Спорт-вики — википедия научного бодибилдинга

Коллаген типа II

Материал из SportWiki энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Введение[править | править код]

Неденатурированный коллаген типа II ( UC- II® ) для поддержания функции суставов: рандомизированное, двойное слепое, плацебо - контролируемое исследование с участием здоровых добровольцев

Воздействие физических нагрузок на коленные суставы может вызывать локализованную боль и тугоподвижность, которые являются отличительной особенностью патологического воспалительного заболевания.[1] Было обнаружено, что у собак, подвергающихся напряженным беговым нагрузкам, происходят значительные потери суставного хряща и гликозаминогликанов.[2] Такие исследования показывают, что физические нагрузки могут вызывать некоторые физиологические процессы, аналогичные тем, которые происходят при артрите.[3][4] В самом деле, исследования in vitro доказали опытным путем, что многие из цитокинов, участвующих в возникновении и прогрессировании ревматоидного артрита (РА) и остеоартритом (ОА), по всей видимости, регулируют ремоделирование нормального коленного внеклеточного матрикса (ECM) , происходящее после напряженной физической нагрузки.[5]

Во время напряженной механической стимуляции нормальных хондроцитов в статических условиях, их физиология смещается в сторону распада ECM, на что указывает повышающая регуляция нескольких металлопротеиназ (ММР), таких как ММП-13, а также фактора некроза опухоли (TNF) -α, интерлейкина (IL ) -1β, ИЛ-6, а также различных аггреканов.[6] Данный катаболический ответ in vitro опосредуется изменениями в фосфорилировании, экспрессии или транслокации нескольких транскрипционных факторов в ядро клетки, таких как NF-kB, р38 МАРК, Akt и ERK.[7][8] Для сравнения, нормальные хондроциты производят противовоспалительный цитокин IL-4, когда механически стимулируются в умеренных и динамически меняющихся условиях.[9] Секреция этой аутокринной молекулы не только помогает в переходе метаболизма хондроцитов к синтезу аггрекана и типа II коллагена, она также подавляет выработку оксида азота (NO) и различных ММР и аггреканов.[10] Этот вывод подтверждается открытием того, что предварительная обработка сильно сжатых нормальных хондроцитов IL-4 ослабляет их катаболический ответ.[11] Это говорит о том, что IL-4 играет ключевую роль в понижающей регуляции процессов ремоделирования, восстановлении гомеостаза суставного хряща, а также уменьшении апоптоза хондроцитов после напряженной механической нагрузки.[12][13]

Хондроциты, подвергающиеся механическому воздействию, также производят ряд других молекул, участвующих в воспалительной реакции, в том числе простагландин Е2, оксид азота (NO), и фактора роста эндотелия сосудов.[14] Это провоспалительные молекулы, которые, в сочетании с TNF-α, IL-6 и IL-1β, приводят к локализованному и временному воспалительному ответу, который является частью нормального процесса восстановления происходящего в коленных суставах, служит для регуляции процесса ресмоделирования. Островский и др.[15] показали, что здоровые люди выделяют в 27 раз более высокие концентрации противовоспалительного цитокина IL-10 после прохождения марафона, по сравнению с в нормальным уровнем IL-10 в крови. Этот вывод не удивителен, учитывая, что эти же люди также показывают заметный рост уровня провоспалительных цитокинов TNF-α, IL-1β и IL-6. Таким образом, по-видимому, у здоровых людей, перенесших напряженную физическую нагрузку, в процессе восстановления индукция провоспалительных цитокинов компенсируется синтезом противовоспалительных агентов. Это мнение подтверждается наблюдением на хрящевых эксплантатах от здоровых добровольцев, что IL-10 снижает катаболический эффект IL-1β и TNF-α, и этот эффект усиливается путем объединения IL-10 с IL-4.

