Жуманце и здравље костију: Пептиди смањују активност остеокласта

Остеопороза се развија када се равнотежа „градитеља“ костију (остеобласта) и „разарача“ (остеокласта) помери ка ресорпцији. Постоје ефикасни лекови, али неки пацијенти се плаше нежељених ефеката, па постоји све веће интересовање за биоактивне молекуле у храни. Тим са Универзитета у Алберти је известио да хидролизат жуманцета растворљив у води, а посебно његова субфракција FC1 мале молекулске тежине (<3 kDa), сузбија остеокластогенезу у ћелијском моделу и истовремено појачава апоптозу зрелих остеокласта. Рад је објављен у часопису Food Science of Animal Products.

Методе истраживања

• Материјал: три водорастворљиве фракције хидролизата жуманца (FA, FB, FC) и две субфракције FC (FC1 <3 kDa и FC2 >3 kDa).
• Модел остеокластогенезе: линије макрофага RAW264.7 индуковане помоћу RANKL (валидирани систем за проучавање диференцијације остеокласта).
• Оцене:
  • број TRAP-позитивних вишеједарних ћелија;
  • експресија/фосфорилација MAPK каскадних протеина (p38, JNK, ERK), критичних за сазревање остеокласта;
  • маркери апоптозе у зрелим остеокластима (рани/касни).
• Распон доза: до 1000 мцг/мл (горња тест концентрација за фракције/субфракције).

Кључни резултати

• Антиостеокластогени ефекат: фракција FC је била јача од FA/FB, а FC1 је био најактивнији: при горњој дози је смањио број TRAP-позитивних остеокласта за приближно половину (зависно од дозе). Одвојени извештаји указују да је при 1000 μг/мл удео TRAP-позитивних ћелија смањен на ~53% (FC1) и ~84% (FC2) контролног нивоа.
• Сигнални путеви: FC1 је сузбио RANKL-индуковану фосфорилацију p38/JNK/ERK, чиме је пореметио кључни пут диференцијације остеокласта. Ефекат је био зависан од дозе.
• Апоптоза зрелих остеокласта: повећана рана и касна апоптоза, што допуњује антиресорптивни ефекат (мање нових остеокласта + убрзана смрт постојећих).

Тумачење и клинички закључци

• Механистички, FC1 делује двоструко: омета сазревање остеокласта путем инхибиције MAPK каскаде и убрзава апоптозу већ формираних ћелија, што би требало да смањи ресорпцију костију. Са практичне перспективе, пептиди жуманца мале молекулске тежине (<3 kDa) изгледају као кандидати за функционалне састојке/суплементе у превенцији остеопорозе.
• Важно: сви подаци су добијени in vitro на ћелијама; биорасположивост, метаболизам, ефикасност in vivo и безбедне радне дозе код животиња/људи нису приказани. Пре него што говоримо о клиници, потребно нам је:
  • студије на животињама (апсорпција, дистрибуција, ефекти на густину/микроархитектуру костију, маркери ресорпције/формирања костију);
  • процена стабилности фракција у производима/гастроинтестиналном окружењу;
  • рандомизована клиничка испитивања са клиничким крајњим тачкама.

Шта тачно у „жуманцу“ може да функционише?

Жуманце је богато протеинима (укључујући фосвитин) и фосфопептидима; Вуова група је претходно показала остеогени потенцијал компоненти јајета у остеобластним моделима. Нови резултат употпуњује слику: пептиди жуманцета мале молекулске тежине могу циљати остеокласте, не само стимулисати остеобласте. Ово појачава интересовање за дијететске пептиде као модулаторе ремоделирања костију.

Ограничења

• Модел RAW264.7+RANKL је стандардан и погодан, али није еквивалентан примарним људским остеокластима; преносивост ефекта је ограничена.
• Ванциљни ефекти на друге путеве (NF-κB, NFATc1/c-Fos, итд.) и функционални исходи (ресорпција минерализованог матрикса) нису проучавани.
• Различити извори пружају различите нумеричке процене величине ефекта на TRAP-позитивне ћелије; приступ пуном тексту је потребан за тачно тумачење метрика.

Коментари аутора

„Ова студија отвара узбудљиву могућност за здравље костију: изоловањем водорастворљиве субфракције FC1, пронашли смо природну компоненту која инхибира диференцијацију остеокласта и покреће њихову апоптозу“, рекао је коаутор Ђианпинг Ву. Он је рекао да би такве фракције могле да чине основу функционалног састојка или суплемента за превенцију остеопорозе, подложно накнадним преклиничким и клиничким испитивањима.