Osteokalsin, kemiklerin oluşumunda ve korunmasında kritik öneme sahip önemli bir proteindir. Ayrıca, insülin ve glukoz seviyelerini ayarlamak, testosteronu artırmak, kas gücünü ve bilişsel işlevi iyileştirmek için bir hormon görevi görmektedir. Osteokalsin ve sağlık açısından rolü hakkında daha fazla bilgi bu makalede yer almaktadır.
Osteokalsin Tanımı
Osteokalsin, kemik oluşturan hücreler olan osteoblastlar tarafından üretilen bir protein hormondur. Kemiklere kalsiyumu sağlar, kemik dokusunu korumak ve yenilemek için çalışmaktadır. Bir hormon olarak, osteokalsin de kana salınır ve burada görevleri vardır. Bu görevler aşağıdaki gibidir:
• Pankreas tarafından insülin üretimini arttırır
• Kan şekeri seviyesini ayarlar
• Testosteron üretimini uyarır
• Kas gücünü arttırır
• Beyin işlevini iyileştirir
Kısacası Osteokalsin, kemiklerin ürettiği bir protein hormondur. Kemik ve kas oluşumunda etkilidir, insülini ve testosteronu yükseltir, kan şekeri seviyesini ayarlar ve beyin sağlığını iyileştirir.
Osteokalsin Fonksiyonu ve Sağlık Etkileri
1) Kemikleri güçlendirir
Osteokalsin, kalsiyumun kemik dokusuna bağlanmasından sorumludur, bu da kemiklere güç ve esneklik sağlamaktadır. Bunların gerçekleşmesi için önce osteokalsinin K2 vitamini ile aktive edilmesi gerekmektedir. Osteokalsin kemik gücünü arttırdığından, bebeklik ve ergenlik gibi hızlı büyüme dönemlerinde artmaktadır. Fareler üzerinde yapılan bir incelemeye göre, düşük osteokalsin seviyesine sahip farelerin kırılma olasılığı daha düşük kemiklere sahip olduğu bulunmuştur. Ancak, daha fazla osteokalsin her zaman kemik kuvvetinin bir işareti değildir. Osteokalsin seviyeleri yaygın kemik kaybı sonucu artabilmektedir. Yaşlılarda, yüksek kan seviyeleri, düşük kemik yoğunluğu (özellikle kalça ve omurgada) ve kalça kırığı dahil kırık riskini tahmin eder. Osteokalsin, K2 vitamini yardımıyla güçlü kemikler oluşturulmasına yardımcı olmaktadır. Hem yüksek hem de düşük seviyeler kemik kaybına işaret edebilir ve kırılma riskini artırabilmektedir.
2) İnsülin ve glikoz seviyelerini ayarlar
Osteokalsin, vücutta insülin ve glukoz (şeker) dengesini kontrol etmek için bir hormon olarak çalışır. Pankreasta osteokalsin, insülin üretimini (GPRC6A reseptörü ile) insülini üreten, depolayan ve serbest bırakan beta hücrelerinin sayısını da arttırmaktadır. Ayrıca osteokalsin şeker seviyelerini kontrol altında tutmak için kaslara ve diğer dokulara da etki etmektedir. Yağ hücrelerinde (adipositler) adiponektin üretimini artırarak çalışır. Adiponektin sırayla, glikozun yağ ve kas hücrelerine alımını arttırmaktadır. Düşük osteokalsin seviyeleri vücudun glukoz seviyelerini kontrol etmek için insülin kullanma yeteneğini azaltabilir. Osteokalsin, insülin üretimini arttırır ve kan şekerini kontrol altında tutmak için çalışan glukozun kaslara ve diğer dokulara girmesine yardımcı olmaktadır.
3) Testosteron üretimini uyarır
Osteokalsin, erkeklerde üreme sağlığı ile bağlantılıdır. Kandan osteokalsin, testislerdeki hücrelere ulaşır ve testosteron GPRC6A reseptörü aracılığıyla üretimini arttırır. Erkeklerde ergenlik döneminde normalde osteokalsinin kan seviyeleri yükselirken, düşük seviyeler yavaş veya gecikmiş ergenlikle ilişkilendirilir. Bununla birlikte, osteokalsin seviyeleri kişiden kişiye çok değişebildiği için, mutlaka cinsel gelişimin güvenilir bir göstergesi olmadığı bilinmelidir. Osteokalsin, erkeklerde üreme sağlığını testosteron üretimini artırarak desteklemektedir.
