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Mar 6, 2023

Medesthetics Blog

Vitamin C für Kollagen Bildung

VITAMIN C: EIN WICHTIGER BAUSTEIN IN DER BILDUNG STRAFFER KOLLAGENFASERN

Vitamin C steigert die Transkription und Translation von Prä-Prokollagen und damit die Syntheseleitung (Abb.1) [1]. Anschließend erfolgt die Hydroxylierung bestimmter Prolin- und Lysinreste. Vitamin C ist essentieller Ko-Faktor der beteiligten Enzyme und deshalb unerlässlich für die Ausbildung straffer und stabiler Kollagenfasern. Denn Prolin-Hydroxylgruppen bilden wichtige Wasserstoffbrücken, die eine Grundvoraussetzung für die Formation einer stabilen Tripelhelix aus drei Kollagen-Polypeptidketten sind und geben dem Kollagen nicht nur Stabilität, sondern sind auch für die Exozytose, dem Transport von Kollagen aus der Zelle in den Extrazellularraum, essentiell.

Abb. 1: Vitamin C: Strategie zum Jungbleiben.

Vitamin C ist nicht nur Grundvorrausetzung für die Kollagensynthese, sondern auch ein Stimulanz.Dies zeigt eine aktuelle Studie an menschlichen Hautfibroblasten in der nachgewiesen werden konnte, das die Langzeitbehandlung mit Vitamin C über 5 Tage die Synthese von Kollagen I und IV signifikant verbessert [1].

Vitamin C fördert nicht nur ein gesundes und straffes Bindegewebe durch die Kollagensynthese, sondern ist auch an der Elastin-, Fibronektin- und Proteoglycanbildung beteiligt [2].

Vitamin C hat auch Einfluss auf die Konzentration der Hyaluronsäure, die viel Wasser bindet und der Haut ein jugendliches Aussehen verleiht. Vitamin C hilft, Hyaluronsäure vor dem schnellen enzymatischen Abbau zu schützen, der durch Entzündungsmediatoren und ein saures Milieu getriggert wird [3-5].

ALTERSBEDINGTER VITAMIN-C-MANGEL

Bedauerlicherweise sinken die Vitamin-C-Blutspiegel mit zunehmendem Alter. Dies hat gravierende Folgen für die Alterung, denn Schäden durch reaktive Sauerstoffverbindungen (ROS) spielen bei Alterungsprozessen eine bedeutende Rolle, und Vitamin C ist eines der effektivsten natürlichen Antioxidantien [6]. Eine Untersuchung bei 95 Männern und 122 Frauen im Alter von 12 bis 96 beobachtet ein eindeutiges altersabhängiges Absinken der Vitamin-C-Blutspiegel. Ab einem Alter von 40 Jahren sinkt bei Frauen der durchschnittliche Vitamin-C-Blutwert unter den von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) geforderten Mindestbedarf zur Prävention von Gefäß- und Tumorerkrankungen von 0,9 g/dl (0,05 µM) [7].

Menschen mit chronisch-entzündlichen Erkrankungen wie Rheuma, wiederkehrenden Infektionen oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben ein weit höheres Risiko für einen Vitamin-C-Mangel.

Eine weitere Ursache für Vitamin-C-Mangelzustände sind chirurgische Eingriffe [8 – 9], die durch Ischämie-Reperfusionsvorgänge ROS produzieren und im Zuge der Wundheilung viel Vitamin C verbrauchen. Ein besonderes Augenmerk gilt Patienten nach Adipositas-Chirurgie [12], denn hier können postoperative intestinale Resorptionsstörungen von Mikronährstoffen die Mangelsituation weiter verschärfen.

RISIKO VITAMIN-C-MANGEL

Ohne Vitamin C kann kein funktionsfähiges Kollagen gebildet werden, und dies erklärt viele Symptome eines Vitamin-C-Mangels: schlecht heilende Wunden, Blutungen und Entzündungen an Schleimhäuten (Zahnfleisch) und Haut.Hautprobleme äußern sich durch eine erhöhte Fragilität der Gefäße mit Blutungen (Petechien, Ekchymosen, perifollikuläre Hämorrhagien), durch Entzündungen und Hyperkeratose. In präklinischen Studien bei Meerschweinchen, die genau wie der Mensch kein Vitamin C bilden können, wurde beobachtet, dass die Kollagensynthese bei Vitamin-C-Mangel um 50 % abnimmt [11].

Neben seiner essentiellen Funktion an der Kollagensynthese ist Vitamin C wichtig für die Immun- und Nervenfunktion. Diese Zellen verfügen beim Menschen über die höchsten Vitamin-C-Konzentrationen. Eine Unterversorgung wird von einer erhöhten Infektanfälligkeit und depressiver Verstimmung begleitet. Letzteres erklärt sich durch die Beteiligung von Vitamin C an der Synthese wichtiger Neurotransmitter (Noradrenalin, Adrenalin, Dopamin und Serotonin). Weitere Symptome eines Vitamin-C-Mangels, die bereits früh auftreten können, sind Müdigkeit und Schwäche.