Другой белок, который производится динамически сжимающимися хондроцитами это трансформирующий фактор роста (TGF) -β.[16][17]Li TF, O’Keefe RJ, Chen D: TGF-beta signaling in chondrocytes. Front Biosci 2005, 10:681-688. Этот фактор выделяется многими типами клеток и, как известно, вмешивается в клеточный цикл и прекращает дифференцировку[19]. Что касается хондроцитов, TGF-β in vitro индуцирует пролиферацию клеток и замедляет терминальную дифференцировку в гипертрофированных клетках.[18] Многочисленные исследования показали, что TGF-β изменяет in vitro катаболическое воздействие различных провоспалительных цитокинов на нормальные хондроциты, а также хондроциты, взятые у доноров с РА и ОА.[19][20][21]

Полученные данные, обсуждаемые выше, ведут к новому, комплексному взгляду на физиологию суставов. Они говорят о том, что многие из биологических процессов, происходящие в коленных суставах, пострадавших от РА и ОА, также участвуют в поддержании здоровых коленей. Поэтому представляется целесообразным проверить эффективность натуральных добавок или компонентов, которые показали способность уменьшать боли в суставах при РА и ОА, в качестве возможных кандидатов для лечения дискомфорта в суставах, который иногда возникает в результате физических нагрузок у здоровых лиц. UC-II является естественным компонентом, который содержит гликозилированный, неденатурированный коллаген II типа.[22] Предыдущие исследования опытным путем доказали, что малые дозы UC-II улучшают здоровье суставов при ОА и РА. [23][24]Тонг и др.[25], показали, используя модели in vivo коллаген-индуцированного артрита (CIA), что потребление микрограммов неденатурированного коллагена типа II значительно уменьшает уровень циркулирующих цитокинов, что возможно, служит для уменьшения частоты и тяжести приступов артрита [26], Возможность изменять иммунитет с помощью приема пищи, или антигенов, называется оральной толерантностью. Это нормальный непрерывный физиологический процесс, который защищает пищеварительный тракт от неблагоприятного иммунологического воздействия.[27][28] Исследование механизма его действия показало, что это явление Т-опосредованно несколькими типами клеток, выделяющих IL-10 и TGF-β. Кроме того, было показано, что этот эффект носит временный характер, требующий, чтобы пища или антиген потреблялись непрерывно, чтобы поддерживать толерогенное состояние. Учитывая эти данные, а также наше современное понимание роли различных цитокинов в нормальной физиологии суставов, было высказано предположение, что добавки с UC-II могут облегчить дискомфорт в суставах и восстановить их функцию у здоровых субъектов.

Целью рандомизированного, двойного слепого, плацебо-контролируемого исследования была оценка влияния UC-II на функцию колена у здоровых субъектов без предшествующего артрита в анамнезе, которые испытывали боль в колене при напряженной физической нагрузке. Основным показателем эффективности для оценки функции коленного сустава являлись измерения гибкости, определяемой по амплитуде движений (ROM)с помощью гониометрии.

Обоснование исследования[править | править код]

UC-II содержит запатентованную форму неденатурированного коллагена типа II, полученного из грудины курицы. Предыдущие доклинические и клинические исследования подтверждают безопасность и эффективность UC-II для снижения дискомфорта при остеоартрите и ревматоидном артрите. Целью данного исследования было оценить эффективность и переносимость UC-II для контроля функции суставов и уменьшении боли в суставах вследствие физических нагрузок у здоровых лиц.

Методы[править | править код]

Даннрое рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое исследование было проведено на здоровых испытуемых, не имевших в анамнезе артрита или боли в суставах в покое, но испытывали дискомфорт в суставах после физической активности. Пятьдесят пять человек, которые сообщили о боли в колене после участия в стандартном тесте производительности на беговой дорожке были рандомизированы для получения плацебо (n = 28) или UC-II (40 мг в день, п = 27) продукта в течение 120 дней. Функциональность сустава оценивалась по изменению степени сгибания и разгибания в коленном суставе, а также измерения времени ощущения боли в суставах и восстановления после напряженной нагрузки на беговой дорожке.