4) Kas gücünü artırır
Osteokalsin, iskelet özellikle bacak kaslarının gücünü artırmaktadır. Yaşlılarda egzersiz kapasitesinde düşüş ve kas kaybını önlemek için özellikle önemli olan kasların egzersiz yapmasına yardımcı olmaktadır. Yüksek seviyeler, 70 yaş üstü kadınlarda kas kuvvetiyle ilişkilendirilmiştir. Ayrıca kas kütlesini koruyarak düşme ve kemik kırılma riskini azaltmaktadır. Dolaylı olarak, testosteronu artırarak kasları oluşturmaya yardımcı olmaktadır. Osteokalsin gücü, kas kütlesini ve egzersiz kapasitesini arttırmaktadır. Yaşlılarda kas kaybını ve kırılmayı önleyebilmektedir.
5) Beyin işlevini geliştirir
Fareler üzerinde yapılan araştırmaya göre, farelerin beyinlerinde monoamin nörotransmiterlerinin (dopamin, noradrenalin ve serotonin) üretimini arttırdığı gözlemlenmiştir. Bu nörotransmiterler motivasyon, öğrenme, ruh hali ve hafızada önemli roller oynamaktadır. 44 kişi üzerinde yapılan bir araştırma da, düşük osteokalsin seviyeleri, beynin mikro yapısındaki (kaudat, hipotalamus, talamus, putamen ve subkortikal beyaz cevherde) ve düşük bilişsel performanstaki negatif değişikliklerle ilişkilendirilmiştir. Dahası, osteokalsin eksikliği olan fareler öğrenme ve hafızayı bozmuştur. Diyabetik farelerde düşük osteokalsin seviyeleri kötü bilişsel performans ile ilişkili olduğu tespit edilmiştir. Yaşları 71 ile 78 arasında değişen 117 kadın üzerinde yapılan bir başka çalışmasında, yüksek osteokalsin düzeyleri bilişsel işlevi iyileştirdiği bulunmuştur. Osteokalsin, beyin sağlığını destekler ve temel nörotransmiterleri artırarak bilişsel işlevi arttırmaktadır. Düşük seviyesi olan kişilerin öğrenme ve hafıza problemleri olabilmektedir.
Osteokalsinin Düşük Sağlık Riskleri
1) İnsülin direnci ve diyabet
98 sağlıklı kişi üzerinde yapılan araştırmada, düşük osteokalsin seviyeleri, vücutta insülinin zayıf kullanımı (insülin direnci), düşük insülin üretimi ve yüksek glikoz seviyeleri (yüksek kan şekeri) ile ilişkilendirilmiştir. 23 bin kişiyi kapsayan 39 çalışmanın meta-analizinde ise, düşük osteokalsin, yüksek HbA1c (3 aylık ortalama kan şekeri düzeylerinin bir ölçüsü) ile ilişkilendirilmiştir. Ayrıca düşük osteokalsin kan seviyeleri, erkeklerde, kadınlarda ve çocuklarda tip 2 diyabet ile de ilişkili olduğu bildirilmiştir. Buna karşılık yüksek osteokalsin, tip 1 diyabetli 128 kişide kan glukoz düzeylerinin daha iyi kontrolü ile ilişkilendirilmiştir. Ayrıca osteokalsin, insülin üreten fare beta hücrelerini yüksek glukoz seviyelerinin neden olduğu zararlardan koruduğu bulunmuştur. Günlük osteokalsin enjeksiyonları, insülin duyarlılığını ve glukoz toleransını eski haline getirmiş ve yüksek yağlı bir diyetle farelerde obezite ve diyabete karşı korunduğu bulunmuştur.
Cinsiyet farklılıkları osteokalsinin insülin direncini etkileyebilmektedir. Yapılan bir çalışmaya göre, uzun süreli osteokalsin uygulamasının, erkek farelerde yüksek yağlı diyetle insülin direncini artırdığını ortaya koymuştur. Bununla birlikte, bazı araştırmacılar osteokalsin ve glukoz seviyeleri arasında nedensel bir bağlantının varlığına itiraz etmektedir. Bir bağlantı olsa bile, glukoz seviyelerini etkileyen osteokalsin olup olmadığını ya da diğer yollarla açık olmadığı açıktır. Genel olarak, daha büyük ölçekli insan çalışmaları gereklidir. Fareler osteokalsini çalışmak için ideal olmaktan uzaktır: örneğin, farelerde osteokalsin için üç gen bulunurken, insanlarda sadece bir tane bulunmaktadır. Düşük osteokalsin seviyeleri diyabet ve insülin direnci ile ilişkilendirilmiştir, ancak sebebin ve etkinin ne olduğunu belirlemek için daha fazla insan çalışmasına ihtiyaç duyulmaktadır.
