אוסטאוקלצין הוא הורמון פפטיד המצוי בעצם עם פונקציות שונות. זה מעורב באופן משמעותי בחילוף החומרים בעצם ומשמש סמן למחלות עצם שונות ב דם. עם זאת, זה גם ממלא תפקיד מרכזי בפחמימות או מטבוליזם של שומן.
מה זה אוסטאוקלצין?
אוסטאוקלצין הוא הורמון פפטיד המיוצר באוסטאובלסטים של העצם או באודונטובלסטים של השיניים. כחלק ממטריצת העצם החוץ תאית, היא נקשרת למינרל ההידרוקסי אפטיט. שם הוא קיים באחוז עד שניים אחוזים. בשל קשירתו ל סידן של המינרל, אוסטאוקלצין מעכב מינרליזציה חסרת עכבות של העצם. הוא מקודד על ידי גֵן על כרומוזום 1q25q31. במחקרים על עכברים, מוטציות לכך גֵן הוביל למינרליזציה מוגברת של העצם ובכך להתפתחות מחלת עצם שיש. זה הביא ליצירת עצם מוגברת עם שבירות מוגברת במקביל. סינתזה של ההורמון תלויה ב- ויטמין D המטבוליט קלציטריול (1,25 (OH) 2D3). מחייב סידן מזרז בתורו בעזרת האנזים גלוטמיל קרבוקסילאז. ויטמין K משמש כגורם גורם בתהליך זה. Osteocalcin משמש כסמן להיווצרות עצם. הוא כבר מבודד מהניאנדרטלים המשומרים עצמות. למטרות אבחון, הוא נמדד ב דם.
פונקציה, אפקטים ותפקידים
Osteocalcin ממלא כמה פונקציות באורגניזם. זהו הורמון שמסונתז רק באוסטאובלסטים של עצמות או ריחני השיניים. שם הוא מעורב באופן משמעותי בחילוף החומרים בעצמות. בתוך מערכת השלד, מתרחשים כל הזמן תהליכי בניית עצם ומשפילות עצם. כאשר תהליכי ספיגת עצם שולטים, אוסטאופורוזיס מתרחשת. למרות שההורמון אינו מונע אוסטאופורוזיס, הוא מתפקד כסמן חשוב למחלות עצם מסוימות. בתוך העצם מוטלת עליו המשימה להגביל את המינרליזציה של עצמות. בכך הוא נקשר להידרוקסיפטיט של מטריצת העצם החוץ תאית. העצמות נוצרות כרגיל ומקבלות את הצורך כוח נגד שברים. זה קיים במטריצה עד שני אחוזים. עם זאת, על מנת להיקשר ל סידן אטומים של המינרל, תחילה יש להסיר את שאריות הגלוטמיל הכלולות באוסטאוקלצין בעזרת אנזים. אנזים זה הוא גלוטמיל קרבוקסילאז, אשר בתורו מופעל על ידי הפקטור ויטמין K. האנזים ידוע גם בשם אוסטאוקלצין. על פי הממצאים האחרונים, לאוסטאוקלצין יש גם דם סוכר-אפקט מוריד ומפחית שומן. ההנמכה של סוכר בדם מתרחשת בשתי דרכים. אוסטאוקלצין ממריץ את הסינתזה של ההורמון אינסולין ישירות על ידי גירוי "איים של לנגרהאנס" של הלבלב. יתר על כן, זה גם עולה אינסולין יעילות בעקיפין על ידי גירוי ההורמון אדיפונקטין. בשנים האחרונות נמצא כי [[[אינסולין עמידות נגרמת על ידי ירידה בייצור של אדיפונקטין. ככל שנאגר יותר שומן באדיפוציטים, כך סינתזת האדיפונקטין נמוכה יותר. זה בתורו מקטין את יעילות האינסולין. בנוסף, נמצא גם במחקרים בבעלי חיים כי אוסטאוקלצין מגביר שריפת שומן. עכברים עם רמות אוסטאוקלצין גבוהות לא התפתחו השמנה or סוכרת. בהתבסס על מחקר זה, גישות עתידיות עשויות להופיע למאבק יעיל יותר השמנה וסוג II סוכרת בעזרת אוסטאוקליצין.
גיבוש, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים
כאמור לעיל, אוסטאוקלצין מסונתז באוסטאובלסטים של העצמות ובאודונטובלסטים של השיניים. קצב הייצור שלה תלוי ב ויטמין K ומגורה על ידי ויטמין D. לאחר היווצרותה, הוא משולב בעיקר כמרכיב במטריצת העצם החוץ תאית. רק שם זה יציב. בצורה חופשית יש לו זמן מחצית חיים קצר בלבד. בפלסמת הדם, למשל, הוא מתפרק בחצי תוך ארבע דקות על ידי הפרוטאזות הכלולות שם. הוא משתחרר במהלך מחזור העצם ונכנס לדם בתהליך. הריכוזים הנמדדים בדם ובשתן מספקים מידע על הפעילות המטבולית של העצמות ולכן הם סמן טוב למחלות עצם מסוימות.
מחלות והפרעות
רמות האוסטאוקלצין בדם ובשתן תלויות בגורמים רבים. במונחים כלליים מאוד, הם מאפיינים את קצב מחזור העצם. במהלך מחזור העצם, העצם מתפרקת ונבנית כל הזמן. אם תהליכי ספיגת העצם שולטים, צפיפות עצם ירידות בטווח הארוך והשבירות גוברת. מטבע הדברים, הדבר מביא גם לשחרור מוגבר של חומרים המעורבים ביצירת עצם. זה כולל גם osteocalcin. רמות גבוהות בדם פירושן תמיד תהליכי פירוק מוגברים. רמות אוסטאוקלצין בדם גבוהות מדי נמצאות ב אוסטאופורוזיס עם קצב חילוף חומרים גבוה, יתר של בלוטת התריס, עצם גרור במחלות ממאירות, מחלת פאג'ט, אוסטאומלציה, יתר לחץ דם or אי ספיקת כליות. רמות אוסטאוקלצין נמוכות מדי מתרחשות עם ממושך קורטיזון תרפיה, אוסטאופורוזיס עם מחזור עצם נמוך, ראומטואיד דלקת פרקים, או תת-בלוטת התריס. אוסטאופורוזיס בפרט יכול להיגרם על ידי דברים רבים ושונים. לכן, מחזור העצם יכול להיות גבוה או נמוך. המשותף לכולם צורות של אוסטאופורוזיס הוא שספיגת עצם גוברת על היווצרות העצם. הפרעות הורמונליות בהתבסס על פעילות יתר של הפאראתורמון גורמת לעליית רמות האוסטאוקלצין בדם בצורה חדה. הורמון יותרת התריס מווסת את רמות הסידן בדם על ידי פירוק העצם. לעומת זאת, נמוך מדי הורמון יותרת התריס ריכוזים גם כן עוֹפֶרֶת לרמות נמוכות של אוסטאוקלצין בדם. ב מחלת פאג'ט, תהליכי שיפוץ לא סדירים מתרחשים במערכת השלד, מה שמוביל גם לריכוז אוסטאוקלצין מוגבר. כמובן, עם שיעורי חילוף חומרים מוגברים בדרך כלל בהקשר של יתר לחץ דם, גם מחזור העצם עולה עם רמות אוסטאוקלצין מוגברות. קורטיזון תרפיה מאט את תחלופת העצם. ערכי הדם אופייניים למחלות מסוימות. עם זאת, קביעת אוסטאוקלצין מספקת רק ממצא אחד כחלק מהאבחון הכללי.
