Кости: ответы на вопросы

Репараген - соединение, состоящее на 83% из маки, уменьшило боль и скованность, а также улучшило физическую функцию в исследовании 95 пациентов с остеоартритом. В пилотном исследовании 12 женщин в период менопаузы мака увеличивала плотность костной ткани в течение 4 месяцев. Мака также предотвращает потерю костной массы из-за снижения уровня эстрогена у крыс.

Источник: Comparison of glucosamine sulfate and a polyherbal supplement for the relief of osteoarthritis of the knee: a randomized controlled trial [ISRCTN25438351]. Komal Mehta. BMC Complement Altern Med. 2007 Oct 31;7:34.

Витамин D поддерживает баланс кальция и фосфора в организме. В частности, он способствует всасыванию кальция и фосфора из кишечника, реабсорбции кальция в почках и мобилизации кальция в костях. Кроме того, витамин D подавляет паратиреоидный гормон и уменьшает разрушение костей, тем самым косвенно увеличивая костную массу. Костные клетки также используют витамин D для роста и восстановления костей. В свою очередь, витамин D регулирует рост и функцию костеобразующих клеток (остеобластов). Однако в клеточных исследованиях более высокие дозы этого витамина стимулируют клетки, разрушающие кости (остеокласты), из-за его узкого терапевтического диапазона. Это еще раз подчеркивает важность приема витамина D в рекомендуемых дозах, а не чем больше тем лучше.

Источник: Vitamin D control of osteoblast function and bone extracellular matrix mineralization. J P van Leeuwen et al. Crit Rev Eukaryot Gene Expr. 2001.

Дефицит витамина D вызывает рахит у младенцев, маленьких детей и подростков и остеомаляцию у взрослых. Рахит характеризуется задержкой минерализации ростового хряща. Кости со временем размягчаются и деформируются, что приводит к задержке роста, увеличению эпифизов длинных костей и деформации ног. Дефицит витамина D у матери может повлиять на развитие скелета плода. В исследовании 424 беременных женщин у матерей с дефицитом чаще рождались плоды с бедренными костями, которые имели рахитические признаки. Остеомаляция - это отсутствие или задержка минерализации новообразованного костного коллагена. Взрослые с остеомаляцией могут испытывать общий дискомфорт в костях, мышечные боли и слабость. Остеомаляцию и рахит, вызванные дефицитом витамина Д, можно предотвратить при достаточном потреблении этого витамина с пищей или добавками. В зависимости от степени дефицита могут потребоваться различные дозы и режимы лечения с целью достижения уровня в крови от 20 до 50 нг/мл.

Источник: Prevention of Rickets and Vitamin D Deficiency in Infants, Children, and Adolescents. Pediatrics (2008) 122 (5): 1142–1152.

Низкий уровень витамина D в крови связан с более низкой минеральной плотностью костной ткани, дефектами минерализации и повышенным риском потери костной массы или переломов как у мужчин, так и у женщин. Этот витамин следует рассматривать для терапии остеопороза, отдельно или в комбинации с другими терапевтическими костными препаратами. Исследования показывают, что у взрослых в возрасте 50 лет и старше прием витамина D в сочетании с кальцием оказывает благотворное влияние на минеральную плотность костной ткани, остеопоротические переломы и падения без признаков вреда. У пожилых женщин, которые получали 1200 мг кальция и 800 МЕ витамина D3 ежедневно в течение 3 лет, риск перелома бедра был снижен на 43%, а риск переломов в целом был снижен на 32%. Группы населения, которые защищают себя от солнца или имеют темную кожу, афроамериканцы и латиноамериканцы, могут подвергаться повышенному риску дефицита витаминов и переломов. Однако ежегодный прием высоких доз витамина D (500000 МЕ в год) приводил к повышенному риску падений и переломов у пожилых женщин, проживающих в общинах. Фактические данные подтверждают использование добавок витамина D и кальция в рекомендуемых дозах для здоровья костей у пожилых людей, подверженных риску дефицита. Исследования показывают, что эта комбинация может уменьшить количество переломов костей.

Источник: Patient level pooled analysis of 68 500 patients from seven major vitamin D fracture trials in US and Europe. BMJ. 2010; 340: b5463. Published online 2010 Jan 12.

