Osteokalcin, a csont fehérje

A csont olyan szerv, amely régóta a mobilitás és a kalcium tárolás funkcióinak tulajdonítható [1]. Számos fehérje felelős aktivitásáért, köztük az osteocalcin (OC), amelyet a csont mineralizációjának biomarkerként használnak. Az állatkísérletek mégis fontos összefüggést mutattak ki az OC és a glükóz metabolizmus között. Így azt sugallták, hogy az embereknél létezik összehangolt, endokrin jellegű szabályozás, a csont és az energia metabolizmusa [2] (→).

(→) Lásd: C. B. Confavreux és M. Ferron összefoglalása, m/s n ° 1, 2008. január, 21. oldal

Ezt a hipotézist elsősorban a csont működéséhez szükséges magas energiaigény támasztja alá [3]. Az elmúlt évtizedben számos tanulmány vizsgálta ezt az összefüggést az OC és a glükóz metabolizmus között emberben.

Az OC, amelyet eredetileg BGP-nek neveztek a csont GLA (gamma-karboxi-glutaminsavban gazdag fehérje) számára, az egyik leggyakoribb nem-kollagén fehérje a csontban. Ez egy 49 aminosavból álló peptid, amelyet az oszteoblasztok szintetizálnak és szekretálnak, ezek a sejtek felelősek a csont kialakulásáért a mátrix mineralizációján keresztül [4]. Az oszteoblasztok számos más mátrixfehérjét szintetizálnak, beleértve a fibronektint, az osteopontint, az oszteonektint és a szialoproteint, amelyek szerepe még nem teljesen ismert [5] (→).

(→) Lásd P. Marie összefoglalóját, m/s n ° 12, 2001. december, 1252. oldal

Az oszteokalcin szintézise, karboxilezése és dekarboxilezése. Az oszteokalcin szintézisét 1,25-dihidroxi-D3-vitamin aktiválja, amely az oszteoblasztok D-vitamin-receptorához kötődik. A pre-osteocalcin szintetizálódik. Ezt követi egy proteolízis lépés a pro-peptid felszabadítására és a pro-osteocalcin képződésére, amelyet viszont az endoplazmatikus retikulumban gamma-glutamil-karboxiláz és K-vitamin epoxid-reduktáz karboxilez. Ez a lépés lehetővé teszi karboxilezett osteocalcin képződését, amelynek savcsoportjai erős affinitással kötődnek a csont kalciumához. Az oszteokalcin dekarboxilezhető és szubkarboxilezett oszteokalcint képez, amely a csontmátrixból felszabadul a véráramba. VDR: D-vitamin receptor; VKOR: K-vitamin epoxid-reduktáz; GGCK: gamma-glutamil-karboxiláz; OC: osteocalcin; OC-sc: szubkarboxilezett osteocalcin; Ca: kalcium.

Az OC szerepe a csontok átalakításában továbbra is ellentmondásos, különösen azért, mert kiderült, hogy a gén deléciója egerekben kevéssé befolyásolja a csontfenotípust [7]. Ezzel szemben a keringő OC egyéb funkciókat mutat, amelyek nem kapcsolódnak a csont homeosztázisához. A herék sejtjeire hatva valóban pozitív hatással lehet a férfiak tesztoszterontermelésére és termékenységére [8, 9]. Pozitív hatást gyakorol a kognitív funkciók és a központi idegrendszer fejlődésére is, az embriogenezis során a placenta gáton való áthaladással, valamint felnőttkorban a vér-agy gáton való átjutással [10].

Az OC és a szénhidrát anyagcsere vizsgálata kimutatta, hogy ez további elősegíti az inzulinérzékenységet a célszervekben. Az OC valóban serkenti az izmok glükózfelvételét, növeli az adiponektin termelését a zsírszövetben, és csökkenti a máj lipidfelhalmozódását és gyulladását. Emellett elősegíti az inzulin kiválasztását a hasnyálmirigyben [11 - 14] (2. ábra) .