Osteocalcin adalah hormon peptida yang terdapat pada tulang dengan pelbagai fungsi. Ia secara signifikan terlibat dalam metabolisme tulang dan berfungsi sebagai penanda pelbagai penyakit tulang di darah. Walau bagaimanapun, ia juga memainkan peranan utama dalam karbohidrat atau metabolisme lemak.
Apa itu osteocalcin?
Osteocalcin adalah hormon peptida yang dihasilkan dalam osteoblas tulang atau odontoblas gigi. Sebagai sebahagian daripada matriks tulang ekstraselular, ia mengikat mineral hidroksiapatit. Terdapat kira-kira satu hingga dua peratus. Kerana ia mengikat dengan kalsium mineral, osteokalsin menghalang mineralisasi tulang yang tidak dihalang. Ia dikod oleh a gen pada kromosom 1q25q31. Dalam kajian pada tikus, mutasi ini gen menyebabkan peningkatan mineralisasi tulang dan seterusnya pengembangan penyakit tulang marmar. Ini mengakibatkan peningkatan pembentukan tulang dengan serentak peningkatan kerapuhan. Sintesis hormon bergantung pada vitamin D metabolit kalsitriol (1,25 (OH) 2D3). Mengikat kepada kalsium seterusnya dikatalisis dengan bantuan enzim glutamil karboksilase. Vitamin K bertindak sebagai kofaktor dalam proses ini. Osteocalcin bertindak sebagai penanda pembentukan tulang. Ia telah diasingkan dari Neanderthal yang diawetkan tulang. Untuk tujuan diagnostik, ia diukur dalam darah.
Fungsi, kesan, dan peranan
Osteocalcin memenuhi beberapa fungsi dalam organisma. Ia adalah hormon yang disintesis hanya pada osteoblas tulang atau odontoblas gigi. Di sana ia secara signifikan terlibat dalam metabolisme tulang. Di dalam sistem rangka, proses pembentukan tulang dan penguraian tulang selalu berlaku. Apabila proses penyerapan tulang berlaku, osteoporosis berlaku. Walaupun hormon tidak menghalang osteoporosis, berfungsi sebagai penanda penting untuk penyakit tulang tertentu. Di dalam tulang, ia mempunyai tugas untuk membatasi mineralisasi tulang. Dengan berbuat demikian, ia mengikat hidroksiapatit dari matriks tulang bukan kolagen ekstraselular. Tulang membentuk normal dan memperoleh yang diperlukan kekuatan melawan patah tulang. Ia terdapat dalam matriks hingga dua peratus. Walau bagaimanapun, untuk mengikat pada kalsium atom mineral, residu glutamil yang terkandung dalam osteocalcin mesti dikeluarkan terlebih dahulu dengan bantuan enzim. Enzim ini adalah glutamil karboksilase, yang seterusnya diaktifkan oleh kofaktor vitamin K. Enzim ini juga dikenali sebagai osteocalcin. Menurut penemuan terbaru, osteocalcin juga mempunyai darah gula-kesan penurunan dan pengurangan lemak. Penurunan nilai gula darah berlaku dalam dua cara. Osteocalcin merangsang sintesis hormon insulin secara langsung dengan merangsang "pulau Langerhans" pankreas. Selanjutnya, ia juga meningkat insulin keberkesanan secara tidak langsung dengan merangsang hormon adiponektin. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, didapati bahawa [[insulin rintangan disebabkan oleh penurunan pengeluaran adiponektin. Semakin banyak lemak disimpan di dalam adiposit, semakin rendah sintesis adiponektin. Ini seterusnya mengurangkan keberkesanan insulin. Di samping itu, juga didapati dalam kajian haiwan yang meningkatkan osteocalcin pembakaran lemak. Tikus dengan tahap osteocalcin yang tinggi tidak berkembang obesiti or kencing manis. Berdasarkan penyelidikan ini, pendekatan masa depan mungkin muncul untuk memerangi dengan lebih berkesan obesiti dan taip II kencing manis dengan bantuan osteocalcin.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan nilai optimum
Seperti yang disebutkan di atas, osteocalcin disintesis pada osteoblas tulang dan di odontoblas gigi. Kadar pengeluarannya bergantung pada vitamin K dan dirangsang oleh vitamin D. Setelah terbentuk, ia kemudian dimasukkan terutamanya sebagai komponen dalam matriks tulang ekstraselular. Hanya di sana ia stabil. Dalam bentuk percuma, hanya mempunyai jangka hayat yang pendek. Dalam plasma darah, misalnya, ia dipecah setengah dalam empat minit oleh protein yang terdapat di dalamnya. Ia dilepaskan semasa pergantian tulang dan memasuki darah dalam prosesnya. Kepekatan yang diukur dalam darah dan air kencing memberikan maklumat mengenai aktiviti metabolik tulang dan oleh itu merupakan penanda yang baik untuk penyakit tulang tertentu.
Penyakit dan gangguan
Tahap osteocalcin dalam darah dan air kencing bergantung kepada banyak faktor. Dalam istilah yang sangat umum, mereka mencirikan kadar pergantian tulang. Semasa pergantian tulang, tulang sentiasa dipecah dan dibina semula. Sekiranya proses penyerapan tulang berlaku, ketumpatan tulang penurunan dalam jangka masa panjang dan kerapuhan meningkat. Secara semula jadi, ini juga mengakibatkan peningkatan pelepasan zat yang terlibat dalam pembentukan tulang. Ini juga merangkumi osteocalcin. Tahap tinggi dalam darah selalu bermaksud peningkatan proses degradasi. Tahap Osteocalcin dalam darah yang terlalu tinggi dijumpai di osteoporosis dengan kadar metabolisme yang tinggi, hiperparatiroidisme, tulang metastasis dalam keganasan, Penyakit paget, osteomalasia, hipertiroidisme or kekurangan buah pinggang. Tahap Osteocalcin yang terlalu rendah berlaku dengan berpanjangan kortison terapi, osteoporosis dengan pergantian tulang yang rendah, reumatoid artritis, atau hypoparathyroidism. Osteoporosis khususnya boleh disebabkan oleh pelbagai perkara. Oleh itu, pergantian tulang boleh menjadi tinggi atau rendah. Biasa untuk semua bentuk osteoporosis adakah penyerapan tulang melebihi pembentukan tulang. Gangguan hormon berdasarkan overaktiviti parathormone menyebabkan kadar osteocalcin dalam darah meningkat mendadak. Hormon paratiroid mengatur kadar kalsium darah dengan memecahkan tulang. Sebaliknya, terlalu rendah hormon paratiroid kepekatan juga membawa ke tahap osteocalcin yang rendah dalam darah. Dalam Penyakit paget, proses pembentukan semula yang tidak teratur berlaku dalam sistem rangka, yang juga menyebabkan peningkatan kepekatan osteocalcin. Sudah tentu, dengan kadar metabolisme yang meningkat secara umum dalam konteks hipertiroidisme, perolehan tulang juga meningkat dengan peningkatan kadar osteocalcin. Cortisone terapi memperlahankan perolehan tulang. Nilai darah khas untuk penyakit tertentu. Walau bagaimanapun, penentuan osteocalcin hanya memberikan satu penemuan sebagai sebahagian daripada diagnosis keseluruhan.