Икариин увеличивал плотность костей бедра и нижней части позвоночника в клиническом исследовании на 100 женщинах в постменопаузе путем ингибирования маркера разрушения кости (дезоксипиридинолин) и поддержания маркера формирования кости (остеокальцин). Аналогичным образом, икариин улучшал минеральную плотность и прочность костной ткани у самок крыс с удаленными яичниками. Икариин также может стимулировать выработку и активность костных клеток (остеобластов), основываясь на результатах клеточных исследований. Икариин стимулировал генерацию культивируемых клеток костей человека (остеобластов) путем увеличения выработки костного морфогенетического белка (BMP-2), ключевого белка, участвующего в формировании костей и хрящей. Он также усиливал выработку первичных остеобластов за счет увеличения маркеров костеобразования ALP, остеокальцина, COL-1 и OPG и снижения RANKL, белка, участвующего в образовании остеокластов. Икариин ингибировал образование и костно-резорбирующее действие остеокластов за счет увеличения соотношения OPG/RANKL в костных клетках. Известно, что остеопротегерин (OPG) ингибирует активность RANKL, которая играет важную роль в образовании остеокластов и разрушении кости. Кроме того, икариин может подавлять образование остеокластов путем уменьшения количества супероксидов, активных форм кислорода, которые необходимы для выживания и активности остеокластов. Икариин может также ингибировать разрушение хрящей и костей у мышей с артритом (путем ингибирования катепсина К, фермента, который разрушает хрящи и кости).

Источник: Icaritin and its glycosides enhance osteoblastic, but suppress osteoclastic, differentiation and activity in vitro. Jian Huang et al. Life Sci. 2007.

Систематический обзор 2022 г и мета-анализ, объединяющий западную медицину и восточную медицину, посвященный оценке эффективности эпимедиума при остеопорозе на основании 12 рандомизированных контролируемых испытаний (РКИ) с участием 1017 пациентов пришел к следующим выводам. В целом, можно было подтвердить, что в группе, получавшей экстракт эпимедиума плюс традиционную фармакотерапию, минеральная плотность костной ткани (МПКТ) была значительно улучшена, эффективная скорость была значительно улучшена, а индекс боли VAS был значительно снижен по сравнению с контрольной группой. По сравнению с традиционной фармакотерапией, эпимедиум, применяемый отдельно, улучшал МПКТ и эффективную скорость. Индекс боли VAS был ниже, а уровень щелочной фосфатазы (АЛФ) был значительно снижен у пациентов, принимающих только эпимедиум, по сравнению с теми, кто получал традиционную фармакотерапию. Может регулировать метаболизм кости, особенно АЛФ, с удовлетворительной клинической эффективностью при остеопорозе. Результаты анализа подгрупп показали, что рекомендуемая продолжительность приема эпимедиума в качестве вспомогательного средства составляла >3 месяцев, рекомендуемая продолжительность эпимедиума в качестве альтернативы составляла ≤3 месяца эпимедиума. Для подтверждения этих результатов необходимы более строгие РКИ.

Источник: Epimedium for Osteoporosis Based on Western and Eastern Medicine: An Updated Systematic Review and Meta-Analysis. Shihua Shi et al. Front Pharmacol. 2022.

Минеральная плотность костной ткани (МПКТ) была подтверждена не только для диагностики остеопороза, но и для прогнозирования риска переломов, связанных с остеопорозом. В 2020 году был проведен обзор научных публикаций с целью исследовать общую пользу растительных лекарственных средств для МПКТ с использованием метааналитического метода. Семнадцать исследований были объединены в метаанализ и показали, что МПКТ была выше в группе фитотерапии, чем в контрольной группе. Значительные преимущества фитотерапии для МПК были обнаружены в поясничном отделе позвоночника, шейке бедренной кости и бедренном вертеле, а также у женщин в постменопаузе. Более того, с помощью мета-регрессионного анализа было обнаружено, что возраст наступления менопаузы и продолжительность менопаузы влияют на влияние травяного вмешательства на МПКТ. Кроме того, было обнаружено, что наиболее часто назначаемым лекарством среди эффективных трав в объединенных исследованиях был эпимедиум. Результаты этого исследования показывают, что растительные лекарственные средства эффективны для увеличения МПКТ у людей с остеопорозом.

Источник: Benefits of Herbal Medicine on Bone Mineral Density in Osteoporosis: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Wan-Ling Lin et al. Am J Chin Med. 2020.

