Expression von arthrose-assoziierten Entzündungsmediatoren und Enzymen durch synoviale Fibroblasten unter dem Einfluss von Kollagenhydrolysaten

Abstract

Die Arthrose (OA) ist eine chronisch degenerative Erkrankung des Gelenks. Dabei kommt es im Rahmen eines komplexen pathophysiologischen Geschehens zu einem Ungleichgewicht zwischen Knorpelreparatur und Knorpeldestruktion. Eine Heilung der OA ist nicht möglich. Medizinische Behandlungen haben daher das Ziel, die Progression der OA zu verzögern, Schmerzen zu lindern und die Beweglichkeit des Gelenks so lange wie möglich zu erhalten. Als Therapie können unter anderem Kollagenhydrolysate als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen werden. Die europäische Verordnung über nährwert- und gesundheitsbezogene Angaben über Lebensmittel , die sog. Health-Claims-Verordnung , schreibt dabei vor, dass mit gesundheitsfördernden Wirkungen von Nahrungsergänzungsmitteln nur geworben werden darf, wenn diese wissenschaftlich belegt sind. Eine Vielzahl an Studien untersuchte bereits die Wirkungen von Kollagenhydrolysaten sowohl in vitro, tierexperimentell, als auch in vivo. Wenig untersucht wurde bisher der Einfluss von Kollagenhydrolysaten auf das für die Pathogenese der OA wichtige synoviale Gewebe in den Gelenken. Diese Studie ist die Erste, die den Einfluss von Kollagenhydrolysaten auf die relative mRNA-Expression von 11 protektiv oder katabol wirkenden Enzymen und Entzündungsmediatoren sowie auf die Proliferation, Viabilität und Morphologie von synovialen Fibroblasten Typ B untersucht. Darin wurden die Kollagenhydrolysate RDH (Peptan B 5000), RDH-N (Peptan B 2000), FGH (Peptan F 5000), FGH-N (Peptan F 2000), CH-Alpha®, Mobiforte®, PCH (Peptan P 5000), PCH-N (Peptan P 2000) und N-HFC untersucht. Bei den Enzymen und Mediatoren handelte es sich um ADAM17, ADAMTS5, Caspase-1, COX-2, IL-6, IL-8, MMP-3, MMP-13, PRG4, TIMP-1 und TIMP-3. Für die Untersuchung wurden synoviale Fibroblasten verwendet, die aus Kniegelenken von sechs Osteoarthritis-Patienten stammten. Nach der Kultivierung der Zellen wurden jeweils 2,0 mg/ml Kollagenhydrolysat, und zusätzlich zu einem Teil der Proben 10 ng/ml IL-1ß, für 24 Stunden hinzugefügt. Das IL-1ß sollte die Zellen vorstimulieren, wie es in einem Entzündungsgeschehen vorkommt. Anschließend wurde die RNA extrahiert, die Reinheit und Menge der RNA bestimmt und in cDNA umgeschrieben. Zusätzlich wurden die Zellzahl und die Zellviabilität sowie die Zellmorphologie bestimmt. Die cDNA wurde in der qRT-PCR amplifiziert und die Ergebnisse mit der 2^-ddCt-Methode ausgewertet. Die statistische Auswertung erfolgte mit dem Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test und anschließender Adjustierung der Daten mittels der False Discovery Rate. Bei der Auswertung des Einflusses der Kollagenhydrolysate auf die relative mRNA-Expression der untersuchten Gene zeigte sich, dass die einzelnen Substanzen sehr unterschiedliche Wirkungen besitzen. Wir konnten bei den verschiedenen Kollagenhydrolysaten keine einheitliche Regulation derselben Gene durch die synovialen Fibroblasten feststellen. Dabei stellte sich der Einfluss der Kollagenhydrolysate auf die Expression von Enzymen und Entzündungsmediatoren in bereits IL-1ß vorstimulierten synovialen Fibroblasten Typ B als gering dar. Weiterhin konnten wir zeigen, dass die Kollagenhydrolysate keinen Einfluss auf die Proliferation, Viabilität oder Morphologie von synovialen Fibroblasten Typ B besitzen.Unsere heterogenen Beobachtungen erschweren die Bewertung der Kollagenhydrolysate in Hinblick auf eine sinnvolle Zusatztherapie bei einer OA. Zu einem ähnlichen Ergebnis kommt die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit, die eine Kausalitätsbeziehung zwischen Einnahme und dem Einfluss auf eine OA-Progression oder -Symptomatik nicht feststellen konnte.