Osteocalcin

Osteocalcin adalah hormon peptida yang ditemukan di tulang dengan berbagai fungsi. Ini secara signifikan terlibat dalam metabolisme tulang dan berfungsi sebagai penanda berbagai penyakit tulang dalam darah. Tapi itu juga memainkan peran utama dalam metabolisme karbohidrat dan lemak.

Apa itu osteocalcin?

Osteocalcin adalah hormon peptida yang diproduksi di osteoblas tulang atau odontoblas gigi. Sebagai bagian dari matriks tulang ekstraseluler, ia mengikat mineral hidroksiapatit. Itu kira-kira satu sampai dua persen.

Karena pengikatan pada kalsium mineral, osteocalcin menghambat mineralisasi tulang tanpa hambatan. Ini dikodekan oleh gen pada kromosom 1q25q31. Dalam penelitian pada tikus, mutasi pada gen ini menyebabkan peningkatan mineralisasi tulang dan dengan demikian berkembangnya penyakit tulang marmer. Ini menghasilkan peningkatan pembentukan tulang dan, pada saat yang sama, meningkatkan kerapuhan. Sintesis hormon bergantung pada metabolit vitamin D kalsitriol (1,25 (OH) 2D3).

Pengikatan kalsium pada gilirannya dikatalisis oleh enzim glutamyl karboksilase. Vitamin K bertindak sebagai kofaktor. Osteocalcin berperan sebagai penanda struktur tulang. Itu telah diisolasi dari tulang Neanderthal yang masih hidup. Itu diukur dalam darah untuk tujuan diagnostik.

Fungsi, efek & tugas

Osteocalcin memenuhi beberapa fungsi dalam organisme. Ini adalah hormon yang hanya disintesis di osteoblas tulang atau odontoblas gigi.

Di sana secara signifikan terlibat dalam metabolisme tulang. Proses pembentukan tulang dan pengeroposan tulang terus-menerus terjadi di dalam sistem kerangka. Jika proses perusakan tulang mendominasi, yang dikenal sebagai osteoporosis terjadi. Meskipun tidak mencegah osteoporosis, hormon ini bertindak sebagai penanda penting untuk penyakit tulang tertentu. Di dalam tulang, tugasnya adalah membatasi mineralisasi tulang. Ini mengikat hidroksiapatit dari matriks tulang non-kolagen ekstraseluler. Tulang berkembang secara normal dan diberi kekuatan yang diperlukan untuk melawan patah tulang. Matriks tersebut berisi hingga dua persen. Untuk dapat mengikat atom kalsium dari mineral tersebut, residu glutamyl yang terkandung dalam osteocalcin harus dihilangkan terlebih dahulu dengan bantuan enzim.

Enzim ini adalah glutamyl carboxylase, yang pada gilirannya diaktivasi dengan kofaktor vitamin K. Menurut temuan terbaru, osteocalcin juga menurunkan gula darah dan mengurangi lemak. Penurunan gula darah terjadi dengan dua cara. Osteocalcin merangsang sintesis hormon insulin secara langsung dengan menstimulasi pulau Langerhans di pankreas. Ini juga secara tidak langsung meningkatkan keefektifan insulin dengan merangsang hormon adiponektin. Dalam beberapa tahun terakhir telah ditemukan bahwa [[resistensi insulin disebabkan oleh penurunan produksi adiponektin.

Semakin banyak lemak yang disimpan dalam adiposit, semakin rendah sintesis adiponektin. Ini pada gilirannya mengurangi efektivitas insulin. Selain itu, percobaan pada hewan telah menunjukkan bahwa osteocalcin meningkatkan pembakaran lemak. Tikus dengan level osteocalcin tinggi tidak mengalami obesitas atau diabetes. Berdasarkan penelitian ini, pendekatan masa depan dapat muncul untuk memerangi obesitas dan diabetes tipe II secara lebih efektif dengan bantuan osteocalcin.

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

Seperti disebutkan sebelumnya, osteocalcin disintesis di osteoblas tulang dan di odontoblas gigi. Laju produksinya bergantung pada vitamin K dan dirangsang oleh vitamin D. Setelah pembentukannya, ia kemudian terutama dimasukkan sebagai komponen dalam matriks tulang ekstraseluler. Hanya ada itu yang stabil.

Dalam bentuk bebas, ia hanya memiliki waktu paruh yang pendek. Dalam plasma darah, misalnya, setengahnya dipecah oleh protease yang dikandungnya dalam waktu empat menit. Ini dilepaskan selama perombakan tulang dan masuk ke dalam darah. Konsentrasi terukur dalam darah dan urin memberikan informasi tentang aktivitas metabolisme tulang dan oleh karena itu merupakan penanda yang baik untuk penyakit tulang tertentu.

Penyakit & Gangguan

Tingkat osteocalcin dalam darah dan urin bergantung pada banyak faktor. Secara umum, mereka mencirikan tingkat pergantian tulang. Selama perombakan tulang, tulang terus menerus dipecah dan dibangun kembali.

Ketika proses degradasi tulang mendominasi, kepadatan tulang menurun dalam jangka panjang dan kerapuhan meningkat. Tentu saja, lebih banyak zat dilepaskan yang terlibat dalam pembentukan tulang. Ini juga termasuk osteocalcin. Nilai tinggi dalam darah selalu berarti peningkatan proses pemecahan. Kadar osteokalsin yang terlalu tinggi dalam darah ditemukan pada osteoporosis dengan laju metabolisme yang tinggi, hiperparatiroidisme, metastasis tulang pada keganasan, penyakit Paget, osteomalasia, hipertiroidisme atau insufisiensi ginjal. Kadar osteokalsin yang rendah terjadi dengan terapi kortikosteroid yang berkepanjangan, osteoporosis dengan pergantian tulang yang rendah, artritis reumatoid atau hipoparatiroidisme. Osteoporosis khususnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab. Karena itu, perombakan tulang bisa tinggi atau rendah.

Kesamaan yang dimiliki semua bentuk osteoporosis adalah bahwa pengeroposan tulang mendominasi struktur tulang. Gangguan hormonal yang disebabkan oleh hormon paratiroid yang terlalu aktif menyebabkan kadar osteocalcin dalam darah meningkat tajam. Hormon paratiroid mengatur tingkat kalsium dalam darah dengan cara menghancurkan tulang. Sebaliknya, konsentrasi hormon paratiroid yang terlalu rendah juga menyebabkan rendahnya nilai osteokalsin dalam darah. Dalam konteks penyakit Paget, proses remodeling yang tidak teratur terjadi dalam sistem kerangka, yang juga menyebabkan peningkatan konsentrasi osteocalcin.

Tentu saja, dengan laju metabolisme yang umumnya meningkat dalam konteks tiroid yang terlalu aktif, perombakan tulang meningkat dengan peningkatan kadar osteokalsin. Terapi kortison memperlambat perombakan tulang. Nilai darah khas untuk penyakit tertentu. Namun, penentuan osteocalcin hanya memberikan satu hasil dalam konteks diagnosis secara keseluruhan.