Osteokaltsiin

Osteokaltsiin on peptiidhormoon, mida leidub luudes, millel on erinevad funktsioonid. See osaleb märkimisväärselt luu metabolismis ja toimib markerina vere mitmesugustele luuhaigustele. Kuid sellel on suur roll ka süsivesikute ja rasvade metabolismil.

Mis on osteokaltsiin?

Osteokaltsiin on peptiidhormoon, mida toodetakse luude osteoblastides või hammaste odontoblastides. Rakuvälise luu maatriksi osana seob see mineraalset hüdroksüapatiiti. Seal on see umbes üks kuni kaks protsenti.

Seoses mineraali kaltsiumiga seondumisega pärsib osteokaltsiin luu takistamatut mineraliseerumist. Seda kodeerib geen kromosoomis 1q25q31. Hiirte uuringutes põhjustasid selle geeni mutatsioonid luude suurenenud mineraliseerumise ja seega marmorist luuhaiguse väljakujunemise. Selle tulemuseks oli suurenenud luukoe moodustumine ja samal ajal suurenenud haprus. Hormooni süntees sõltub D-vitamiini metaboliidist kaltsitrioolist (1,25 (OH) 2D3).

Seostumist kaltsiumiga katalüüsib omakorda ensüüm glutamüülkarboksülaas. K-vitamiin toimib kofaktorina. Osteokaltsiin toimib luustruktuuri markerina. See on juba säilinud neandertaallastest luudest eraldatud. Diagnoosimisel mõõdetakse seda veres.

Funktsioon, mõju ja ülesanded

Osteokaltsiin täidab organismis mitmeid funktsioone. See on hormoon, mida sünteesitakse ainult luude osteoblastides või hammaste odontoblastides.

Seal osaleb see märkimisväärselt luu metabolismis. Luustikus toimuvad pidevalt luude moodustumise ja luude lagundavad protsessid. Kui ülekaalus on luude lagundavad protsessid, toimub nn osteoporoos. Kuigi hormoon ei takista osteoporoosi, toimib see siiski oluliseks markeriks teatud luuhaiguste korral. Luu sees on selle ülesanne piirata luude mineraliseerumist. See seondub rakuvälise mittekollageense luu maatriksi hüdroksüapatiidiga. Luud arenevad normaalselt ja neile antakse luumurdude vastu vajalik tugevus. Maatriks sisaldab kuni kaks protsenti. Mineraali kaltsiumi aatomitega seondumiseks tuleb kõigepealt ensüümi abil eemaldada osteokaltsiinist sisalduvad glutamüülijäägid.

See ensüüm on glutamüülkarboksülaas, mis omakorda aktiveeritakse koos kofaktor K-vitamiiniga. Viimaste leidude kohaselt alandab osteokaltsiin ka veresuhkrut ja rasva. Veresuhkru alandamine toimub kahel viisil. Osteokaltsiin stimuleerib hormooni insuliini sünteesi otse, stimuleerides kõhunäärmes Langerhansi saarekesi. Samuti suurendab see kaudselt insuliini efektiivsust, stimuleerides hormooni adiponektiini. Viimastel aastatel on leitud, et [[insuliiniresistentsuse põhjustab adiponektiini vähenenud tootmine.

Mida rohkem rasva hoitakse adipotsüütides, seda madalam on adiponektiini süntees. See omakorda vähendab insuliini efektiivsust. Lisaks on loomkatsed näidanud, et osteokaltsiin suurendab rasvade põletamist. Hiirtel, kellel on kõrge osteokaltsiini tase, ei tekkinud rasvumist ega diabeeti. Selle uuringu põhjal võiks välja töötada tulevasi lähenemisviise, et tõhusamalt võidelda rasvumise ja II tüüpi diabeedi vastu osteokaltsiini abil.

Haridus, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused

Nagu varem mainitud, sünteesitakse osteokaltsiini luude osteoblastides ja hammaste odontoblastides. Selle valmistamise kiirus sõltub K-vitamiinist ja seda stimuleerib D-vitamiin. Pärast moodustumist lisatakse see peamiselt rakuvälise luu maatriksi komponendiks. Ainult seal on see stabiilne.

Vabal kujul on sellel vaid lühike poolestusaeg. Näiteks laguneb vereplasmas sisalduvate proteaaside toimel see poole võrra nelja minuti jooksul. See vabaneb luukoe vahetuse ajal ja satub verre. Mõõdetud kontsentratsioonid veres ja uriinis annavad teavet luude metaboolse aktiivsuse kohta ja on seetõttu heaks markeriks teatud luuhaigustele.

Haigused ja häired

Osteokaltsiini tase veres ja uriinis sõltub paljudest teguritest. Üldiselt iseloomustavad nad luude voolavuse määra. Luuvahetuse ajal lagundatakse ja ehitatakse luud pidevalt ümber.

Kui ülekaalus on luude lagundavad protsessid, väheneb luutihedus pikas perspektiivis ja haprus suureneb. Muidugi eraldub rohkem aineid, mis osalevad luude moodustumises. See hõlmab ka osteokaltsiini. Kõrged väärtused veres tähendavad alati suurenenud lagunemisprotsesse. Liiga kõrget osteokaltsiini taset veres leitakse kõrge metaboolse kiirusega osteoporoosi, hüperparatüreoidismi, pahaloomuliste kasvajate luumetastaaside, Paget'i tõve, osteomalaatsia, hüpertüreoidismi või neerupuudulikkuse korral. Madal osteokaltsiini sisaldus ilmneb pikaajalise kortikosteroidravi, vähese luukoe voolavusega osteoporoosi, reumatoidartriidi või hüpoparatüreoidismi korral. Eelkõige võib osteoporoosi põhjustada palju erinevaid põhjuseid. Seetõttu võib luude käive olla kõrge või madal.

Kõigil osteoporoosi vormidel on ühine see, et luukoe kaotus on üle luustruktuuri. Üliaktiivsel kõrvalkilpnäärmehormoonil põhinevad hormonaalsed häired põhjustavad vere osteokaltsiini taseme järsku tõusu. Paratüreoidhormoon reguleerib luude lagundamise teel vere kaltsiumisisaldust. Vastupidiselt põhjustavad paratüreoidhormooni liiga madalad kontsentratsioonid ka veres madalad osteokaltsiini väärtused. Paget'i tõve kontekstis toimuvad luustikus ebaregulaarsed ümberehitusprotsessid, mis põhjustab ka osteokaltsiini kontsentratsiooni suurenemist.

Muidugi, kui kilpnäärme ületalitluse korral on ainevahetuse kiirus üldiselt suurenenud, suureneb luu käive koos suurenenud osteokaltsiini tasemega. Kortisoonravi aeglustab luude ringlust. Vere väärtused on tüüpilised teatud haiguste korral. Kuid osteokaltsiini määramine annab üldise diagnoosi kontekstis ainult ühe tulemuse.