Результаты[править | править код]

После 120 дней приема добавок, испытуемые в группе UC-II показали статистически значимое улучшение разгибания в коленном суставе по сравнению с плацебо (81,0 ± 1.3º против 74,0 ± 2.2º; р = 0,011) и с исходными данными (81,0 ± 1.3º против 73,2 ± 1.9º; р = 0,002). UC-II когорта также продемонстрировала статистически значимое изменение среднего разгибания в коленном суставе на 90 день (78,8 ± 1.9º против 73,2 ± 1.9º, р = 0,045) по сравнению с исходным уровнем. Никаких существенных изменений в разгибании коленного сустава не наблюдалось в группе плацебо в любое время. Было также отмечено, что группа UC-II тренировалась дольше, прежде чем испытала первый дискомфорт в суставах на 120 день (2,8 ± 0,5 мин, р = 0,019), по сравнению с исходным (1,4 ± 0,2 мин). Напротив, никаких существенных изменений не наблюдалось в группе плацебо. В ходе исследования побочных явлений не наблюдалось, В заключение исследования, пять человек в группе UC-II не сообщили о никакой боли во время или после выполнения протокола на беговой дорожке(р = 0,031, в рамках тренировки) по сравнению с одним случаем в группе плацебо.

Выводы[править | править код]

Ежедневное добавление 40 мг UC-II хорошо переносится и приводит к улучшению разгибания коленного сустава у здоровых субъектов. UC-II также продемонстрировал способность увеличивать безболевой период при напряженной физической нагрузке и облегчать боль в суставах, которая иногда возникает в результате такой деятельности.

Источники[править | править код]

