Światowa populacja starzeje się w przyspieszonym tempie, a ryzyko wystąpienia problemów zdrowotnych kości i stawów, takich jak osteoporoza, reumatoidalne zapalenie stawów i choroba zwyrodnieniowa stawów, stopniowo wzrasta wraz z wiekiem. Choroba zwyrodnieniowa stawów, która wynika z postępującego niszczenia chrząstki stawowej, jest powszechną chorobą stawów i główną przyczyną dysfunkcji fizycznej i bólu u osób starszych.
W obliczu ogromnego zapotrzebowania na zdrowie kości i stawów, wielkość i udział w globalnym rynku suplementów dla kości i stawów rośnie, a według Polaris Market Research, globalny rynek suplementów dla kości i stawów jest wyceniany na około 2,16 mld USD w 2021 r. i oczekuje się, że osiągnie 4,02 mld USD do 2030 r., rosnąc przy CAGR na poziomie 7,1% w latach 2022-2030. Tymczasem skuteczne składniki związane ze zdrowiem kości i stawów zyskują na popularności.

Glukozamina
Glukozamina jest monosacharydem aminowym obecnym w organizmie, zwłaszcza w chrząstce stawowej, i jest ważnym składnikiem niezbędnym do syntezy proteoglikanu w macierzy ludzkiej chrząstki stawowej. Działa selektywnie na stawy zwyrodnieniowe, blokując proces patologiczny stawów zwyrodnieniowych, stymulując chondrocyty do produkcji glikoprotein o prawidłowej strukturze multimerycznej, hamując produkcję rodników ponadtlenkowych uszkadzających komórki i zapobiegając uszkodzeniom komórek chrząstki spowodowanym przez kortykoidy i niektóre niesteroidowe leki przeciwzapalne oraz zmniejszając uwalnianie czynników endotoksynowych uszkadzających komórki. Może zapobiegać uszkadzaniu chondrocytów przez kortykosteroidy i niektóre niesteroidowe leki przeciwzapalne oraz zmniejszać uwalnianie czynników endotoksynowych w uszkodzonych komórkach.

Siarczan chondroityny
Siarczan chondroityny (CS), glikozaminoglikan kowalencyjnie przyłączony do białek w celu utworzenia proteoglikanów, jest szeroko rozpowszechniony w macierzy zewnątrzkomórkowej i powierzchniach komórek tkanek zwierzęcych. Randomizowane, kontrolowane placebo badania kliniczne wykazały, że siarczan chondroityny zmniejsza ból u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów, poprawia funkcjonowanie stawów, zmniejsza obrzęk stawów, łagodzi uderzenia i tarcie podczas ruchu, wciąga wodę do cząsteczek proteoglikanu, pogrubia chrząstkę i zwiększa ilość płynu maziowego w stawie.

Kolagen typu II
Kolagen typu II, występujący w kościach, stawach, ścięgnach i innych tkankach, działa głównie na chrząstkę. Dzięki swojemu specjalnemu żelowemu stanowi i gładkiej strukturze działa jak "klej" łączący kości i stawy ludzkiego ciała. Badania wykazały, że kolagen typu II zapewnia odżywianie chrząstki, wspomaga tworzenie szkieletu kolagenowego w chrząstce, wspomaga metabolizm chrząstki, wspiera stawy podczas starzenia się i stresu oraz może wspomagać ruchomość obciążonych stawów.

GABA
GABA ma zdolność utrzymywania masy mięśniowej, która spada wraz z wiekiem u osób w średnim i starszym wieku. Badania wykazały, że GABA wspiera fizjologiczną regulację funkcji przysadki mózgowej i kontroluje wydzielanie przysadkowego hormonu wzrostu. Hormon wzrostu odgrywa ważną rolę we wzroście i utrzymaniu mięśni szkieletowych, a hormon wzrostu ma ostry stymulujący wpływ na transport aminokwasów i produkcję insulinowego czynnika wzrostu-1, który promuje syntezę białek mięśniowych. Podawanie GABA u ludzi podnosi spoczynkowe stężenie hormonu wzrostu w osoczu.

Kurkumina
Kurkumina jest popularnym składnikiem przeciwzapalnym dla konsumentów dbających o zdrowie stawów na rynku amerykańskim. Kurkumina pomaga złagodzić ból związany z chorobą zwyrodnieniową stawów. Kilka badań wykazało, że w ciągu 30 minut od spożycia kurkumina rozkłada się na aldehyd ferulowy, kwas ferulowy, feruloilometan, wanilinę, kwas wanilinowy i inne substancje, a hipotezą jest, że metabolity te mogą mieć działanie przeciwzapalne i przeciwutleniające, zmniejszając w ten sposób ból związany z chorobą zwyrodnieniową stawów. Ponadto naukowcy odkryli, że kurkumina ma właściwości chemiczne inhibitora COX (cyklooksygenazy), co może zapewniać umiarkowaną ulgę w bólu.

