Munakollane ja luude tervis: peptiidid vähendavad osteoklastide aktiivsust

Osteoporoos tekib siis, kui luu "ehitajate" (osteoblastide) ja "hävitajate" (osteoklastide) tasakaal nihkub resorptsiooni suunas. Tõhusad ravimid on olemas, kuid mõned patsiendid kardavad kõrvaltoimeid, mistõttu on kasvav huvi toidu bioaktiivsete molekulide vastu. Alberta ülikooli meeskond teatas, et vees lahustuv munakollase hüdrolüsaat ja eriti selle madala molekulmassiga alamfraktsioon FC1 (<3 kDa) pärsivad rakumudelis osteoklastogeneesi ja samaaegselt suurendavad küpsete osteoklastide apoptoosi. Töö avaldati ajakirjas Food Science of Animal Products.

Uurimismeetodid

• Materjal: kolm vees lahustuvat munakollase hüdrolüsaadi fraktsiooni (FA, FB, FC) ja kaks FC alamfraktsiooni (FC1 <3 kDa ja FC2 >3 kDa).
• Osteoklastogeneesi mudel: RANKL-i (valideeritud süsteem osteoklastide diferentseerumise uurimiseks) poolt indutseeritud RAW264.7 makrofaagiliinid.
• Hinnangud:
  • TRAP-positiivsete mitmetuumaliste rakkude arv;
  • MAPK kaskaadvalkude (p38, JNK, ERK) ekspressioon/fosforüülimine, mis on osteoklastide küpsemise jaoks kriitilise tähtsusega;
  • Küpsete osteoklastide apoptoosi markerid (varajane/hiline).
• Annusevahemik: kuni 1000 mcg/ml (fraktsioonide/alamfraktsioonide ülemine testkontsentratsioon).

Peamised tulemused

• Osteoklastogeenne vastane toime: FC fraktsioon oli tugevam kui FA/FB ja FC1 oli kõige aktiivsem: suurima annuse korral vähendas see TRAP-positiivsete osteoklastide arvu ligikaudu poole võrra (annusest sõltuvalt). Eraldi aruanded näitavad, et 1000 μg/ml juures vähenes TRAP-positiivsete rakkude osakaal kontrolltasemest ~53%-ni (FC1) ja ~84%-ni (FC2).
• Signaalirajad: FC1 pärssis RANKL-i poolt indutseeritud p38/JNK/ERK fosforüülimist, häirides seeläbi osteoklastide diferentseerumise võtmerada. Toime oli annusest sõltuv.
• Küpsete osteoklastide apoptoos: varajase ja hilise apoptoosi suurenemine, mis täiendab resorptsioonivastast toimet (vähem uusi osteoklaste + olemasolevate kiirenenud surm).

Tõlgendamine ja kliinilised järeldused

• Mehaaniliselt toimib FC1 kahekordselt: see häirib osteoklastide küpsemist MAPK kaskaadi pärssimise kaudu ja kiirendab juba moodustunud rakkude apoptoosi, mis peaks vähendama luu resorptsiooni. Praktilisest vaatenurgast näivad madala molekulmassiga munakollase peptiidid (<3 kDa) olevat kandidaadid funktsionaalseteks koostisosadeks/toidulisanditeks osteoporoosi ennetamisel.
• Tähtis: kõik andmed on saadud in vitro rakkude peal; biosaadavust, metabolismi, in vivo efektiivsust ja ohutuid tööannuseid loomadel/inimestel ei ole näidatud. Enne kliiniku arutamist vajame:
  • loomkatsed (imendumine, jaotumine, mõju luutihedusele/mikroarhitektuurile, luu resorptsiooni/moodustumise markerid);
  • toodete/seedetrakti keskkonna fraktsioonide stabiilsuse hindamine;
  • randomiseeritud kliinilised uuringud kliiniliste tulemusnäitajatega.

Mis täpselt "munakollases" võib toimida?

Munakollane on rikas valkude (sealhulgas fosvitiini) ja fosfopeptiidide poolest; Wu töörühm on varem osteoblastilistes mudelites munakomponentide osteogeenset potentsiaali demonstreerinud. Uus tulemus täiendab pilti: madala molekulmassiga munakollase peptiidid võivad sihtida osteoklaste, mitte ainult stimuleerida osteoblaste. See tugevdab huvi toidupeptiidide kui luude ümberehituse modulaatorite vastu.

Piirangud

• RAW264.7+RANKL mudel on standardne ja mugav, kuid ei ole samaväärne primaarsete inimese osteoklastidega; efekti ülekantavus on piiratud.
• Sihtmärgiväliseid mõjusid teistele radadele (NF-κB, NFATc1/c-Fos jne) ja funktsionaalsetele tulemustele (mineraliseerunud maatriksi resorptsioon) ei ole uuritud.
• Erinevad allikad pakuvad TRAP-positiivsete rakkude mõju suuruse kohta erinevaid numbrilisi hinnanguid; mõõdikute täpseks tõlgendamiseks on vaja juurdepääsu täistekstile.

Autorite kommentaarid

„See uuring avab põneva võimaluse luude tervise jaoks: isoleerides FC1 vees lahustuva alamfraktsiooni, leidsime loodusliku komponendi, mis nii pärsib osteoklastide diferentseerumist kui ka käivitab nende apoptoosi,“ ütles kaasautor Jianping Wu. Ta ütles, et sellised fraktsioonid võiksid olla funktsionaalse koostisosa või toidulisandi aluseks osteoporoosi ennetamiseks, kui need järgnevalt prekliinilistes ja kliinilistes uuringutes läbi viiakse.