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Osteocalcina

La osteocalcina , también conocida como proteína ósea que contiene ácido gamma-carboxiglutámico ( BGLAP ), es una pequeña hormona proteica no colágena (49 aminoácidos [5] ) que se encuentra en el hueso y la dentina , identificada por primera vez como una proteína que se une al calcio. [6]

Debido a que la osteocalcina tiene dominios gla , su síntesis depende de la vitamina K. En los seres humanos, la osteocalcina está codificada por el gen BGLAP . [7] [8] Sus receptores incluyen GPRC6A , GPR158 y posiblemente un tercer receptor aún por identificar. [9] [10] Hay evidencia de que GPR37 podría ser el tercer receptor de osteocalcina. [11]

Función

La osteocalcina es secretada únicamente por los osteoblastos y se cree que desempeña un papel en la regulación metabólica del cuerpo. [12] En su forma carboxilada, se une al calcio directamente y, por lo tanto, se concentra en el hueso.

En su forma no carboxilada, la osteocalcina actúa como una hormona en el cuerpo, enviando señales al páncreas, la grasa, los músculos, los testículos y el cerebro. [13]

Una respuesta de estrés agudo (ASR), conocida coloquialmente como respuesta de lucha o huida, estimula la liberación de osteocalcina del hueso en cuestión de minutos en ratones, ratas y seres humanos. Las inyecciones de altos niveles de osteocalcina por sí solas pueden desencadenar una ASR en presencia de insuficiencia suprarrenal . [18]

Uso como marcador bioquímico de la formación ósea.

Como la osteocalcina es producida por los osteoblastos, a menudo se utiliza como un marcador para el proceso de formación ósea . Se ha observado que los niveles séricos más altos de osteocalcina están relativamente bien correlacionados con aumentos en la densidad mineral ósea durante el tratamiento con fármacos anabólicos para la formación ósea para la osteoporosis , como la teriparatida . En muchos estudios, la osteocalcina se utiliza como un biomarcador preliminar de la eficacia de un fármaco determinado en la formación ósea. Por ejemplo, un estudio que tenía como objetivo estudiar la eficacia de una glicoproteína llamada lactoferrina en la formación ósea utilizó la osteocalcina como una medida de la actividad de los osteoblastos. [19]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000242252 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000074489 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
  5. ^ Hauschka PV, Carr SA, Biemann K (febrero de 1982). "Estructura primaria de la osteocalcina del mono". Bioquímica . 21 (4): 638–642. doi :10.1021/bi00533a006. PMID  6978733.
  6. ^ Hauschka PV, Reid ML (agosto de 1978). "Aparición cronometrada de una proteína de unión al calcio que contiene ácido gamma-carboxiglutámico en el hueso de pollo en desarrollo". Biología del desarrollo . 65 (2): 426–434. doi :10.1016/0012-1606(78)90038-6. PMID  680371.
  7. ^ Puchacz E, Lian JB, Stein GS, Wozney J, Huebner K, Croce C (mayo de 1989). "Localización cromosómica del gen de la osteocalcina humana". Endocrinología . 124 (5): 2648–50. doi :10.1210/endo-124-5-2648. PMID  2785029.
  8. ^ Cancela L, Hsieh CL, Francke U, Price PA (septiembre de 1990). "Estructura molecular, asignación cromosómica y organización promotora del gen de la proteína Gla de la matriz humana". The Journal of Biological Chemistry . 265 (25): 15040–8. doi : 10.1016/S0021-9258(18)77221-9 . PMID  2394711.
  9. ^ Pi M, Wu Y, Quarles LD (julio de 2011). "GPRC6A media las respuestas a la osteocalcina en las células β in vitro y en el páncreas in vivo". Journal of Bone and Mineral Research . 26 (7): 1680–3. doi :10.1002/jbmr.390. PMC 5079536 . PMID  21425331. 
  10. ^ Berger JM, Singh P, Khrimian L, Morgan DA, Chowdhury S, Arteaga-Solis E, et al. (septiembre de 2019). "Mediación de la respuesta al estrés agudo por el esqueleto". Metabolismo celular . 30 (5): 890–902.e8. doi :10.1016/j.cmet.2019.08.012. PMC 6834912 . PMID  31523009. 
  11. ^ Qian Z, Li H, Yang H, Yang Q, Lu Z, Wang L, et al. (octubre de 2021). "La osteocalcina atenúa la diferenciación de oligodendrocitos y la mielinización a través de la señalización de GPR37 en el cerebro del ratón". Science Advances . 7 (43): eabi5811. Bibcode :2021SciA....7.5811Q. doi :10.1126/sciadv.abi5811. PMC 8535816 . PMID  34678058. 
  12. ^ abc Lee NK, Sowa H, Hinoi E, Ferron M, Ahn JD, Confavreux C, et al. (agosto de 2007). "Regulación endocrina del metabolismo energético por el esqueleto". Cell . 130 (3): 456–69. doi :10.1016/j.cell.2007.05.047. PMC 2013746 . PMID  17693256. 
  13. ^ Karsenty G, Olson EN (marzo de 2016). "Funciones endocrinas de los huesos y los músculos: paradigmas inesperados de comunicación entre órganos". Cell . 164 (6): 1248–1256. doi :10.1016/j.cell.2016.02.043. PMC 4797632 . PMID  26967290. 
  14. ^ Mera P, Laue K, Ferron M, Confavreux C, Wei J, Galán-Díez M, et al. (junio de 2016). "La señalización de osteocalcina en las miofibras es necesaria y suficiente para una adaptación óptima al ejercicio". Metabolismo celular . 23 (6): 1078–1092. doi :10.1016/j.cmet.2016.05.004. PMC 4910629 . PMID  27304508. 
  15. ^ Dance A (23 de febrero de 2022). «Curiosidades sobre los huesos: más que un simple andamiaje». Revista Knowable . doi : 10.1146/knowable-022222-1 . Consultado el 8 de marzo de 2022 .
  16. ^ Karsenty G, Oury F (enero de 2014). "Regulación de la fertilidad masculina por la hormona derivada de los huesos osteocalcina". Endocrinología molecular y celular . 382 (1): 521–526. doi :10.1016/j.mce.2013.10.008. PMC 3850748 . PMID  24145129. 
  17. ^ Obri A, Khrimian L, Karsenty G, Oury F (marzo de 2018). "Osteocalcina en el cerebro: desde el desarrollo embrionario hasta el deterioro cognitivo relacionado con la edad". Nature Reviews. Endocrinology . 14 (3): 174–182. doi :10.1038/nrendo.2017.181. PMC 5958904 . PMID  29376523. 
  18. ^ Meyer-Berger J, Singh P, Khrimian L, Morgan D, Chowdhury S, Arteaga-Solis E, et al. (2019). "Mediación de la respuesta al estrés agudo por el esqueleto". Metabolismo celular . 30 (5): 890–902.e8. doi :10.1016/j.cmet.2019.08.012. PMC 6834912 . PMID  31523009. 
  19. ^ Bharadwaj S, Naidu AG, Betageri GV, Prasadarao NV, Naidu AS (septiembre de 2009). "La lactoferrina enriquecida con ribonucleasa de la leche induce efectos positivos en los marcadores de recambio óseo en mujeres posmenopáusicas". Osteoporosis International . 20 (9): 1603–11. doi :10.1007/s00198-009-0839-8. PMID  19172341. S2CID  10711802.

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