osteocalcina

osteocalcina è un ormone peptidico presente nelle ossa con varie funzioni. È significativamente coinvolto nel metabolismo osseo e funge da marker per varie malattie ossee nel sangue. Ma svolge anche un ruolo importante nel metabolismo dei carboidrati e dei grassi.

Cos'è l'osteocalcina?

L'osteocalcina è un ormone peptidico prodotto negli osteoblasti delle ossa o negli odontoblasti dei denti. Come parte della matrice ossea extracellulare, si lega all'idrossiapatite minerale. C'è circa l'uno o il due percento.

A causa del legame con il calcio del minerale, l'osteocalcina inibisce la mineralizzazione disinibita dell'osso. È codificato da un gene sul cromosoma 1q25q31. Negli studi sui topi, le mutazioni in questo gene hanno portato ad una maggiore mineralizzazione delle ossa e quindi allo sviluppo della malattia dell'osso di marmo. Ciò ha comportato una maggiore formazione ossea e, allo stesso tempo, una maggiore fragilità. La sintesi dell'ormone dipende dal metabolita della vitamina D calcitriolo (1,25 (OH) 2D3).

Il legame al calcio è a sua volta catalizzato dall'enzima glutamil carbossilasi. La vitamina K agisce come cofattore. L'osteocalcina funge da marker della struttura ossea. È già stato isolato dalle ossa sopravvissute di Neanderthal. Viene misurato nel sangue a scopo diagnostico.

Funzione, effetto e compiti

L'osteocalcina svolge diverse funzioni nell'organismo. È un ormone che viene sintetizzato solo negli osteoblasti delle ossa o negli odontoblasti dei denti.

Lì è significativamente coinvolto nel metabolismo osseo. All'interno del sistema scheletrico si verificano costantemente processi di formazione ossea e degradazione ossea. Se predominano i processi di degradazione ossea, si verifica la cosiddetta osteoporosi. Sebbene l'ormone non prevenga l'osteoporosi, agisce come un indicatore importante per alcune malattie ossee. All'interno dell'osso, il suo compito è limitare la mineralizzazione delle ossa. Si lega all'idrossiapatite della matrice ossea extracellulare non collagena. Le ossa si sviluppano normalmente e ricevono la forza necessaria contro le fratture. La matrice contiene fino al due percento. Per potersi legare agli atomi di calcio del minerale, i residui di glutamil contenuti nell'osteocalcina devono essere prima rimossi con l'aiuto di un enzima.

Questo enzima è la glutamil carbossilasi, che a sua volta viene attivata con il cofattore vitamina K. Secondo gli ultimi risultati, l'osteocalcina abbassa anche lo zucchero nel sangue e riduce i grassi. L'abbassamento della glicemia avviene in due modi. L'osteocalcina stimola direttamente la sintesi dell'ormone insulina stimolando le isole di Langerhans nel pancreas. Inoltre, aumenta indirettamente l'efficacia dell'insulina stimolando l'ormone adiponectina. Negli ultimi anni è stato riscontrato che [[l'insulino-resistenza è causata da una ridotta produzione di adiponectina.

Più grasso viene immagazzinato negli adipociti, minore è la sintesi di adiponectina. Questo a sua volta riduce l'efficacia dell'insulina. Inoltre, esperimenti sugli animali hanno dimostrato che l'osteocalcina aumenta la combustione dei grassi. I topi con alti livelli di osteocalcina non hanno sviluppato obesità o diabete. Sulla base di questa ricerca, potrebbero emergere approcci futuri per combattere l'obesità e il diabete di tipo II in modo più efficace con l'aiuto dell'osteocalcina.

Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali

Come accennato in precedenza, l'osteocalcina è sintetizzata negli osteoblasti delle ossa e negli odontoblasti dei denti. La sua velocità di produzione dipende dalla vitamina K ed è stimolata dalla vitamina D. Dopo la sua formazione, viene quindi incorporata principalmente come componente nella matrice ossea extracellulare. Solo lì è stabile.

In forma libera ha solo una breve emivita. Nel plasma sanguigno, ad esempio, viene decomposto per metà dalle proteasi che contiene entro quattro minuti. Viene rilasciato durante il turnover osseo e penetra nel sangue. Le concentrazioni misurate nel sangue e nelle urine forniscono informazioni sull'attività metabolica delle ossa e sono quindi un buon marker per alcune malattie ossee.

Malattie e disturbi

I livelli di osteocalcina nel sangue e nelle urine dipendono da molti fattori. In generale, caratterizzano il tasso di turnover osseo. Durante il turnover osseo, le ossa vengono costantemente scomposte e ricostruite.

Quando predominano i processi di degradazione ossea, la densità ossea diminuisce a lungo termine e la fragilità aumenta. Ovviamente vengono rilasciate più sostanze coinvolte nella formazione dell'osso. Questo include anche l'osteocalcina. Valori elevati nel sangue significano sempre un aumento dei processi di degradazione. Livelli troppo alti di osteocalcina nel sangue si riscontrano nell'osteoporosi con un alto tasso metabolico, iperparatiroidismo, metastasi ossee nelle neoplasie, morbo di Paget, osteomalacia, ipertiroidismo o insufficienza renale. Bassi livelli di osteocalcina si verificano con terapia corticosteroidea prolungata, osteoporosi con basso turnover osseo, artrite reumatoide o ipoparatiroidismo. L'osteoporosi, in particolare, può essere causata da molte cause diverse. Pertanto, il turnover osseo può essere alto o basso.

Ciò che tutte le forme di osteoporosi hanno in comune è che la perdita ossea predomina sulla struttura ossea. I disturbi ormonali basati su un ormone paratiroideo iperattivo provocano un brusco aumento dei livelli di osteocalcina nel sangue. L'ormone paratiroideo regola il livello di calcio nel sangue abbattendo le ossa. Al contrario, concentrazioni troppo basse di ormone paratiroideo portano anche a bassi valori di osteocalcina nel sangue. Nel contesto della malattia di Paget, si verificano processi di rimodellamento irregolare nel sistema scheletrico, che porta anche ad un aumento delle concentrazioni di osteocalcina.

Naturalmente, con tassi metabolici generalmente aumentati nel contesto di una tiroide iperattiva, il turnover osseo aumenta con l'aumento dei livelli di osteocalcina. La terapia con cortisone rallenta il turnover osseo. I valori del sangue sono tipici di alcune malattie. Tuttavia, la determinazione dell'osteocalcina fornisce solo un risultato nel contesto della diagnosi generale.