  1. ↑ Shek PN, Shephard RJ: Physical exercise as a human model of limited inflammatory response. Can J Physiol Pharmacol 1998, 76:589-597.
  2. ↑ Kiviranta I, Tammi M, Jurvelin J, et al.: Articular cartilage thickness and glycosaminoglycan distribution in the canine knee joint after strenuous running exercise. Clin Orthop Relat Res 1992, 283:302-308.
  3. ↑ Guilak F: Biomechanical factors in osteoarthritis. Best Pract Res Clin Rheumatol 2011, 25:815-823.
  4. ↑ Kawamura S, Lotito K, Rodeo SA: Biomechanics and healing response of the meniscus. Oper Tech Sports Med 2003, 11:68-76.
  5. ↑ Ramage L, Nuki G, Salter DM: Signalling cascades in mechanotransduction: cell-matrix interactions and mechanical loading. Scand J Med Sci Sports 2009, 19:457-469.
  6. ↑ Honda K, Ohno S, Tanimoto K, et al.: The effects of high magnitude cyclic tensile load on cartilage matrix metabolism in cultured chondrocytes. Eur J Cell Biol 2000, 79:601-609.
  7. ↑ Agarwal S, Deschner J, Long P, et al.: Role of NF-kappaB transcription factors in antiinflammatory and proinflammatory actions of mechanical signals. Arthritis Rheum 2004, 50:3541-3548.
  8. ↑ Berg V, Sveinbjornsson B, Bendiksen S, et al.: Human articular chondrocytes express chemR23 and chemerin; chemR23 promotes inflammatory signalling upon binding the ligand chemerin(21–157). Arthritis Res Ther 2010, 12:R228.
  9. ↑ Millward-Sadler SJ, Wright MO, Lee H, et al.: Integrin-regulated secretion of interleukin 4: a novel pathway of mechanotransduction in human articular chondrocytes. J Cell Biol 1999, 145:183-189.
  10. ↑ Millward-Sadler SJ, Wright MO, Davies LW, et al.: Mechanotransduction via integrins and interleukin-4 results in altered aggrecan and matrix metalloproteinase 3 gene expression in normal, but not osteoarthritic, human articular chondrocytes. Arthritis Rheum 2000, 43:2091-2099.
  11. ↑ Doi H, Nishida K, Yorimitsu M, et al.: Interleukin-4 downregulates the cyclic tensile stress-induced matrix metalloproteinases-13 and cathepsin B expression by rat normal chondrocytes. Acta Med Okayama 2008, 62:119-126.
  12. ↑ Yorimitsu M, Nishida K, Shimizu A, et al.: Intra-articular injection of interleukin-4 decreases nitric oxide production by chondrocytes and ameliorates subsequent destruction of cartilage in instability-induced osteoarthritis in rat knee joints. Osteoarthritis Cartilage 2008, 16:764-771.
  13. ↑ van Meegeren ME, Roosendaal G, Jansen NW, et al.: IL-4 alone and in combination with IL-10 protects against blood-induced cartilage damage. Osteoarthritis Cartilage 2012, 20:764-772.
  14. ↑ Pufe T, Lemke A, Kurz B, et al.: Mechanical overload induces VEGF in cartilage discs via hypoxia-inducible factor. Am J Pathol 2004, 164:185-192.
  15. ↑ Ostrowski K, Rohde T, Asp S, et al.: Pro- and anti-inflammatory cytokine balance in strenuous exercise in humans. J Physiol 1999, 515(Pt 1):287-291.
  16. ↑ Allen JL, Cooke ME, Alliston T: ECM stiffness primes the TGFbeta pathway to promote chondrocyte differentiation. Mol Biol Cell 2012, 23:3731-3742.
  17. ↑ Bougault C, Aubert-Foucher E, Paumier A, et al.: Dynamic compression of chondrocyte-agarose constructs reveals new candidate mechanosensitive genes. PLoS One 2012, 7:e36964.
  18. ↑ Donovan J, Slingerland J: Transforming growth factor-beta and breast cancer: cell cycle arrest by transforming growth factor-beta and its disruption in cancer. Breast Cancer Res 2000, 2:116-124.
  19. ↑ Roman-Blas JA, Stokes DG, Jimenez SA: Modulation of TGF-beta signaling by proinflammatory cytokines in articular chondrocytes. Osteoarthritis Cartilage 2007, 15:1367-1377.
  20. ↑ Loeser RF: Aging and osteoarthritis: the role of chondrocyte senescence and aging changes in the cartilage matrix. Osteoarthritis Cartilage 2009, 17:971-979.
  21. ↑ van Beuningen HM, van der Kraan PM, Arntz OJ, et al.: Protection from interleukin 1 induced destruction of articular cartilage by transforming growth factor beta: Studies in anatomically intact cartilage in vitro and in vivo. Ann Rheum Dis 1993, 52:185-191.
  22. ↑ Bagchi D, Misner B, Bagchi M, et al.: Effects of orally administered undenatured type II collagen against arthritic inflammatory diseases: a mechanistic exploration. Int J Clin Pharmacol Res 2002, 22:101-110.
  23. ↑ Trentham DE, Dynesius-Trentham RA, Orav EJ, et al.: Effects of oral administration of type II collagen on rheumatoid arthritis. Science 1993, 261:1727-1730.
  24. ↑ Crowley DC, Lau FC, Sharma P, et al.: Safety and efficacy of undenatured type II collagen in the treatment of osteoarthritis of the knee: a clinical trial. Int J Med Sci 2009, 6:312-321.
  25. ↑ Tong T, Zhao W, Wu YQ, et al.: Chicken type II collagen induced immune balance of main subtype of helper T cells in mesenteric lymph node lymphocytes in rats with collagen-induced arthritis. Inflamm Res 2010, 59:369-377.
  26. ↑ Nagler-Anderson C, Bober LA, Robinson ME, et al.: Suppression of type II collagen-induced arthritis by intragastric administration of soluble type II collagen. Proc Natl Acad Sci USA 1986, 83:7443-7446.
  27. ↑ Brandtzaeg P: ‘ABC’ of mucosal immunology. Nestle Nutr Workshop Ser Pediatr Program 2009, 64:23-38. discussion 38–43, 251–7
  28. ↑ Weiner HL, da Cunha AP, Quintana F, et al.: Oral tolerance. Immunol Rev 2011, 241:241-259.
Источник — «http://sportwiki.to/index.php?title=Коллаген_типа_II&oldid=59054»