Eidooier en botgezondheid: peptiden verminderen de activiteit van osteoclasten

Osteoporose ontwikkelt zich wanneer de balans tussen botopbouwers (osteoblasten) en botvernietigers (osteoclasten) verschuift naar afbraak. Er bestaan effectieve medicijnen, maar sommige patiënten zijn bang voor bijwerkingen, waardoor er een groeiende interesse is in bioactieve moleculen in voeding. Een team van de Universiteit van Alberta rapporteerde dat in water oplosbaar eidooierhydrolysaat, en met name de laagmoleculaire subfractie FC1 (<3 kDa), de osteoclastogenese in een celmodel onderdrukt en tegelijkertijd de apoptose van volwassen osteoclasten bevordert. Het onderzoek werd gepubliceerd in Food Science of Animal Products.

Onderzoeksmethoden

• Materiaal: drie in water oplosbare fracties van dooierhydrolysaat (FA, FB, FC) en twee subfracties van FC (FC1 <3 kDa en FC2 >3 kDa).
• Osteoclastogenesemodel: RAW264.7-macrofaaglijnen geïnduceerd door RANKL (gevalideerd systeem voor het bestuderen van osteoclastdifferentiatie).
• Beoordelingen:
  • aantal TRAP-positieve multinucleaire cellen;
  • expressie/fosforylering van MAPK cascade-eiwitten (p38, JNK, ERK), cruciaal voor osteoclastrijping;
  • markers van apoptose in volwassen osteoclasten (vroeg/laat).
• Doseringsbereik: tot 1000 mcg/ml (bovenste testconcentratie voor fracties/subfracties).

Belangrijkste resultaten

• Anti-osteoclastogene werking: de FC-fractie was sterker dan FA/FB, en FC1 was het meest actief: bij de hoogste dosis verminderde het het aantal TRAP-positieve osteoclasten met ongeveer de helft (dosisafhankelijk). Afzonderlijke rapporten geven aan dat bij 1000 μg/ml het aandeel TRAP-positieve cellen daalde tot ~53% (FC1) en ~84% (FC2) van de controlegroep.
• Signaalroutes: FC1 onderdrukte RANKL-geïnduceerde p38/JNK/ERK-fosforylering, waardoor een belangrijke route in de osteoclastdifferentiatie werd verstoord. Het effect was dosisafhankelijk.
• Apoptose van volwassen osteoclasten: toename van vroege en late apoptose, wat het antiresorptieve effect aanvult (minder nieuwe osteoclasten + versnelde dood van bestaande osteoclasten).

Interpretatie en klinische conclusies

• Mechanistisch gezien heeft FC1 een dubbele werking: het verstoort de osteoclastrijping via remming van de MAPK-cascade en versnelt de apoptose van reeds gevormde cellen, wat botresorptie zou moeten verminderen. Vanuit praktisch oogpunt lijken dooierpeptiden met een laag moleculair gewicht (<3 kDa) geschikte kandidaten voor functionele ingrediënten/supplementen ter preventie van osteoporose.
• Belangrijk: alle gegevens zijn in vitro op cellen; biologische beschikbaarheid, metabolisme, in vivo werkzaamheid en veilige werkdoses bij dieren/mensen worden niet getoond. Voordat we het over de kliniek hebben, hebben we het volgende nodig:
  • dierstudies (absorptie, distributie, effecten op botdichtheid/microarchitectuur, markers van botresorptie/-vorming);
  • beoordeling van de stabiliteit van fracties in producten/gastro-intestinale omgeving;
  • gerandomiseerde klinische onderzoeken met klinische eindpunten.

Wat kan er precies in de "dooier" gebeuren?

Eidooier is rijk aan eiwitten (waaronder fosvitine) en fosfopeptiden; Wu's groep toonde eerder al het osteogene potentieel van eicomponenten aan in osteoblastmodellen. Het nieuwe resultaat maakt het plaatje compleet: laagmoleculaire dooierpeptiden kunnen osteoclasten aanpakken, en niet alleen osteoblasten stimuleren. Dit versterkt de interesse in voedingspeptiden als modulatoren van botremodellering.

Beperkingen

• Het RAW264.7+RANKL-model is standaard en handig, maar is niet gelijkwaardig aan primaire menselijke osteoclasten; de overdraagbaarheid van het effect is beperkt.
• Er is geen onderzoek gedaan naar off-target-effecten op andere routes (NF-κB, NFATc1/c-Fos, etc.) en functionele uitkomsten (resorptie van de gemineraliseerde matrix).
• Verschillende bronnen geven uiteenlopende numerieke schattingen van de effectgrootte op TRAP-positieve cellen. Voor een nauwkeurige interpretatie van de gegevens is toegang tot de volledige tekst vereist.

Opmerkingen van de auteurs

"Deze studie opent een interessante mogelijkheid voor de gezondheid van de botten: door een in water oplosbare subfractie van FC1 te isoleren, hebben we een natuurlijke component gevonden die zowel de osteoclastdifferentiatie remt als hun apoptose activeert", aldus coauteur Jianping Wu. Hij zei dat dergelijke fracties de basis zouden kunnen vormen voor een functioneel ingrediënt of supplement ter preventie van osteoporose, mits deze vervolgens preklinisch en klinisch worden getest.