Olu dzeltenums un kaulu veselība: peptīdi samazina osteoklastu aktivitāti

Osteoporoze attīstās, kad kaulu "veidotāju" (osteoblastu) un "iznīcinātāju" (osteoklastu) līdzsvars nobīdās resorbcijas virzienā. Pastāv efektīvas zāles, taču daži pacienti baidās no blakusparādībām, tāpēc pieaug interese par pārtikas bioaktīvajām molekulām. Albertas Universitātes komanda ziņoja, ka ūdenī šķīstošs olu dzeltenuma hidrolizāts un jo īpaši tā mazās molekulmasas apakšfrakcija FC1 (<3 kDa) nomāc osteoklastoģenēzi šūnu modelī un vienlaikus pastiprina nobriedušu osteoklastu apoptozi. Darbs tika publicēts žurnālā " Food Science of Animal Products".

Pētījuma metodes

• Materiāls: trīs ūdenī šķīstošas dzeltenuma hidrolizāta frakcijas (FA, FB, FC) un divas FC apakšfrakcijas (FC1 <3 kDa un FC2 >3 kDa).
• Osteoklastoģenēzes modelis: RAW264.7 makrofāgu līnijas, ko inducē RANKL (validēta sistēma osteoklastu diferenciācijas pētīšanai).
• Vērtējumi:
  • TRAP-pozitīvu daudzkodolu šūnu skaits;
  • MAPK kaskādes proteīnu (p38, JNK, ERK) ekspresija/fosforilēšana, kas ir kritiski svarīga osteoklastu nobriešanai;
  • apoptozes marķieri nobriedušos osteoklastos (agri/vēli).
• Devas diapazons: līdz 1000 mcg/ml (augstākā testa koncentrācija frakcijām/subfrakcijām).

Galvenie rezultāti

• Antiosteoklastogēna iedarbība: FC frakcija bija spēcīgāka nekā FA/FB, un FC1 bija visaktīvākais: pie lielākās devas tā samazināja TRAP-pozitīvo osteoklastu skaitu aptuveni uz pusi (atkarībā no devas). Atsevišķos ziņojumos norādīts, ka pie 1000 μg/ml TRAP-pozitīvo šūnu īpatsvars samazinājās līdz ~53% (FC1) un ~84% (FC2) no kontroles līmeņa.
• Signalizācijas ceļi: FC1 nomāca RANKL inducēto p38/JNK/ERK fosforilēšanu, tādējādi pārtraucot galveno osteoklastu diferenciācijas ceļu. Ietekme bija atkarīga no devas.
• Nobriedušu osteoklastu apoptoze: palielināta agrīna un vēla apoptoze, kas papildina antiresorbcijas efektu (mazāk jaunu osteoklastu + paātrināta esošo nāve).

Interpretācija un klīniskie secinājumi

• Mehāniski FC1 darbojas ar divkāršu efektu: tas traucē osteoklastu nobriešanu, nomācot MAPK kaskādi, un paātrina jau izveidojušos šūnu apoptozi, kam vajadzētu samazināt kaulu rezorbciju. No praktiskā viedokļa zemas molekulmasas dzeltenuma peptīdi (<3 kDa) šķiet varētu būt kandidāti kā funkcionālas sastāvdaļas/uztura bagātinātāji osteoporozes profilaksē.
• Svarīgi: visi dati ir iegūti in vitro pētījumos ar šūnām; biopieejamība, metabolisms, efektivitāte in vivo un drošas darba devas dzīvniekiem/cilvēkiem nav norādītas. Pirms runāt par klīniku, mums ir nepieciešams:
  • dzīvnieku pētījumi (absorbcija, izplatība, ietekme uz kaulu blīvumu/mikroarhitektūru, kaulu rezorbcijas/veidošanās marķieri);
  • frakciju stabilitātes novērtējums produktos/kuņģa-zarnu trakta vidē;
  • randomizēti klīniskie pētījumi ar klīniskiem galarezultātiem.

Kas tieši "dzeltenumā" var darboties?

Olas dzeltenums ir bagāts ar olbaltumvielām (tostarp fosvitīnu) un fosfopeptīdiem; Vu grupa iepriekš pierādīja olu komponentu osteogēno potenciālu osteoblastiskajos modeļos. Jaunais rezultāts papildina ainu: zemas molekulmasas dzeltenuma peptīdi var iedarboties uz osteoklastiem, ne tikai stimulēt osteoblastus. Tas pastiprina interesi par uztura peptīdiem kā kaulu remodelācijas modulatoriem.

Ierobežojumi

• RAW264.7+RANKL modelis ir standarta un ērts, taču tas nav līdzvērtīgs primārajiem cilvēka osteoklastiem; efekta pārnesamība ir ierobežota.
• Nav pētīta ietekme uz citiem signālceļiem (NF-κB, NFATc1/c-Fos utt.) un funkcionāliem rezultātiem (mineralizētās matricas rezorbcija).
• Dažādi avoti sniedz atšķirīgus skaitliskus aprēķinus par efekta lielumu uz TRAP pozitīvām šūnām; precīzai metriku interpretācijai ir nepieciešama piekļuve pilnam tekstam.

Autoru komentāri

“Šis pētījums paver aizraujošas iespējas kaulu veselībai: izolējot ūdenī šķīstošu FC1 apakšfrakciju, mēs atradām dabisku komponentu, kas gan kavē osteoklastu diferenciāciju, gan izraisa to apoptozi,” sacīja līdzautors Dzjaņpins Vu. Viņš teica, ka šādas frakcijas varētu veidot funkcionālas sastāvdaļas vai uztura bagātinātāja pamatu osteoporozes profilaksei, ja tās tiktu pakļautas turpmākiem preklīniskiem un klīniskiem testiem.