la présence de collagène hydrolysé stimule l’activité ostéoblastique et, par conséquent, la formation osseuse, tout en inhibant l’activité de résorption des ostéoclastes. En favorisant la phase de formation osseuse, le collagène hydrolysé ingéré inhibe la perte osseuse et augmente la résistance aux fractures.
En 2014, un essai clinique (33) a étudié les effets d'une supplémentation en collagène hydrolysé associée à du calcium et de la vitamine D3 chez 39 femmes ménopausées. La perte osseuse à 12 mois était moins marquée dans le groupe recevant des peptides de collagène, ce qui suggère leur efficacité en association avec une supplémentation en vitamine D et en calcium. Cependant, le faible nombre de participantes à cet essai ne permet pas d'extrapoler les résultats à la population générale.
En 2018, Koning a rapporté l'effet bénéfique du collagène hydrolysé sur la masse osseuse chez les femmes ménopausées. Cet essai clinique randomisé (34) a étudié la formation osseuse et la densité minérale osseuse chez 131 femmes ménopausées après 12 mois de supplémentation à raison de 5 g/jour. Après 12 mois, la densité minérale osseuse au niveau du rachis et de la tête fémorale des femmes ayant reçu du collagène hydrolysé a augmenté. De plus, les marqueurs biologiques du remodelage osseux ont indiqué un remodelage favorable à la formation osseuse. Un des biais de cette étude était l'apport concomitant non contrôlé de calcium et de vitamine D, ce qui pourrait avoir constitué un facteur de confusion. Cette étude, statistiquement rigoureuse, a inclus toutes les femmes randomisées dans son analyse.
L’effet du collagène hydrolysé sur la matrice osseuse semble intéressant, notamment chez les femmes ménopausées, et justifie des études complémentaires afin d’établir des recommandations pour cette population.
7. Collagène et beauté
A. Peau
Les peptides de collagène sont des nutricosmétiques utilisés pour la santé de la peau. Des études précliniques ont démontré divers effets du collagène hydrolysé sur la peau :
- Effet sur la production d’acide hyaluronique par les fibroblastes cutanés (35).
- Effet sur la synthèse protéique des molécules de collagène (36), la production de fibrilles de collagène denses et robustes (37) et la croissance des fibroblastes (38).
Selon une étude réalisée en 2014 (39) auprès d’un groupe de femmes âgées de 35 à 55 ans, la consommation de collagène hydrolysé améliorerait l’élasticité de la peau et réduirait les rides autour des yeux après 8 semaines de supplémentation (40).
Une étude pilote a analysé l'hydratation cutanée chez 33 patients après une supplémentation de 10 g/jour de collagène hydrolysé pendant 2 mois (41). Les peptides de collagène (PEPTAN®) ont amélioré l'hydratation cutanée de 16 % après 4 semaines et de 28 % après 8 semaines.
Une étude randomisée, monocentrique et contrôlée (41) a été menée pour étudier les paramètres du vieillissement cutané. Pendant 12 semaines, 106 patients ont reçu quotidiennement soit 10 g de placebo (n = 52), soit 10 g de peptides de collagène PEPTAN® (n = 54). Différents effets ont été observés dans le groupe recevant le supplément PEPTAN® :
- Augmentation de la densité de collagène dans le derme.
- Réduction de la fragmentation et de l'altération du collagène dans le derme.
- Augmentation de la teneur en collagène et en glycosaminoglycanes de la peau.
- Le collagène hydrolysé pourrait présenter un intérêt pour le traitement du vieillissement cutané.
Le collagène hydrolysé pourrait présenter un intérêt pour le traitement du vieillissement cutané.
B. Cellulite
La cellulite résulte d'une accumulation de graisse, généralement au niveau des cuisses ou des fesses, ce qui donne à la peau un aspect capitonné, souvent appelé « peau d'orange ».
Une étude randomisée menée en 2015 (42) a montré une amélioration de la texture de la peau chez un groupe de femmes âgées de 24 à 50 ans de poids normal ou en surpoids qui ont pris un supplément de peptide de collagène de 2,5 g/jour pendant 6 mois.
Bien que cette étude soit clairement insuffisante pour tirer des conclusions définitives, elle ouvre néanmoins la voie et incite à la réflexion sur l'utilité d'un supplément de collagène pour réduire les effets de la cellulite.
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