В исследовании 98 подростков прием добавок инулина в течение одного года увеличивал усвоение кальция и минеральную плотность костной ткани по сравнению с контрольной группой. Аналогичным образом, вмешательство с 8 гр углеводов инулинового типа в день улучшило усвоение кальция костями (но только у 32 из 48 подростков) в другом исследовании. Однако напиток, обогащенный инулином, не оказал никакого влияния на резорбцию кости в клиническом исследовании на 15 людях среднего возраста, прикованных к инвалидным коляскам. Беременные мыши, которым давали инулин, имели более толстые кости, чем мыши, получавшие обычную диету или диету, обогащенную кальцием. Потомство мышей, получавших инулин, также имело повышенную минеральную плотность костной ткани по сравнению с потомством мышей в других группах. Несколько небольших клинических испытаний со смешанными результатами и исследование на животных не могут считаться достаточным доказательством того, что инулин улучшает здоровье костей. Необходимы дальнейшие клинические исследования.

Источник: Maternal Dietary Supplementation with Oligofructose-Enriched Inulin in Gestating/Lactating Rats Preserves Maternal Bone and Improves Bone Microarchitecture in Their Offspring. Pilar Bueno-Vargas et al. PLoS One. 2016.

Прием пренатальных добавок цинка у 240 беременных женщин из бедного региона значительно улучшил развитие костей у их детей. У 32 молодых людей с талассемией (расстройством крови) и 147 девочек добавки цинка улучшили плотность костной ткани. Другое исследование показало, что добавки цинка повышают маркеры костеобразования (то есть ALP, BAPE и BAP-M) у здоровых мужчин. У лабораторных животных и в пробирках цинк способен увеличивать плотность и прочность костей, улучшая их формирование и предотвращая потерю костной массы.

Источник: Zinc Supplementation Increases Procollagen Type 1 Amino-Terminal Propeptide in Premenarcheal Girls: A Randomized Controlled Trial. Paige K Berger.  J Nutr. 2015 Dec;145(12):2699-704. 

Около 50-60% магния хранится в костях, из которых около 30% находится на поверхности в виде кристаллов гидроксилапатита вместе с кальцием и неорганическим фосфатом (Pi). Магний, присутствующий на поверхности костей, доступен только для ионного обмена. Оставшееся количество становится неотъемлемой частью кости и высвобождается в процессе резорбции кости. Магний участвует в регулировании растворимости минералов, тем самым поддерживая размер их кристаллов. Кроме того, магний также участвует в пролиферации остеобластов. Сообщается, что у крыс с дефицитом магния снижается костная масса и уменьшается количество остеобластов. Дефицит магния связан со снижением сосудистого снабжения костей, что способствует высвобождению фактора некроза опухоли (TNFa), вещества Р и интерлейкина 1β, который запускает остеокластическую резорбцию кости. 

Источник: Magnesium'-the master cation-as a drug-possibilities and evidences. Aparna Ann Mathew et al. Biometals. 2021 Oct.

Более низкое потребление магния связано с более низкой минеральной плотностью костной ткани и способствует развитию остеопороза. У женщин в постменопаузе низкое потребление магния коррелирует с более быстрой потерей костной массы или снижением минеральной плотности костной ткани. Прием добавок магния был полезен женщинам с остеопорозом. С другой стороны, повышенный уровень магния может оказывать вредное воздействие на метаболизм костей и функцию паращитовидной железы, приводя к дефектам минерализации. Избыток магния (в 5-10 раз превышающий потребность в питательных веществах) у крыс не оказывал влияния на минеральную плотность костной ткани в краткосрочной перспективе, но снижал минеральную плотность костной ткани в долгосрочных исследованиях. Повреждения костей и снижение минеральной плотности костной ткани были зарегистрированы в случаях острого воздействия высоких доз магния у людей. Потребление магния, немного превышающее норму, было связано с увеличением числа переломов предплечья и запястья, которые, возможно, были связаны с большей физической активностью и падениями.

Источник: Magnesium intake, bone mineral density, and fractures: results from the Women's Health Initiative Observational Study. Tonya S Orchard. Am J Clin Nutr. 2014 Apr; 99(4): 926–933.

У женщин в постменопаузе креатин в сочетании с силовыми тренировками улучшал качество жизни и уменьшал симптомы остеоартрита коленного сустава (такие как боль и скованность). Креатин вводился в дозе 20 г в день в течение одной недели, а затем поддерживался на уровне 5 г в день еще в течение 11 недель. Креатин работает вместе с факторами роста костей, повышая активность костеобразующих клеток. В клеточных исследованиях он увеличивал минерализацию. Однако необходимы дополнительные исследования на людях.

