Präparat- und Chargenvergleich von Kollagenhydrolysaten - biochemische Zusammensetzung und zelluläre Wirkung auf kultivierte humane synoviale Fibroblasten

Abstract

Kollagenhydrolysate (KH) sind Peptidgemische, die als Nahrungsergänzungsmittel bei Arthrose eingesetzt werden. Klinische Effekte von KH gelten bislang als umstritten, wobei Wirkungen auf den Gelenkknorpel beschrieben wurden. Ziel dieser Arbeit war es, erstmalig biochemische Unterschiede von KH-Präparaten bzw. deren Chargen zu quantifizieren und ihre Wirkung auf synoviale Fibroblasten (FLS) zu beschreiben. Hierfür wurden humane FLS aus arthrotischen Kniegelenken für 48 Std. mit den KH-Präparaten Mobiforte®, CH-Alpha®, Peptan® B 2000 und Peptan® B 5000 bzw. deren Chargen in Konzentrationen von 0 5 mg/ml inkubiert. Anschließend wurde der Gehalt verschiedener Entzündungsmediatoren (IL-1, IL-6, IL-8, NO, PGE2) und Enzymen (MMP-1, MMP-3, MMP-13 und TIMP-3) in den Nährmedien bestimmt. Die Untersuchung der biochemischen Zusammensetzung der KH erfolgte mittels MALDI-TOF-Massenspektrometrie. Hierzu wurden in jedem Präparat die enthaltenen Peptide ermittelt und mit den Peptiden anderer Präparate/Chargen verglichen. Mittels stabiler Isotopen-Markierung (ICPLTM) verglichen wir außerdem die enthaltenen Peptidkonzentrationen verschiedener Chargen eines Präparates. Alle Vergleiche von zwei Präparaten zeigten signifikante Unterschiede in der Peptidzusammensetzung mit durchschnittlich lediglich 7 % gemeinsamen Peptiden (Referenz: 51 %). Die Peptidanzahl lag im verwendeten Messbereich zwischen 68 und 196. Interessanterweise zeigten sich auch beim Vergleich verschiedener Chargen, mit Ausnahme von Mobiforte®, Unterschiede: So differierten die beiden Peptan® B 2000-Chargen in der Peptidzusammensetzung (gemeinsame Peptide: 31 %) und in den enthaltenen Peptidkonzentrationen (Anteil an Peptiden mit ähnlich hoher Konzentration: 34 %, Referenz: 78 %). Daneben unterschieden sich auch beide CH-Alpha®-Chargen in den Peptidkonzentrationen (47 %), jedoch nicht in der Peptidzusammensetzung (41 %). In keinem Fall wurde eine signifikante Wirkung von KH auf FLS beobachtet, auch wenn sich z. T. Hinweise auf stimulatorische Effekte bei den Präparaten Peptan® B 5000, einer Peptan® B 2000-Charge und bei beiden CH-Alpha®-Chargen fanden. Umfassendere Studien mit weiteren Stoffwechselparametern sind hier erforderlich. Unsere Studie zeigt zum ersten Mal, dass sich KH-Präparate und deren Chargen in ihrer biochemischen Zusammensetzung z. T. deutlich unterscheiden. Die Wirkung von KH auf FLS und weitere Gelenkszellen sowie die reproduzierbare Herstellung jedes einzelnen KH-Präparates sollten weiter eingehend untersucht werden.