Воздействие гидролизата коллагена на метаболизм протеогликанов

С. Оссер (научный сотрудник Кафедры обшей и торакальной хирургии Университета, г. Киль, Германия; Директор Научно-исследовательского института коллагена, Германия), М. Шунк (научный сотрудник НИИ коллагена, Германия)

Цель

В течение последних лет* гидролизат коллагена использовался для лечения остеоартритов (ОА), а положительный оздоровительный эффект от его использования был подтвержден доклиническими экспериментами и клиническими исследованиями.

Однако механизм воздействия до сих пор остается неизвестен. Целью настоящего исследования является изучение воздействия гидролизата коллагена (FORTIGEL^®)** на метаболизм протеогликанов (ПГ) во внеклеточном матриксе хрящевых клеток.
*В странах Европейского Союза и США.
**В Российской Федерации FORTIGEL^® представлен под торговой маркой СиЭйч-Альфа (CH-Alpha), производства компании «Саномед - Производство полезных продуктов питания для здоровья и спорта», Германия, под контролем «Гелита Хелс ГмбХ», Германия.

Методы и материалы

Основные хрящевые клетки суставов были выделены из суставных хрящей и культивированы в условиях пониженного кислорода. В питательную среду было добавлено 0,5 мг средства FORTIGEL^® в соответствии с рекомендованной дозой для пациентов. На разных этапах культивирования, количество связанного с клетками протеогликанов было измерено с помощью определения включения 355-сульфата. Биосинтез протеогликанов был измерен с помощью особого окрашивания группы сульфатов альииановым синим. Более того, выделение аггрекана определялось с помощью нозерн-блоттинга, а количество аггрекана во внеклеточном матриксе анализировалось с помощью вестерн-блоттинга.

Результаты

Определение свойств средства FORTIGEL^® показало среднюю молекулярную массу (MB), равную 3,3 килодальтона, с массой пептидов, варьирующейся от 0,5 до 15 килодальтонов (рис.1). Применение на питательной среде средства FORTIGEL^® привело к значительному (р<0,05) увеличению синтеза протеогликанов (рис.2). Количество связанных с клетками протеогликанов значительно возросло в 1,6 раза после применения средства FORTIGEL^® по сравнению с контрольной группой клеток (рис.3). В особенности, применение средства FORTIGEL^® было связано со значительным увеличением (р<0,05) биосинтеза аггрекана, определенного с помощью выделения РНК и накопления промежуточных продуктов аггрекана, а также естественного аггрекана во внеклеточном матриксе (рис.4 (а), (b)).

Рис. 1. Выявление характеристик гидролизата коллагена (FORTIGEL^®)

Выделение профиля FORTIGEL^® из коллагена I типа. На рисунке изображена хроматограмма ВЭЖХ (средняя молекулярная масса 3,3 килодальтона)

Рис. 2. Значительное увеличение синтеза глюкозаминоглюканат после применения FORTIGEL^®

Применение средства FORTIGEL^® в течение трех дней привело к значительному увеличению синтеза глюкозаминоглюкана. n=20; *р<0,05.

Рис. 3. Увеличенный синтез протеогликанов после применения FORTIGEL^®

Синтез связанных с клетками протеогликанов в хряшевых клетках значительно увеличился после применения средства FORTIGEL^®. Расшифровка представленной информации: n=11; *р<0,05.

Рис. 4. FORTIGEL^® стимулирует выделение и биосинтез аггрекана^®.

Выделение РНК (а) и содержание аггрекана (b) значительно увеличились после применения средства FORTIGEL^®. Расшифровка представленной информации: n=15; *р<0,05.

Выводы

Результаты указывают на стимулирующий эффект средства FORTIGEL^® на метаболизм протеогликанов в хрящевых клетках. Таким образом, FORTIGEL^® может помочь сократить дегенеративные изменения внеклеточного матрикса с помощью стимуляции анаболических процессов в хрящевых тканях.

Эта информация подтверждена клиническими исследованиями (МакАлиндон и другие), которые продемонстрировали, что пероральное применение средства FORTIGEL^® привело к увеличению содержания протеогликанов в гиалиновом хряще.