Jajčni rumenjak in zdravje kosti: peptidi zmanjšujejo aktivnost osteoklastov

Osteoporoza se razvije, ko se ravnovesje med kostnimi "graditelji" (osteoblastov) in "uničevalci" (osteoklastov) premakne proti resorpciji. Učinkovita zdravila obstajajo, vendar se nekateri bolniki bojijo stranskih učinkov, zato narašča zanimanje za bioaktivne molekule v hrani. Ekipa z Univerze v Alberti je poročala, da hidrolizat jajčnega rumenjaka, topen v vodi, in zlasti njegova nizkomolekularna subfrakcija FC1 (<3 kDa), zavira osteoklastogenezo v celičnem modelu in hkrati krepi apoptozo zrelih osteoklastov. Delo je bilo objavljeno v reviji Food Science of Animal Products.

Raziskovalne metode

• Material: tri vodotopne frakcije hidrolizata rumenjaka (FA, FB, FC) in dve podfrakciji FC (FC1 <3 kDa in FC2 >3 kDa).
• Model osteoklastogeneze: Makrofagne linije RAW264.7, inducirane z RANKL (validiran sistem za preučevanje diferenciacije osteoklastov).
• Ocene:
  • število TRAP-pozitivnih večjedrnih celic;
  • izražanje/fosforilacija kaskadnih proteinov MAPK (p38, JNK, ERK), ključnih za zorenje osteoklastov;
  • označevalci apoptoze v zrelih osteoklastih (zgodnji/pozni).
• Razpon odmerkov: do 1000 mcg/ml (zgornja testna koncentracija za frakcije/subfrakcije).

Ključni rezultati

• Antiosteoklastogeni učinek: frakcija FC je bila močnejša od frakcije FA/FB, FC1 pa je bil najbolj aktiven: pri višjem odmerku je zmanjšal število TRAP-pozitivnih osteoklastov za približno polovico (odvisno od odmerka). Ločena poročila kažejo, da se je pri 1000 μg/ml delež TRAP-pozitivnih celic zmanjšal na ~53 % (FC1) in ~84 % (FC2) kontrolne ravni.
• Signalne poti: FC1 je zaviral RANKL-inducirano fosforilacijo p38/JNK/ERK, s čimer je motil ključno pot diferenciacije osteoklastov. Učinek je bil odvisen od odmerka.
• Apoptoza zrelih osteoklastov: povečana zgodnja in pozna apoptoza, kar dopolnjuje antiresorptivni učinek (manj novih osteoklastov + pospešena smrt obstoječih).

Interpretacija in klinični zaključki

• Mehansko gledano FC1 deluje dvojno: ovira zorenje osteoklastov z zaviranjem kaskade MAPK in pospešuje apoptozo že nastalih celic, kar bi moralo zmanjšati resorpcijo kosti. S praktičnega vidika se zdi, da so nizkomolekularni rumenjakovi peptidi (<3 kDa) kandidati za funkcionalne sestavine/prehranska dopolnila pri preprečevanju osteoporoze.
• Pomembno: vsi podatki so pridobljeni in vitro na celicah; biološka uporabnost, presnova, učinkovitost in vivo in varni delovni odmerki pri živalih/ljudeh niso prikazani. Preden spregovorimo o klinični praksi, potrebujemo:
  • študije na živalih (absorpcija, porazdelitev, učinki na gostoto/mikroarhitekturo kosti, označevalci resorpcije/nastajanja kosti);
  • ocena stabilnosti frakcij v izdelkih/prebavnem okolju;
  • randomiziranih kliničnih preskušanj s kliničnimi končnimi točkami.

Kaj točno v "rumenjaku" lahko deluje?

Jajčni rumenjak je bogat z beljakovinami (vključno s fosvitinom) in fosfopeptidi; Wujeva skupina je že prej dokazala osteogeni potencial jajčnih komponent v osteoblastnih modelih. Nov rezultat dopolnjuje sliko: nizkomolekularni peptidi rumenjaka lahko ciljajo na osteoklaste, ne le stimulirajo osteoblaste. To krepi zanimanje za prehranske peptide kot modulatorje preoblikovanja kosti.

Omejitve

• Model RAW264.7+RANKL je standarden in priročen, vendar ni enakovreden primarnim človeškim osteoklastom; prenosljivost učinka je omejena.
• Učinki izven tarče na druge poti (NF-κB, NFATc1/c-Fos itd.) in funkcionalne izide (resorpcija mineraliziranega matriksa) niso bili preučeni.
• Različni viri ponujajo različne numerične ocene velikosti učinka na TRAP-pozitivne celice; za natančno interpretacijo metrik je potreben dostop do celotnega besedila.

Avtorjevi komentarji

»Ta študija odpira vznemirljivo možnost za zdravje kosti: z izolacijo vodotopne podfrakcije FC1 smo našli naravno komponento, ki zavira diferenciacijo osteoklastov in sproži njihovo apoptozo,« je dejal soavtor Jianping Wu. Dejal je, da bi takšne frakcije lahko tvorile osnovo funkcionalne sestavine ali prehranskega dopolnila za preprečevanje osteoporoze, pod pogojem, da bodo pozneje testirane predklinično in klinično.