Vitamin C ist außerdem für die Carnithinbildung und damit für die Energiegewinnung aus Fetten wichtig. Auch an Entgiftungsfunktionen der Leber und am Cholesterinabbau ist Vitamin C beteiligt. Eine Unterversorgung mit Vitamin C beeinflusst viele wichtige Bereiche der ästhetischen Medizin.

POSITIVE EFFEKTE VON VITAMIN C AUF WUNDHEILUNG UND OPERATIONEN

Experimentelle Studien bestätigen, dass parenterales Vitamin C die Wund- und Frakturheilung beschleunigt: Zugbelastbarkeit und Hydroxyprolingehalt nehmen zu, Kallusindex und mechanische Festigkeit verbessern sich [12- 16].

Klinische Studien zur Wirksamkeit von Vitamin-C-Injektionen bzw. Infusionen bei chirurgischen Eingriffen, Verbrennungen und schweren Entzündungen bestätigen die positiven Effekte. Vitamin C führt zu einer schnelleren Normalisierung klinischer Symptome und Laborparameter, was sich in einer verbesserten Heilungsrate und kürzeren Krankenhausverweildauer ausdrückt [17 – 22].

ENTZÜNDUNGSBEDINGTE HYPERTROPHIE UND HYPERPIGMENTIERUNG

Insbesondere in der Ästhetischen Medizin sind Keloide, Hypertrophie, Ödeme und post-inflammatorische Hyperpigmentierung Komplikationen, die von Patientinnen als besonders leidvoll empfunden werden.

Obwohl die Ätiologie der Kelloidbildung noch nicht vollständig geklärt ist (sicher ist, dass genetische Faktoren und mechanische Belastung eine Rolle spielen), wird immer deutlicher, dass diese fibroproliferative Störung klinisch durch eine chronische Entzündung charakterisiert ist. Die Dysbalance zwischen pro- und anti-inflammatorischen Prozessen führt zur vermehrten Freisetzung von IL-6 und TNF-alpha [23]. Klinische Studien bei anderen entzündlichen Erkrankungen zeigen, dass sich insbesondere IL-6 und TNF-alpha durch die Vitamin-C- Hochdosis-Infusionstherapie reduzieren lassen.Aber auch andere Zytokine, C-reaktives Protein und Histamin werden signifikant gesenkt [21, 24-26].

Abb. 2: Vitamin C ist ein essentieller Faktor in der Wundheilung.

LASERTHERAPIE: VITAMIN C REDUZIERT POST-INFLAMMATORISCHE HYPERPIGMENTIERUN

Bei der post-inflammatorischen Hyperpigmentierung erfolgt die Aktivierung der Melanozyten durch Prostaglandine oder Interleukine (IL-1) im Rahmen von Entzündungen. Zur Therapie werden unter anderem Vitamin-C-haltige Salben und Iontophorese eingesetzt. Besonders leidvoll für Patienten ist eine Hyperpigmentierung, wenn sie sich an medizinische Verfahren anschließt, die eigentlich eigens zur Verminderung einer Hyperpigmentierung durchgeführt

werden, wie beispielsweise die Lasertherapie. Ein gut dokumentierter Fallbericht einer 51-jährigen Patientin mit mehrjährigem Therapie-refraktärem (Sonnenschutz, chemisches Peeling, Depigmentationscremes) Melasma im Gesicht beschreibt eine post-inflammatorische Hyperpigmentierung nach Lasertherapie. Eine Woche nach der 11ten Laserbehandlung wurden zwei Vitamin-C-Infusionenvon je 7 g appliziert. Nach 5 Monaten wurde die 12te Laserbehandlung mit adjuvanter Vitamin-C-Infusion durchgeführt. Dies führte zu einer eindeutigen Abnahme der Hyperpigmentierung, ohne dass es zu einer weiteren Post-Laser-Hyperpigmentierung kam [27].

WARUM ALS INFUSION?

Die orale Bioverfügbarkeit von Vitamin C ist durch die Anzahl funktionsfähiger spezifischer Transporter in der Dünndarmschleimhaut limitiert. Pharmakokinetische Studien belegen, dass die Vitamin-C-Plasmakonzentration nach oraler Einnahme, selbst bei Dosen von bis zu 18 g pro Tag, eine Konzentration von 0,22 mM bzw. 3,9 mg/dl nicht übersteigt. Bei Infusion von 7,5 g Vitamin C sind 10-fach höhere Blutspiegel möglich. Dies ermöglicht eine schnelle und effiziente Behandlung von Vitamin-C-Mangelzuständen [28].

LITERTUR:

1. Kishimoto, Y., et al., Ascorbic acid enhances the expression of type 1 and type 4 collagen and SVCT2 in cultured human skin fi broblasts. Biochem Biophys Res Commun,2013. 430(2): p. 579-84.

2. Institute of Medicine, Dietary Reference Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids.2000: National Academy Press, Washington.

