Osteokalcyna to białko niekolagenowe produkowane w osteoblastach (komórkach kościotwórczych), odontoblastach (komórkach zębinotwórczych) i chondrocytach (komórkach tkanki chrzęstnej), odpowiedzialne za mineralizację kości. Synteza osteokalcyny zachodzi przy udziale witaminy D3, natomiast dalsze procesy, które mają na celu wiązanie jonów wapnia przez to białko, związane są z obecnością witaminy K w ustroju. Sprawdź, jakie są normy tego białka i na czym polega jego istotna funkcja w Twoim organizmie.
Osteokalcyna – co to jest?
W trakcie tworzenia kości, osteokalcyna wbudowywana jest w macierz kostną, a część uwalniana jest do krwi. Poziom osteokalcyny w surowicy koreluje z natężeniem procesu kościotworzenia, lecz także odzwierciedla nasilenie procesu resorpcji, dlatego też uznawana jest za tzw. marker obrotu kostnego. Pomiary jej stężenia we krwi stosowane w diagnostyce metabolizmu kostne oraz w monitorowaniu efektów terapii osteoporozy. Komórki kostne mają zdolność syntetyzowania aktywnych biologicznie substancji, a jedną z nich jest niekolagenowe białko zwane osteokalcyną (OC). W obecności witaminy K osteokalcyna ulega karboksylacji, czego produktem jest karboksyosteokalcyna (cOC), która ma możliwość wiązania jonów wapnia. Jony te wiązane są w kryształach hydroksyapatytu − zewnatrzkomórkowej macierzy kostnej. Nieukarboksylowana osteokalcyna (ucOC) ma słabsze powinowactwo do jonów wapnia, stąd jej mniejsza zdolność do mineralizacji tkanki kostnej. Obie wymienione powyżej formy osteokalcyny obecne są zarówno w kościach, jak i we krwi.
Stężenie nieukarboksylowanej osteokalcyny przekłada się na stężenie witaminy K we krwi. Zależność jest następująca: im wyższy jest procent ucOC w surowicy, tym zaopatrzenie organizmu w witaminę K jest niższe. Warto wiedzieć, że w procesach syntezy osteokalcyny odgrywa rolę nie tylko witamina K, ale także witamina D3, która aktywuje geny kodujące białka niezbędne do różnicowania osteoklastów oraz wpływa na syntezę kluczowych białek komórek kościotwórczych.
Osteokalcyna pełni też rolę regulatora metabolizmu ustroju, zwłaszcza w odniesieniu do gospodarki węglowodanowej. Białko to przyczynia się do:
- wzrostu insulinowrażliwości tkanek,
- intensyfikacji wydzielania adiponektyny przez adipocyty (adiponektyna oddziałuje korzystnie na metabolizm glukozy i tłuszczów, zapobiega rozwojowi otyłości, wykazuje działanie przeciwzapalne i przeciwmiażdżycowe),
- zwiększenia objętości komórek beta trzustki, co przekłada się na wzmożoną sekrecję insuliny (hormonu pomagającego utrzymać poziom glukozy we krwi na właściwym poziomie).
Nadmiar i niedobór osteokalcyny w surowicy
Aktywność osteokalcyny wpływa na regulację gospodarki wapniowej, co przekłada się na zapewnienie odpowiedniej mineralizacji tkanki kostnej. Wysoki poziom tego białka może sygnalizować rozwój stanów chorobowych, związanych z utratą masy kostnej i zaburzeniami jej mineralizacji. Do takich schorzeń zaliczamy osteoporozę i osteomalację. U kobiet za spadek masy kostnej odpowiadają zmiany hormonalne, towarzyszące menopauzie. Utrata gęstości mineralnej kości cechuje się dynamicznym przebiegiem w ciągu pierwszych kilku lat po ustaniu czynności jajników i wynosi około 3% rocznie.
Osteomalacja (OM) jest to zespół chorobowy powstały na skutek zaburzeń wchłaniania i metabolizmu witaminy D, wapnia lub fosforu. W wyniku niedostatecznej mineralizacji tkanki kostnej dochodzi do zmniejszenia jej wytrzymałości, co określane jest jako rozmiękanie kości. U dzieci deficyty pokarmowe związków mineralnych predysponują do powstania krzywicy. Nadmiar osteokalcyny może towarzyszyć pierwotnej nadczynności przytarczyc, przerzutom nowotworowym do kości, przewlekłej niewydolności nerek, długotrwałemu zażywaniu niektórych leków np. przeciwpadaczkowych.
Z kolei, niski poziom osteokalcyny pojawia się wskutek niedoczynności przytarczyc, schorzeń wątroby bądź długotrwałego przyjmowania farmaceutyków z grupy glikokortykosteroidów (GKS). Leki te hamują powstawanie osteoblastów, intensyfikują ich apoptozę (zaprogramowaną śmierć), a także utrudniają syntezę osteokalcyny.
Normy osteokalcyny
Na badanie osteokalcyny należy zgłosić się do laboratorium w godzinach porannych, aby pobrać krew żylną. W surowicy krwi występuje niewielki odsetek tego białka, bowiem około 75% jego całkowitej ilości skumulowane jest w kościach.
Wartości referencyjne zależą od wieku i płci pacjenta. U dzieci występują wyższe poziomy osteokalcyny przez wzgląd na intensywną aktywność kościotwórczą osteoblastów. U kobiet w okresie pomenopauzalnym dochodzi do wzrostu jej stężenia, z uwagi na obniżający się poziom estrogenów (żeńskich hormonów płciowych) we krwi. Zakresy referencyjne osteokalcyny zależą od laboratorium i bardzo znacznie różnią się od siebie. Na ogół podawane są oddzielnie dla mężczyzn i kobiet oraz dla dzieci. Podane poniżej zestawienie „norm” należy traktować wyłącznie jako orientacyjne, obrazujące różnice pomiędzy dziećmi o dorosłymi.
Osteokalcyna − norma:
- Niemowlęta: 25-30 ng/ml,
- Dzieci w wieku 1-15 lat: 6-25 ng/ml,
- Kobiety: 5,6-6,3 ng/ml,
- Mężczyźni: 6,3-7,3 ng/ml.
Stężenia osteokalcyny wykazują zmienność dobową, bowiem najwyższe jej poziomy odnotowuje się w godzinach porannych. Białko to cechuje się krótkim okresem półtrwania, więc oznaczanie jego ilości w surowicy powinno odbyć się jak najszybciej po pobraniu próbki krwi od pacjenta.
Badanie stężenia osteokalcyny możesz wykonać w Diagnostyce. Jeśli masz pytania lub wątpliwości, możesz skorzystać z konsultacji online.
Bibliografia:
– Małgorzata Marchelek-Myśliwiec, Jacek Różański, Magdalena Wiśniewska, Kazimierz Ciechanowski; Kości i nerki. Szkielet czy centrum metaboliczne?; Forum Nefrologiczne 2011, tom 4
Hirsutyzm (nadmierne owłosienie) – przyczyny i leczenie Poprzedni wpis 