Osteocalcin

Osteocalcin egy peptidhormon, amely különféle funkciókkal rendelkezik a csontokban. Jelentősen részt vesz a csont anyagcserében, és markerként szolgál a vér különböző csontbetegségei számára. De nagy szerepet játszik a szénhidrátok és zsírok metabolizmusában is.

Mi az osteocalcin?

Az oszteokalcin egy peptidhormon, amelyet a csontok osteoblasztjaiban vagy a fogak odontoblastjaiban termelnek. Az extracelluláris csont mátrix részeként kötődik az ásványi hidroxiapatithoz. Ott ez körülbelül egy-két százalék.

Az ásványi anyag kalciumhoz való kötődése miatt az osteocalcin gátolja a csont gátlástalan mineralizációját. Az 1q25q31 kromoszómán lévő gén kódolja. Az egerekkel végzett vizsgálatokban ennek a génnek a mutációi a csontok fokozott mineralizációjához vezettek, ezáltal a márványcsont betegség kialakulásához. Ez megnövekedett csontképződést és ugyanakkor megnövekedett törékenységet eredményezett. A hormon szintézise a D-vitamin-metabolit kalcitrioltól (1,25 (OH) 2D3) függ.

A kalciumhoz való kötődést a glutamil-karboxiláz enzim katalizálja. A K-vitamin kofaktorként működik. Az osteocalcin a csontszerkezet markerét képezi. Már elkülönítették a túlélő neandervölgyi csontokból. Diagnosztikai célokra mérik a vérben.

Funkció, hatás és feladatok

Az osteocalcin számos funkciót tölt be a szervezetben. Ez egy olyan hormon, amelyet csak a csontok osteoblasztjaiban vagy a fogak odontoblastjaiban szintetizálnak.

Ott jelentős mértékben részt vesz a csont anyagcserében. A csontépítési és csontdegradációs folyamatok folyamatosan zajlanak a vázrendszerben. Ha a csontokat lebontó folyamatok dominálnak, akkor az oszteoporózis néven ismert. Noha a hormon nem gátolja az osteoporosis kialakulását, fontos markerként szolgál bizonyos csontbetegségeknél. A csonton belül a feladata a csontok mineralizációjának korlátozása. Ez kötődik az extracelluláris, nem kollagén csontmátrix hidroxiapatitjához. A csontok normálisan fejlődnek, és megkapják a szükséges erőt a törések ellen. A mátrix legfeljebb két százalékot tartalmaz. Annak érdekében, hogy kötődhessenek az ásványi anyag kalcium-atomjaihoz, az oszteokalcin glutamilmaradványait először enzim segítségével el kell távolítani.

Ez az enzim glutamil-karboxiláz, amelyet viszont a kofaktor K-vitamin aktivál. A legújabb eredmények szerint az osteocalcin csökkenti a vércukorszintjét és csökkenti a zsírt is. A vércukorszint csökkentése kétféle módon történik. Az osteocalcin közvetlenül stimulálja a hormon inzulin szintézisét azáltal, hogy stimulálja a hasnyálmirigy Langerhans szigeteit. Közvetlenül növeli az inzulin hatékonyságát az adiponektin hormon stimulálása révén. Az utóbbi években azt találták, hogy [[inzulinrezisztenciát az adiponektin csökkent termelése okozza.

Minél több zsírt tárol az adipocitákban, annál alacsonyabb az adiponektin szintézis. Ez viszont csökkenti az inzulin hatékonyságát. Ezenkívül állatkísérletek kimutatták, hogy az osteocalcin fokozza a zsírégetést. A magas osteocalcin-szintű egerekben nem alakult ki elhízás vagy cukorbetegség. E kutatás alapján jövőbeli megközelítések léphetnek fel az elhízás és a II. Típusú cukorbetegség hatékonyabb leküzdésére az osteocalcin segítségével.

Oktatás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek

Mint korábban említettük, az osteocalcin a csontok osteoblastjaiban és a fogak odontoblastjaiban szintetizálódik. Termelési sebessége a K-vitamintól függ, és a D-vitamin stimulálja. Megalakulása után ez utóbbi főként komponensként beépül az extracelluláris csont mátrixba. Csak ott van stabil.

Szabad formában csak rövid felezési ideje van. Például a vérplazmában felét bontja fel a benne lévő proteázok négy percen belül. A csontáramlás során felszabadul, és a vérbe kerül. A vérben és a vizeletben mért koncentrációk információt nyújtanak a csontok anyagcseréjéről, és ezért jó markerként szolgálnak egyes csontbetegségeknél.

Betegségek és rendellenességek

Az osteocalcin szintje a vérben és a vizeletben sok tényezőtől függ. Általában jellemzik a csontáramlás mértékét. A csontáramlás során a csontokat folyamatosan lebontják és újjáépítik.

Ha a csontbontó folyamatok dominálnak, a csontsűrűség hosszú távon csökken, és a törékenység növekszik. Természetesen több olyan anyag szabadul fel, amely részt vesz a csontképződésben. Ide tartozik az osteocalcin. A magas vérérték mindig a megnövekedett lebontási folyamatokat jelenti. A vér túl magas osteocalcin-szintjét magas metabolizmusú osteoporosis, hiperparatiroidizmus, rosszindulatú daganatok csontáttéte, Paget-kór, osteomalacia, hyperthyreosis vagy veseelégtelenség jellemzi. Alacsony osteocalcin-szint fordul elő hosszan tartó kortizon kezelés, alacsony csontáramlású osteoporosis, rheumatoid arthritis vagy hypoparathyreosis esetén. Különösen az oszteoporózist számos különböző ok okozhatja. Ezért a csontok forgalma magas vagy alacsony lehet.

A csontritkulás minden formája közös, hogy a csontvesztés dominál a csontszerkezet fölött. A hiperaktív mellékpajzsmirigy-hormonon alapuló hormonális rendellenességek miatt a vérben az osteocalcin szintje hirtelen emelkedik. A mellékpajzsmirigy-hormon a csontok lebontásával szabályozza a vér kalciumszintjét. Ezzel szemben a túl alacsony mellékpajzsmirigy-hormon koncentrációk szintén alacsony vér osteocalcin-értékeket eredményeznek. Paget-féle betegség kapcsán a vázrendszerben szabálytalan átalakulási folyamatok fordulnak elő, ami szintén megnövekedett osteocalcin-koncentrációhoz vezet.

Természetesen, ha egy pajzsmirigy túl aktív anyagcsere-sebessége általában megnövekszik, a csontáramlás növekszik az emelkedett osteocalcin szinttel. A kortizon-kezelés lassítja a csontáramlást. A vérértékek jellemzőek bizonyos betegségekre. Az osteocalcin meghatározása azonban csak egy eredményt nyújt az általános diagnózis összefüggésében.