3. Hofinger, E.S., et al., Recombinant human hyaluronidase Hyal-1: insect cells versus Escherichia coli as expression system and identification of low molecular weight inhibitors. Glycobiology, 2007. 17(4): p. 444-53.

4. Schachtschabel, D.O. and E. Binninger, Stimulatory e_ ects of ascorbic acid on hyaluronic acid synthesis of in vitro cultured normal and glaucomatous trabecular meshwork cells of the human eye. Z Gerontol, 1993. 26(4): p. 243-6.

5. Nishida, Y., et al., Stimulation of hyaluronan metabolism by interleukin-1alpha in human articular cartilage. Arthritis Rheum, 2000. 43(6): p. 1315-26.

6. Frei, B., L. England, and B.N. Ames, Ascorbate is an outstanding antioxidant in human blood plasma. Proc Natl Acad Sci U S A, 1989. 86(16): p. 6377-81.

7. Sasaki, R., et al., Infl uences of sex and age on serum ascorbic acid. Tohoku J Exp Med, 1983. 140(1): p. 97-104.

8. Long, C.L., et al., Ascorbic acid dynamics in the seriously ill and injured. J Surg Res, 2003. 109(2): p. 144-8.

9. Rumelin, A., et al., Early postoperative substitution procedure of the antioxidant ascorbic acid. J Nutr Biochem, 2005. 16(2): p. 104-8.

10. Agha-Mohammadi, S. and D.J. Hurwitz, Nutritional defi ciency of post-bariatric surgery body contouring patients: what every plastic surgeon should know. Plast Reconstr Surg, 2008. 122(2): p. 604-13.

11. Tuero, B.B., Funciones de la vitamina c en el metabolismo del colageno. RevCubanaAlimentNutr, 2000. 14(1): p. 46-54.

12. Cevikel, M.H., et al., Supplementation with high-dose ascorbic acid improves intestinal anastomotic healing. Eur Surg Res, 2008. 40(1): p. 29-33.

13. Yilmaz, C., et al., The contribution of vitamin C to healing of experimental fractures. Arch Orthop Trauma Surg, 2001. 121(7): p. 426-8.

14. Sarisözen, B., et al., The e_ ects of vitamins E and C on fracture healing in rats. J Int Med Res, 2002. 30(3): p. 309-13.

15. Alcantara-Martos, T., et al., E_ ect of vitamin C on fracture healing in elderly Osteogenic Disorder Shionogi rats. J Bone Joint Surg Br, 2007. 89(3): p. 402-7.

16. Ekci, B., et al., The e_ ect of omega-3 fatty acid and ascorbic acid on healing of ischemic colon anastomoses. Ann Ital Chir, 2011. 82(6): p. 475-9.

17. Dingchao, H., et al., The protective e_ ects of high-dose ascorbic acid on myocardium against reperfusion injury during and after cardiopulmonary bypass. Thorac Cardiovasc Surg, 1994. 42(5): p. 276-8.

18. Berger, M.M., et al., Infl uence of early antioxidant supplements on clinical evolution and organ function in critically ill cardiac surgery, major trauma, and subarachnoid hemorrhage patients. Crit Care, 2008. 12(4): p. R101.

19. Collier, B.R., et al., Impact of high-dose antioxidants on outcomes in acutely injured patients. JPEN J Parenter Enteral Nutr, 2008. 32(4): p. 384-8.

20. Nathens, A.B., et al., Randomized, prospective trial of antioxidant supplementation in critically ill surgical patients. Ann Surg, 2002. 236(6): p. 814-22.

21. Du, W.D., et al., Therapeutic e_ cacy of high-dose vitamin C on acute pancreatitis and its potential mechanisms. World J Gastroenterol, 2003. 9(11): p. 2565-9.

22. Tanaka, H., et al., Reduction of resuscitation fl uid volumes in severely burned patients using ascorbic acid administration: a randomized, prospective study. Arch Surg, 2000. 135(3): p. 326-31.

23. Huang, C. and R. Ogawa: Roles of lipid metabolism in keloid development. Lipids Health Dis., 2103. 12: p. 60.

24. Mikirova, N., et al., E_ ect of high-dose intravenous vitamin C on infl ammation in cancer patients. J Transl Med, 2012. 10: p. 189.

25. Mikirova, N., et al., E_ ect of high dose intravenous ascorbic acid on the level of infl ammation in patients with rheumatoid arthritis. Modern Research in Infl ammation, 2012. 1(2): p. 26-32.

26. Hagel, A.F., et al., Intravenous infusion of ascorbic acid decreases serum histamine concentrations in patients with allergic and non-allergic diseases. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol, 2013.

27. Lee, G.S., Intravenous vitamin C in the treatment of post-laser hyperpigmentation for melasma: a short report. J Cosmet Laser Ther, 2008. 10(4): p. 234-6.

28. PASCOE Naturmedizin, Die Vitamin C Hochdosis-Infusionstherapie – Wissenschaftliche Belege. 2013. 6.

Original Text:

https://www.kosmetischemedizin-online.de/vitamin-c-ein-wichtiger-baustein-der-bildung-straffer-kollagenfasern/