ultimo aggiornamento: 13 Giugno 2023 alle 15:32

definizione

Piccola proteina con funzioni endocrine, è un ormone peptidico lineare sintetizzato principalmente dagli osteoblasti, cellule che producono la sostanza fondamentale delle ossa; è caratterizzata da un comportamento duale: nella sua forma carbossilata (altrimenti nota col nome di bone-GLA-protein o bone gamma-carboxyglutamic acid-containing protein) lega direttamente il calcio e quindi si concentra nelle ossa, mentre nella sua forma non carbossilata, l’osteocalcina agisce come un ormone.

Interviene nella deposizione del calcio nella matrice ossea e viene rilasciata nel siero in caso di riassorbimento del tessuto osseo: per questo motivo, può essere considerato un parametro altamente specifico per valutare lo stato del ricambio del tessuto osseo; la osteocalcina presente nel siero viene metabolizzata velocemente nel fegato e nei reni.

Nella sua forma non carbossilata, l’osteocalcina agisce a livello organico come un ormone, stimolando le cellule beta del pancreas a rilasciare più insulina, attivando la produzione da parte degli adipociti del tessuto adiposo dell’ormone adiponectina, che aumenta la sensibilità all’insulina; nei muscoli, a livello dei miociti, promuove la disponibilità e l’utilizzo dell’energia, favorendo la capacità di svolgere attività fisica; nei testicoli, agendo sulle cellule di Leydig, stimola la biosintesi del testosterone, influendo sulla fertilità maschile; nel cervello, svolge un ruolo importante nello sviluppo e nel funzionamento proprio, migliorando l’apprendimento spaziale e la memoria.

Le l’osteocalcina, come altre GLA di matrice, è in grado di inibire i fenomeni di calcificazione ectopica della cartilagine e delle arterie. In caso di distress, qualora si attivi una sindrome generalizzata di adattamento, in caso di fight-or-escape response, viene stimolato il rilascio di osteocalcina dall’osso.

descrizione

La sintesi dell’osteocalcina da parte degli osteoblasti coinvolge la vitamina K e la vitamina D (in particolare il suo metabolita attivo sintetizzato a livello renale); per quest’ultima è accertato un effetto stimolatorio sulla sintesi; in particolare, l’osteocalcina forma la porzione non collagenica della nuova matrice ossea e svolge un ruolo significativo nei meccanismi di mineralizzazione dell’osso, sotto l’influenza degli altri ormoni regolatori del metabolismo del calcio quali la calcitonina, l’ormone paratiroideo e la vitamina D.

Fa parte delle cosiddette proteine GLA di matrice (Matrix GLA-protein o MGP) vitamina K-dipendenti (più specificamente la vitamina K₂) leganti il calcio che partecipano all’organizzazione del tessuto osseo: contiene un importante residuo funzionale del glutammato che viene carbossilato dall’enzima gamma-glutamil carbossilasi in una reazione che richiede vitamina K (idrochinone) e per questo viene considerata vitamina K-dipendente; la semplice presenza di vitamina D, che ha un effetto stimolante sulla produzione della osteocalcina, non è sufficiente in quanto una carenza di vitamina K₂ può rallentare la deposizione della matrice ossea.

Una volta sintetizzata, l’osteocalcina viene in gran parte depositata nella matrice dell’osso e in misura inferiore secreta nella circolazione sanguigna: può costituire fino al 3% delle proteine dell’osso e solo in piccola parte viene riversata nel circolo ematico. Poiché l’osteocalcina  sintetizzata dagli osteoblasti si lega gli ioni calcio ed ha affinità per l’idrossiapatite, si ipotizza che un aumento dei suoi livelli in circolo sia spia di un aumentato processo di formazione e mineralizzazione dell’osso; per contro, essendo assimilata dall’osso neoformato ed ivi conservata, ed esercitando un’azione chemiotattica nei confronti degli osteoclasti, l’aumento dei livelli sierici di osteocalcina può evidenziare anche un elevato catabolismo della matrice ossea: non a caso, elevate concentrazioni plasmatiche di osteocalcina interessano tipicamente pazienti con malattie caratterizzate da elevato turnover (rimodellamento) osseo.

osteocalcina come marker biologico

Il dosaggio dell’osteocalcina nel sangue si rivela utile in ambito clinico come marcatore specifico del metabolismo osseo; in altre parole, le variazioni dei livelli di osteocalcina nel plasma riflettono l’attività metabolica dell’osso, rivelandosi biomarcatori molto più specifici rispetto alla titolazione di marker aspecifici del metabolismo osseo, quali la fosfatasi alcalina e l’idrossiprolina, che possono variare anche in relazione a fattori esterni all’osso ed al suo metabolismo. L’esame dell’osteocalcina si rivela particolarmente utile quando prescritto in associazione con la M.O.C. (Mineralometria Ossea Computerizzata) e ed altri esami ematici utili per una valutazione del metabolismo osseo, quali la calcemia, la fosforemia, la titolazione del paratormone, della calcitonina e della vitamina D.

I valori normali sono compresi tra:
→ nella donna in età fertile 6,5 – 42,3 ng/mL; nella menopausa 5,4 – 59,1 ng/mL;
→ nell’uomo 4,6 – 65,4 ng/mL.
l’intervallo di riferimento dell’esame può cambiare in funzione di sesso, età e strumentazione in uso nel laboratorio analisi, per cui è preferibile consultare i range riportati direttamente sul referto.

Un aumento dei valori normali di osteocalcina si riscontra in caso di osteomalacia, malattia caratterizzata da indebolimento delle ossa, provocato da un difetto del metabolismo di calcio e fosforo, e osteoporosi, che causa un’alterazione delle ossa caratterizzata da una diminuita quantità di tessuto osseo; ipertiroidismo, patologia contraddistinta da un’eccessiva attività della tiroide; iperparatiroidismo primario che causa una eccessiva sintesi di paratormone.

Livelli elevati di osteocalcina si rilevano anche in corso di Morbo di Paget, grave patologia degenerativa per cui le ossa si assottigliano, e si forma tessuto osseo anomalo; cancro associato a metastasi ossee; osteodistrofia renale, una malattia che colpisce chi è affetto da insufficienza renale cronica. Una diminuzione di osteocalcina può essere riscontrata in caso di ipoparatiroidismo o in caso di trattamenti prolungati con corticosteroidi.

Un calo dell’osteocalcina può essere anche l’indicatore di un incrementata deposizione di osso ex novo: l’efficacia dell’utilizzo di ipriflavone nell’osteopenia e nell’osteoporosi può essere monitorato usando questo biomarcatore.