Яєчний жовток та здоров'я кісток: пептиди знижують активність остеокластів

Остеопороз розвивається, коли баланс кісткових «будівників» (остеобластів) та «руйнівників» (остеокластів) зміщується в бік резорбції. Ефективні ліки існують, але деякі пацієнти бояться побічних ефектів, тому зростає інтерес до біоактивних молекул їжі. Команда з Університету Альберти повідомила, що водорозчинний гідролізат яєчного жовтка та особливо його низькомолекулярна субфракція FC1 (<3 кДа) пригнічують остеокластогенез у клітинній моделі та одночасно посилюють апоптоз зрілих остеокластів. Робота була опублікована в журналі Food Science of Animal Products.

Методи дослідження

• Матеріал: три водорозчинні фракції гідролізату жовтка (FA, FB, FC) та дві субфракції FC (FC1 <3 кДа та FC2 >3 кДа).
• Модель остеокластогенезу: лінії макрофагів RAW264.7, індуковані RANKL (валідована система для вивчення диференціації остеокластів).
• Рейтинги:
  • кількість TRAP-позитивних багатоядерних клітин;
  • експресія/фосфорилювання каскадних білків MAPK (p38, JNK, ERK), критичних для дозрівання остеокластів;
  • маркери апоптозу у зрілих остеокластах (ранній/пізній).
• Діапазон доз: до 1000 мкг/мл (верхня тестова концентрація для фракцій/субфракцій).

Ключові результати

• Антиостеокластогенний ефект: фракція FC була сильнішою, ніж FA/FB, а FC1 була найактивнішою: при вищій дозі вона зменшувала кількість TRAP-позитивних остеокластів приблизно вдвічі (дозозалежно). Окремі повідомлення вказують на те, що при 1000 мкг/мл частка TRAP-позитивних клітин зменшувалася до ~53% (FC1) та ~84% (FC2) від контрольного рівня.
• Сигнальні шляхи: FC1 пригнічував фосфорилювання p38/JNK/ERK, індуковане RANKL, тим самим порушуючи ключовий шлях диференціації остеокластів. Ефект був дозозалежним.
• Апоптоз зрілих остеокластів: посилення раннього та пізнього апоптозу, що доповнює антирезорбтивний ефект (менше нових остеокластів + прискорена загибель існуючих).

Інтерпретація та клінічні висновки

• Механічно, FC1 діє з подвійним ефектом: він перешкоджає дозріванню остеокластів шляхом пригнічення каскаду MAPK та прискорює апоптоз вже сформованих клітин, що має зменшити резорбцію кісткової тканини. З практичної точки зору, низькомолекулярні жовткові пептиди (<3 кДа) здаються кандидатами на роль функціональних інгредієнтів/добавок у профілактиці остеопорозу.
• Важливо: всі дані отримані in vitro на клітинах; біодоступність, метаболізм, ефективність in vivo та безпечні робочі дози для тварин/людей не показані. Перш ніж говорити про клініку, нам потрібно:
  • дослідження на тваринах (абсорбція, розподіл, вплив на щільність/мікроархітектуру кісткової тканини, маркери резорбції/утворення кісткової тканини);
  • оцінка стабільності фракцій у продуктах/середовищі шлунково-кишкового тракту;
  • рандомізовані клінічні випробування з клінічними кінцевими точками.

Що саме в «жовтці» може спрацювати?

Яєчний жовток багатий на білки (включаючи фосвітин) та фосфопептиди; група Ву раніше продемонструвала остеогенний потенціал компонентів яйця в остеобластичних моделях. Новий результат доповнює картину: низькомолекулярні пептиди жовтка можуть впливати на остеокласти, а не лише стимулювати остеобласти. Це підсилює інтерес до харчових пептидів як модуляторів ремоделювання кісток.

Обмеження

• Модель RAW264.7+RANKL є стандартною та зручною, але не еквівалентна первинним остеокластам людини; переносність ефекту обмежена.
• Позацільовий вплив на інші шляхи (NF-κB, NFATc1/c-Fos тощо) та функціональні результати (резорбція мінералізованої матриці) не вивчався.
• Різні джерела надають різні числові оцінки величини ефекту на TRAP-позитивні клітини; для точної інтерпретації показників необхідний доступ до повного тексту.

Коментарі авторів

«Це дослідження відкриває захопливі можливості для здоров’я кісток: виділивши водорозчинну субфракцію FC1, ми виявили природний компонент, який одночасно пригнічує диференціацію остеокластів та запускає їх апоптоз», – сказав співавтор дослідження Цзяньпін Ву. Він сказав, що такі фракції можуть стати основою функціонального інгредієнта або добавки для профілактики остеопорозу, за умови подальших доклінічних та клінічних випробувань.