Источник: Stimulatory effects of creatine on metabolic activity, differentiation and mineralization of primary osteoblast-like cells in monolayer and micromass cell cultures. I Gerber et al. Eur Cell Mater. 2005.

В исследовании альфа-кетоглутарат увеличивал выработку коллагена и всасывание железа, что может увеличить плотность и прочность костей. У 76 женщин в менопаузе со слабостью костей прием альфа-кетоглутарата в течение 24 недель предотвратил потерю костной массы и уменьшил симптомы менопаузы. Он также реконструировал костную ткань. Ряд исследований на животных показали, что добавление альфа-кетоглутарата улучшает плотность костной ткани. Однако специалисты считают, что только одно клиническое исследование и несколько исследований на животных не подтверждают использование этой добавки для укрепления здоровья костей. Их предварительные результаты должны быть воспроизведены в большем количестве клинических исследований на более крупных популяциях.

Источник: Alpha-ketoglutarate decreases serum levels of C-terminal cross-linking telopeptide of type I collagen (CTX) in postmenopausal women with osteopenia: six-month study Rafał S Filip et al. Int J Vitam Nutr Res. 2007 Mar.

В предварительных исследованиях у женщин в постменопаузе добавки пиколината хрома снижали реабсорбцию кости и улучшали определенные показатели плотности костной ткани за счет усиления функции инсулина. Необходимы дополнительные исследования для изучения влияния хрома на здоровье костей.

Источник: Anabolic effects of insulin on bone suggest a role for chromium picolinate in preservation of bone density. M F McCarty. Med Hypotheses . 1995 Sep;45(3):241-6.

У женщин в постменопаузе с остеопенией (низкой плотностью костной ткани) альфа-липоевая кислота (АЛК) незначительно повышала минеральную плотность костной ткани (МПКТ). Несколько лабораторных исследований показали, что АЛК ингибирует индуцированную воспалением потерю костной массы. У самок крыс с остеопенией АЛК не только останавливала резорбцию кости, но и стимулировала ее образование. Альфа-липоевая кислота уменьшала воспаление и уменьшала дегенерацию хряща у крыс с остеоартрозом. Необходимы дополнительные исследования, чтобы полностью определить роль АЛК в здоровье костей. Здоровая диета, богатая АЛК, не повредит.

Источник: Oral supplementation with antioxidant agents containing alpha lipoic acid: effects on postmenopausal bone mass. G Mainini et al. Clin Exp Obstet Gynecol. 2012.

Некогда существующие предположения о том, что повышенное потребление белка с пищей может оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье костей, увеличивая потерю минералов костной ткани и увеличивая риск переломов, не были подтверждены более поздними исследованиями, которые, во всяком случае, показали благотворное влияние пищевого белка на здоровье костей.

Источник: Rational Use of Protein Supplements in the Elderly-Relevance of Gastrointestinal Mechanisms. Ian Chapman et al. Nutrients. 2021.

Нет, как раз наоборот. К примеру на бейсболистах проводили исследование, суть которого состояла в том, чтобы определить, повышает ли силовая тренировка в сочетании с высоким потреблением белка общую и региональную минеральную плотность костной ткани (МПКТ). Изучали участников которые придерживались диеты содержащей 14% белка от общей калорийности и 44%. В первой группе была увеличена минеральная плотность костной ткани (МПКТ) только доминантной руки, а общая МПКТ даже немного снижена. А в высокобелковой группе была увеличена и региональная МПКТ в доминантной руке и общая.

Источник: High-protein supplementation facilitates weight training-induced bone mineralization in baseball players. Chen-Wei Chung et al. Nutrition. Jul-Aug 2020.

Исследование, проведенное на старых мышах, показало, что CLA и рыбный жир способствуют уменьшению жировых отложений в костном мозге и увеличению костной массы. Однако указанное исследование не следует интерпретировать как способствующие какой-либо пользе для здоровья человека, пока не будут проведены соответствующие исследования на людях.

Источник: Combination of conjugated linoleic acid with fish oil prevents age-associated bone marrow adiposity in C57Bl/6J mice. Ganesh V Halade et al. J Nutr Biochem. 2011 May.