osteokalcin je peptidni hormon koji se nalazi u kosti s različitim funkcijama. Značajno je uključen u metabolizam kostiju i služi kao biljeg za razne bolesti kostiju u krv. Međutim, on također igra glavnu ulogu u ugljikohidratima ili metabolizam masti.
Što je osteokalcin?
osteokalcin je peptidni hormon koji se proizvodi u osteoblastima kostiju ili odontoblastima zuba. Kao dio izvanstanične koštane matrice veže se na mineral hidroksiapatit. Tamo ga ima otprilike jedan do dva posto. Zbog svog vezanja na kalcijum minerala, osteokalcin inhibira neinhibiranu mineralizaciju kosti. Kodiran je s gen na kromosomu 1q25q31. U studijama na miševima, mutacije ovoga gen dovelo je do povećane mineralizacije kosti, a time i do razvoja bolest mramornih kostiju. To je rezultiralo povećanim stvaranjem kostiju uz istodobno povećanu krhkost. Sinteza hormona ovisi o Vitamin D metabolit kalcitriol (1,25 (OH) 2D3). Vezujući za kalcijum je pak kataliziran uz pomoć enzima glutamil karboksilaze. Vitamin K djeluje kao kofaktor u ovom procesu. Osteocalcin djeluje kao marker stvaranja kostiju. Već je izoliran od sačuvanog neandertalca kosti. U dijagnostičke svrhe mjeri se u krv.
Funkcija, učinci i uloge
Osteocalcin ispunjava nekoliko funkcija u organizmu. To je hormon koji se sintetizira samo u osteoblastima kosti ili odontoblasti zuba. Tamo je značajno uključen u metabolizam kostiju. Unutar koštanog sustava neprestano se odvijaju procesi izgradnje i razgradnje kostiju. Kada prevladavaju procesi resorpcije kosti, osteoporoza javlja se. Iako hormon ne sprečava osteoporoza, djeluje kao važan biljeg za određene bolesti kostiju. Unutar kosti ima zadatak ograničiti mineralizaciju kosti. Pritom se veže za hidroksiapatit izvanstaničnog nekolagena koštanog matriksa. Kosti se normalno oblikuju i dobivaju potrebno snaga protiv lomova. U matrici je prisutan i do dva posto. Međutim, kako bi se vezali za kalcijum atoma minerala, ostaci glutamila sadržani u osteokalcinu moraju se prvo ukloniti uz pomoć enzima. Ovaj enzim je glutamil karboksilaza, koju pak aktivira kofaktor vitamin K. Enzim je poznat i kao osteokalcin. Prema najnovijim nalazima, osteokalcin također ima i krv šećer-umanjuje i smanjuje masnoće. Snižavanje šećer u krvi javlja se na dva načina. Osteokalcin potiče sintezu hormona insulin izravno poticanjem "Langerhansovih otočića" gušterače. Nadalje, ona se također povećava insulin djelotvornost neizravno stimuliranjem hormona adiponektina. Posljednjih godina utvrđeno je da [[insulin rezistencija je uzrokovana smanjenom proizvodnjom adiponektina. Što se više masti skladišti u adipocitima, to je niža sinteza adiponektina. To zauzvrat smanjuje učinkovitost inzulina. Osim toga, također je utvrđeno u istraživanjima na životinjama da osteokalcin pojačava sagorijevanje masti. Miševi s visokom razinom osteokalcina nisu se razvili gojaznost or dijabetes. Na temelju ovog istraživanja mogu se pojaviti budući pristupi za učinkovitiju borbu gojaznost i tip II dijabetes uz pomoć osteokalcina.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Kao što je gore spomenuto, osteokalcin se sintetizira u osteoblastima kostiju i u odontoblastima zuba. Stopa njegove proizvodnje ovisi o vitamin K a stimulira ga Vitamin D. Nakon stvaranja, tada se ugrađuje uglavnom kao komponenta u ekstracelularni koštani matriks. Samo tamo je stabilno. U slobodnom obliku ima samo kratko poluvrijeme. Na primjer, u krvnoj se plazmi u četiri minute razgradi na pola pomoću tamo sadržanih proteaza. Oslobađa se tijekom prometa kostiju i pritom ulazi u krv. Izmjerene koncentracije u krvi i mokraći daju informacije o metaboličkoj aktivnosti kostiju i stoga su dobar biljeg za određene bolesti kostiju.
Bolesti i poremećaji
Razine osteokalcina u krvi i mokraći ovise o mnogim čimbenicima. U vrlo općenitom smislu, oni karakteriziraju brzinu koštane obnove. Tijekom koštane obnove, kost se neprestano razgrađuje i obnavlja. Ako prevladavaju procesi resorpcije kosti, gustoća kostiju dugoročno se smanjuje, a lomljivost se povećava. To, naravno, rezultira i povećanim oslobađanjem tvari koje sudjeluju u stvaranju kostiju. To također uključuje osteokalcin. Visoke razine u krvi uvijek znače povećane procese razgradnje. Previsoke razine osteokalcina u krvi nalaze se u osteoporoza s velikom brzinom metabolizma, hiperparatireoidizam, kost metastaze kod malignih oboljenja, Pagetova bolest, osteomalacija, hipertireoza or bubrežna insuficijencija. Preniska razina osteokalcina javlja se s produljenim kortizon terapija, osteoporoza s malim prometom kosti, reumatoidna artritisili hipoparatireoidizam. Osobito osteoporozu mogu uzrokovati mnoge različite stvari. Stoga promet kosti može biti velik ili nizak. Zajedničko svima oblici osteoporoze je da resorpcija kosti nadmašuje stvaranje kostiju. Poremećaji hormona na temelju prekomjerne aktivnosti parathormona uzrokuju nagli porast razine osteokalcina u krvi. Paratiroidni hormon regulira razinu kalcija u krvi razbijanjem kostiju. Suprotno tome, prenisko paratiroidni hormon koncentracije također dovesti do niske razine osteokalcina u krvi. U Pagetova bolest, u koštanom sustavu javljaju se neredoviti procesi pregradnje, što također dovodi do povećanih koncentracija osteokalcina. Naravno, s općenito povećanim metabolizmom u kontekstu hipertireoza, promet kostiju također se povećava s povećanom razinom osteokalcina. Kortizon terapija usporava promet kostiju. Vrijednosti u krvi tipične su za određene bolesti. Međutim, određivanje osteokalcina daje samo jedan nalaz kao dio ukupne dijagnoze.