Witamina K2
Witamina K2 lub menachinon to naturalnie występująca witamina rozpuszczalna w tłuszczach, która występuje w postaci MK-4, MK-6, MK-7 i innych form, przy czym MK-7 jest najczęściej stosowana. Flora jelitowa wytwarza niewielkie ilości witaminy K2, a większość witaminy K2 w organizmie musi być spożywana z dietą.
Główną funkcją witaminy K2 jest promowanie wchłaniania wapnia i wprowadzanie wapnia do kości. Osteokalcyna jest ważnym białkiem we wchłanianiu jonów wapnia i tworzeniu kości. Witamina K2 może regulować karboksylazę γ-glutamylową, która karboksyluje reszty kwasu glutaminowego w osteokalcynie do reszt kwasu γ-karboksyglutaminowego, aktywując osteokalcynę. Karboksylowana osteokalcyna ma zdolność wiązania jonów wapnia, tworząc osteokalcynę, która jest rozpoznawana przez komórki kości i ułatwia ukierunkowane odkładanie jonów wapnia z krwi do kości, przenosząc wapń do odpowiednich obszarów ciała, takich jak kości i zęby, a także usuwając wapń z nieodpowiednich obszarów, takich jak tętnice i tkanki miękkie ciała.

Astaksantyna
Wykazano, że astaksantyna zmniejsza produkcję reaktywnych form tlenu w uszkodzonych mięśniach, ma łagodzący wpływ na zwłóknienie mięśni szkieletowych spowodowane unieruchomieniem stawów skokowych oraz ma wpływ na oksydacyjne uszkodzenie chondrocytów w chorobie zwyrodnieniowej stawów, co w pewnym stopniu zmniejsza dyskomfort stawów.
W badaniu losowo podzielono 60 pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawu kolanowego na grupę leczoną (30 przypadków) i grupę kontrolną (30 przypadków). Grupie leczonej podawano kapsułki astaksantyny, a grupie kontrolnej fenpropidynę. Wyniki wykazały, że czas trwania ulgi w bólu w grupie leczonej był krótszy niż w grupie kontrolnej, a funkcja stawów w obu grupach poprawiła się po leczeniu w porównaniu do tej przed leczeniem, a grupa leczona była lepsza niż grupa kontrolna, co wskazuje, że astaksantyna ma pewien wpływ na łagodzenie i poprawę bólu stawów związanego z chorobą zwyrodnieniową stawów.

Metylosulfonylometan (MSM)
Metylosulfonylometan (MSM) jest naturalnie występującym związkiem siarki organicznej, a naturalna synteza MSM rozpoczyna się od wychwytu siarczanu przez algi, fitoplankton i inne mikroorganizmy morskie w celu wytworzenia dimetylosulfonylopropionianu (DMSP). Liczne badania in vitro wykazały, że MSM wywiera działanie przeciwzapalne poprzez zmniejszenie ekspresji cytokin. MSM działa jako mikroelement o zwiększonych właściwościach osmotycznych i jest powszechnie stosowany w połączeniu z innymi lekami przeciwzapalnymi, w tym glukozaminą, siarczanem chondroityny i kwasem bosweliowym. Stwierdzono, że połączenie MSM z glukozaminą i siarczanem chondroityny skutecznie zmniejszało poziom białka C-reaktywnego u szczurów z ostrym i przewlekłym reumatoidalnym zapaleniem stawów wywołanym testem.

Kwas hialuronowy
Kwas hialuronowy jest głównym składnikiem płynu maziowego, wydzielanym przez komórki maziowe, fibroblasty i chondrocyty. Pełni różne funkcje fizjologiczne, takie jak regulacja ekspresji białek, wspomaganie dyfuzji i transportu wody i elektrolitów oraz ułatwianie gojenia się ran, a także odgrywa ważną rolę w ochronie chrząstki stawowej. Według badań, gdy występują choroby zapalne kości i stawów, produkcja i metabolizm kwasu hialuronowego w stawach są nieprawidłowe, jego stężenie i masa cząsteczkowa są znacznie zmniejszone, a chrząstka ulega degradacji i zniszczeniu, co prowadzi do pojawienia się dysfunkcji fizjologicznej. Badania wykazały, że doustne podawanie kwasu hialuronowego (w handlu kwas hialuronowy jest ogólnie dostępny w postaci soli sodowej, tj. hialuronianu sodu) może zmniejszyć ból i sztywność stawów, poprawić dyskomfort stawów i pomóc złagodzić objawy zwyrodnieniowego zapalenia stawów. Na przykład, randomizowane, podwójnie zaślepione, kontrolowane placebo badanie trwające 2 miesiące u 20 pacjentów w wieku powyżej 40 lat z chorobą zwyrodnieniową stawu kolanowego wykazało, że kwas hialuronowy znacznie zmniejszył ból, poprawił sprawność fizyczną i jakość życia u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawu kolanowego.