Κρόκος αυγού και υγεία των οστών: Τα πεπτίδια μειώνουν τη δραστηριότητα των οστεοκλαστών

Η οστεοπόρωση αναπτύσσεται όταν η ισορροπία μεταξύ των «δομητών» των οστών (οστεοβλάστες) και των «καταστροφέων» (οστεοκλαστών) μετατοπίζεται προς την απορρόφηση. Υπάρχουν αποτελεσματικά φάρμακα, αλλά ορισμένοι ασθενείς φοβούνται τις παρενέργειες, επομένως υπάρχει αυξανόμενο ενδιαφέρον για τα βιοδραστικά μόρια των τροφίμων. Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα ανέφερε ότι το υδατοδιαλυτό υδρόλυμα κρόκου αυγού και ιδιαίτερα το υποκλάσμα χαμηλού μοριακού βάρους FC1 (<3 kDa) καταστέλλουν την οστεοκλαστογένεση σε ένα κυτταρικό μοντέλο και ταυτόχρονα ενισχύουν την απόπτωση των ώριμων οστεοκλαστών. Η εργασία δημοσιεύθηκε στο Food Science of Animal Products.

Μέθοδοι έρευνας

• Υλικό: τρία υδατοδιαλυτά κλάσματα υδρολύματος κρόκου (FA, FB, FC) και δύο υποκλάσματα FC (FC1 <3 kDa και FC2 >3 kDa).
• Μοντέλο οστεοκλαστογένεσης: Γραμμές μακροφάγων RAW264.7 που επάγονται από το RANKL (επικυρωμένο σύστημα για τη μελέτη της διαφοροποίησης των οστεοκλαστών).
• Ακροαματικότητα:
  • αριθμός TRAP-θετικών πολυπύρηνων κυττάρων·
  • έκφραση/φωσφορυλίωση των πρωτεϊνών cascade MAPK (p38, JNK, ERK), κρίσιμες για την ωρίμανση των οστεοκλαστών.
  • δείκτες απόπτωσης σε ώριμους οστεοκλάστες (πρώιμους/όψιμους).
• Εύρος δόσης: έως 1000 mcg/ml (ανώτερη συγκέντρωση δοκιμής για κλάσματα/υποκλάσματα).

Βασικά Αποτελέσματα

• Αντιοστεοκλαστογόνος δράση: το κλάσμα FC ήταν ισχυρότερο από το FA/FB και το FC1 ήταν το πιο δραστικό: στην ανώτερη δόση μείωσε τον αριθμό των TRAP-θετικών οστεοκλαστών περίπου κατά το ήμισυ (ανάλογα με τη δόση). Ξεχωριστές αναφορές δείχνουν ότι στα 1000 μg/ml η αναλογία των TRAP-θετικών κυττάρων μειώθηκε σε ~53% (FC1) και ~84% (FC2) του επιπέδου ελέγχου.
• Οδοί σηματοδότησης: Το FC1 κατέστειλε την επαγόμενη από RANKL φωσφορυλίωση p38/JNK/ERK, διαταράσσοντας έτσι μια βασική οδό διαφοροποίησης των οστεοκλαστών. Η επίδραση ήταν δοσοεξαρτώμενη.
• Απόπτωση ώριμων οστεοκλαστών: αυξημένη πρώιμη και όψιμη απόπτωση, η οποία συμπληρώνει την αντι-απορροφητική δράση (λιγότεροι νέοι οστεοκλάστες + επιταχυνόμενος θάνατος των υπαρχόντων).

Ερμηνεία και κλινικά συμπεράσματα

• Μηχανιστικά, η FC1 δρα με διπλό πλήγμα: παρεμβαίνει στην ωρίμανση των οστεοκλαστών μέσω αναστολής της αλληλουχίας MAPK και επιταχύνει την απόπτωση των ήδη σχηματισμένων κυττάρων, γεγονός που θα πρέπει να μειώσει την οστική απορρόφηση. Από πρακτικής άποψης, τα πεπτίδια κρόκου χαμηλού μοριακού βάρους (<3 kDa) φαίνεται να είναι υποψήφια για λειτουργικά συστατικά/συμπληρώματα στην πρόληψη της οστεοπόρωσης.
• Σημαντικό: όλα τα δεδομένα είναι in vitro σε κύτταρα. Η βιοδιαθεσιμότητα, ο μεταβολισμός, η αποτελεσματικότητα in vivo και οι ασφαλείς δόσεις εργασίας σε ζώα/ανθρώπους δεν παρουσιάζονται. Πριν μιλήσουμε για την κλινική εικόνα, χρειαζόμαστε:
  • μελέτες σε ζώα (απορρόφηση, κατανομή, επιδράσεις στην οστική πυκνότητα/μικροαρχιτεκτονική, δείκτες οστικής απορρόφησης/σχηματισμού)·
  • αξιολόγηση της σταθερότητας των κλασμάτων σε προϊόντα/γαστρεντερικό περιβάλλον·
  • τυχαιοποιημένες κλινικές δοκιμές με κλινικά τελικά σημεία.

Τι ακριβώς στον "κρόκο" μπορεί να λειτουργήσει;

Ο κρόκος του αυγού είναι πλούσιος σε πρωτεΐνες (συμπεριλαμβανομένης της φωσβιτίνης) και φωσφοπεπτίδια. Η ομάδα του Wu είχε προηγουμένως καταδείξει το οστεογενετικό δυναμικό των συστατικών του αυγού σε οστεοβλαστικά μοντέλα. Το νέο αποτέλεσμα συμπληρώνει την εικόνα: τα πεπτίδια χαμηλού μοριακού βάρους του κρόκου μπορούν να στοχεύσουν τους οστεοκλάστες, όχι μόνο να διεγείρουν τους οστεοβλάστες. Αυτό ενισχύει το ενδιαφέρον για τα διαιτητικά πεπτίδια ως ρυθμιστές της αναδιαμόρφωσης των οστών.

Περιορισμοί

• Το μοντέλο RAW264.7+RANKL είναι τυπικό και βολικό, αλλά δεν είναι ισοδύναμο με τους πρωτογενείς ανθρώπινους οστεοκλάστες· η δυνατότητα μεταφοράς του αποτελέσματος είναι περιορισμένη.
• Δεν έχουν μελετηθεί επιδράσεις εκτός στόχου σε άλλες οδούς (NF-κB, NFATc1/c-Fos, κ.λπ.) και λειτουργικά αποτελέσματα (απορρόφηση μεταλλοποιημένης μήτρας).
• Διαφορετικές πηγές παρέχουν αποκλίνουσες αριθμητικές εκτιμήσεις του μεγέθους της επίδρασης σε TRAP-θετικά κύτταρα. Απαιτείται πρόσβαση στο πλήρες κείμενο για την ακριβή ερμηνεία των μετρήσεων.

Σχόλια των συγγραφέων

«Αυτή η μελέτη ανοίγει μια συναρπαστική δυνατότητα για την υγεία των οστών: απομονώνοντας ένα υδατοδιαλυτό υποκλάσμα του FC1, βρήκαμε ένα φυσικό συστατικό που αναστέλλει τόσο τη διαφοροποίηση των οστεοκλαστών όσο και πυροδοτεί την απόπτωσή τους», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Jianping Wu. Είπε ότι τέτοια κλάσματα θα μπορούσαν να αποτελέσουν τη βάση ενός λειτουργικού συστατικού ή συμπληρώματος για την πρόληψη της οστεοπόρωσης, υπό την προϋπόθεση ότι θα υποβληθούν σε επακόλουθες προκλινικές και κλινικές δοκιμές.