El colágeno hidrolizado mejora el metabolismo óseo y los parámetros biomecánicos en ratones ovariectomizados: estudio in vitro e in vivo.

Justificación

La pérdida de masa ósea se origina por un desequilibrio entre la formación de hueso, llevada a cabo por los osteoblastos, y la degradación del tejido óseo, realizada por los osteoclastos. Este fenómeno cobra especial importancia después de la menopausia, en la que se produce un exceso de actividad de los osteoclastos.
El colágeno es la principal proteína de la matriz extracelular de los huesos, con un papel importante en la diferenciación de los osteoblastos.
Algunos estudios sugieren que la dieta enriquecida con colágeno hidrolizado mejora el metabolismo del colágeno óseo y la DMO (densidad mineral ósea).

Objetivo

Investigar los efectos de la administración colágeno hidrolizado (Peptan®), como componente nutricional, sobre el metabolismo óseo.

1. Estudio in vivo

Diseño

El estudio fue realizado con ratones hembras de 12 semanas de edad (n=32), de las cuales 24 fueron ovariectomizadas, para imitar las condiciones de la postmenopausia, y a 8 se les simuló dicha operación.
Los ratones hembras fueron divididos en 4 grupos de 8 componentes cada uno, a los que se administraron durante 12 semanas dietas diferentes:

• Grupo Control (n=8): dieta sin péptidos de colágeno Peptan®
• Grupo OVX (n=8): dieta sin péptidos de colágeno Peptan®
• Grupo OVX10 (n=8): dieta con 10 g/Kg de péptidos de colágeno Peptan®
• Grupo OVX25 (n=8): dieta con 25 g/Kg de péptidos de colágeno Peptan®

Se midió la DMO mediante absorciometría de rayos X de energía dual (DXA), a las 4, 8 y 12 semanas después de la cirugía.

Además, a las 12 semanas se evaluó:

• La concentración de telopéptido C-terminal de colágeno tipo I (marcador de resorción ósea) y la actividad de la fosfatasa alcalina específica del hueso (marcador de formación ósea).
• Las propiedades mecánicas de los fémures y el contenido de calcio de las tibias.

Resultados

En los ratones OVX alimentados con péptidos de colágeno Peptan® se observó:

• Aumento de la DMO
  El aumento de la DMO, a las 12 semanas, fue mayor para los ratones hembras OVX alimentados con dietas que incluían 10 o 25 g/Kg de péptidos de colágeno Peptan® frente al grupo de ratones hembras OVX alimentadas sin suplementación con péptidos de colágeno.

Aumento de la DMO a las 12 semanas después de la ovariectomía

Los valores expresan la media ± DE. Los grupos con letras diferentes indican una diferencia significativa (p <0,05).

• Disminución de la resorción ósea
  La concentración de telopéptido C-terminal de colágeno tipo I (CTX) fue significativamente más baja en los ratones OVX alimentados con cualquiera de las dietas que contenían colágeno hidrolizado (OVX 10: 9,62 ± 2,02; OVX 25: 9,45 ± 1,33).

Concentración de CTX a las 12 semanas después de la ovarioectomía

• Aumento de la fuerza ósea significativa para los ratones alimentados con la dieta de colágeno hidrolizado 25 g/Kg.

2. Estudio in vitro:

Diseño

Se realizaron cultivos primarios en células óseas murinas a partir de la médula extraída de la tibia y el fémur, para medir el crecimiento y diferenciación de osteoclastos y osteoblastos cultivados con diferentes concentraciones (de 0,2 a 1,0 mg/mL) de colágeno hidrolizado bovino, porcino o de pescado (2 o 5 kDa).

Resultados

En el cultivo con colágeno hidrolizado 2 kDa, comparado con el grupo control, se observó:

• Aumento significativo y dependiente de la dosis en la actividad de la fosfatasa alcalina ósea, un marcador de osteogénesis.
• Disminución en la actividad de los octeoclastos.

Conclusión

Los resultados obtenidos en el estudio indican que los péptidos de colágeno modulan la formación y mineralización ósea, estimulando el crecimiento y la diferenciación de los osteoblastos, mientras reducen la diferenciación de los osteoclastos.

CTX: telopéptido C-terminal del colágeno tipo I; DE: desviación estándar; DMO: densidad mineral ósea; DXA: absorciometría de rayos X de energía dual.

Bibliografía

Guillerminet F, et al. Hydrolyzed collagen improves bone metabolism and biomechanical parameters in ovariectomized mice: an in vitro and in vivo study. Bone. 2010;46(3):827-34.