Osteocalcina, o proteină din os

Osul este un organ căruia i s-au atribuit de mult funcții în mobilitatea și stocarea calciului [1]. Mai multe dintre proteinele sale sunt responsabile pentru activitatea sa, inclusiv osteocalcina (OC), care este utilizat ca biomarker al mineralizării osoase. Cu toate acestea, studiile pe animale au arătat o relație importantă între OC și metabolismul glucozei. Ei au sugerat astfel existența la om a unei reglări coordonate, de natură endocrină, a metabolismelor osoase și energetice [2] (→).

(→) Vezi Sinteza lui C.B. Confavreux și M. Ferron, m/s nr. 1, ianuarie 2008, pagina 21

Această ipoteză este susținută în special de cerințele energetice ridicate de care are nevoie osul pentru funcționarea sa [3]. În ultimul deceniu, mai multe studii au investigat această relație între OC și metabolismul glucozei la om.

OC, denumit inițial BGP pentru GLA osoasă (proteină bogată în acid gamma-carboxiglutamic), este una dintre cele mai abundente proteine non-colagenice din os. Este o peptidă formată din 49 de aminoacizi, sintetizate și secretate de osteoblaste, celulele responsabile de formarea osului prin mineralizarea matricei [4]. Osteoblastele sintetizează alte câteva proteine din matrice, inclusiv fibronectina, osteopontina, osteonectina și sialoproteina, ale căror roluri nu sunt încă pe deplin înțelese [5] (→).

(→) Vezi Sinteza lui P. Marie, m/s nr. 12, decembrie 2001, pagina 1252

Sinteza, carboxilarea și decarboxilarea osteocalcinei. Sinteza osteocalcinei este activată de 1,25-dihidroxi-vitamina D3 care se leagă de receptorul vitaminei D din osteoblaste. Pre-pro-osteocalcina este sintetizată. Aceasta este urmată de o etapă de proteoliză pentru eliberarea pro-peptidei și formarea pro-osteocalcinei care la rândul său este carboxilată în reticulul endoplasmatic de gamma-glutamil carboxilază și vitamina K epoxid reductază. Această etapă permite formarea osteocalcinei carboxilate, ale cărei grupe acide se leagă de calciu osos cu o afinitate puternică. Osteocalcina poate fi decarboxilată pentru a forma osteocalcina subcarboxilată care este eliberată din matricea osoasă în sânge. VDR: receptor de vitamina D; VKOR: vitamina K epoxid reductaza; GGCK: gamma-glutamil carboxilaza; OC: osteocalcină; OC-sc: osteocalcină subcarboxilată; Ca: calciu.

Rolul OC în remodelarea oaselor rămâne controversat, mai ales că s-a constatat că ștergerea genei la șoareci are un efect redus asupra fenotipului osos [7]. În schimb, OC circulant prezintă alte funcții care nu au legătură cu homeostazia osoasă. Poate avea într-adevăr un impact pozitiv asupra producției de testosteron și asupra fertilității masculine, acționând asupra celulelor testiculare [8, 9]. De asemenea, exercită o influență pozitivă asupra dezvoltării funcțiilor cognitive și a sistemului nervos central, în timpul embriogenezei prin traversarea barierei placentare, precum și la vârsta adultă prin traversarea barierei hematoencefalice [10].

Studiile privind metabolismul OC și al carbohidraților au arătat că promovează în plus sensibilitatea la insulină în organele țintă. OC stimulează de fapt absorbția glucozei de către mușchi, crește producția de adiponectină de către țesutul adipos și reduce acumularea de lipide și inflamația în ficat. De asemenea, promovează secreția de insulină de către pancreas [11-14] (Figura 2) .