2) Kalp hastalığı riski
Kanda ki düşük osteokalsin seviyeleri kalp hastalığının bir göstergesidir. Mevcut kanıtlar normal osteokalsin seviyelerinin kalp ve kan damarlarının genel sağlığını desteklemektedir ancak, bu kadar basit değildir. Yaş, cinsiyet, fiziksel aktivite vb. Dahil olmak üzere pek çok diğer faktörler vardır. Kalp hastalığı olan 247 yaşlı üzerinde yapılan bir çalışmada, osteokalsin düzeyi düşük olanlarda gelecek yıllar da kardiyovasküler sağlık sorunları riski daha yüksek olduğu saptanmıştır. Ayrıca, düşük osteokalsin seviyeleri, 3.5k sağlıklı insanlarla yapılan iki çalışmada yüksek kalp hastalığı riski ile de ilişkilendirilmiştir. Bununla birlikte düşük osteokalsin seviyeleri, sağlıklı veya kalp rahatsızlığı olsun, kalp sorunları riskini artırabilmektedir.
3) Arterlerin sertleşmesi (Ateroskleroz)
Osteokalsin ile arterlerin sertleşmesi arasındaki ilişki karmaşık bir durumdur. Bir meta-analiz 26 pozitif, 17 negatif ve 29 nötr ilişki bulunmuştur. 774 erkek üzerinde yapılan çalışma da, yüksek osteokalsin seviyeleri daha az arter sertleşmesine (kalsifikasyon) ve düşük kalp hastalığı riskine işaret ettiği bulunmuştur. Ayrıca araştırmacılar, diyabetik farelerde arterlerin sertleşmesini osteokalsin seviyelerini artırarak önlemişlerdir. Bununla birlikte, yüksek kan osteokalsin seviyeleri, diğer kardiyovasküler risk faktörleri ve kemik yoğunluğundan bağımsız olarak, 114 erkekte kalp arter sertleşmesi ile ilişkilendirilmiştir.
Son olarak, 3.000’den fazla kişiden oluşan bir çalışmaya göre, arterlerdeki osteokalsin düzeylerinin ve sertliğinin, ters J-şekilli bir eğri ile ilişkili olduğu bulunmuştur. Bu, hem düşük hem de yüksek osteokalsin seviyelerinin, arterlerin sertleşme riskini artırabileceği anlamına gelmektedir ve düşük seviyeler riski daha fazla arttırmaktadır. Ayrıca hem yüksek hem de düşük osteokalsin seviyeleri, arter sertleşmesi riskini arttırırken, düşük seviyeler daha tehlikelidir.
4) Metabolik sendrom
47k kişiden oluşan 55 çalışmanın meta-analizinde, düşük osteokalsin kan seviyeleri daha yüksek metabolik sendrom riski ile ilişkilendirilmiştir. Benzer şekilde, 798 yaşlı erkekte, düşük seviyeler metabolik sendroma işaret etmektedir. Ek olarak, 2000’den fazla kişiden oluşan bir çalışmada, düşük osteokalsin seviyeleri, metabolik sendromu olan kişilerde kronik inflamasyonun bir belirteci olan daha yüksek C-reaktif protein düzeyleri ( CRP ) ile ilişkili olduğu bulunmuştur. Son olarak, obez dişi farelere hamilelik sırasında osteokalsin verildiğinde, yavruları maternal obezitenin neden olduğu metabolik bozukluklara karşı korunduğu bulunmuştur. Düşük osteokalsin seviyeleri metabolik sendrom ve kronik inflamasyon ile bağlantılıdır.
5) Obezite
Meta-analize göre, osteokalsin düzeyi düşük olan kişilerin vücut kitle indeksinin yüksek olma olasılığı daha yüksektir. Çocuklarda, ergenlerde, menopoz öncesi ve sonrası kadınlarda yapılan diğer çalışmalar bunnu desteklemektedir. 132 kişiyi kapsayan bir çalışmada obezite, insülin direncine ve kronik enflamasyona katkıda bulunabilecek olan düşük osteokalsin düzeyleriyle ilişkilendirilmiştir. Böylelikle osteokalsin düzeyi düşük olan kişilerin obez olma ve enflamasyon olma olasılığı daha yüksektir.
6) Yağlı karaciğer
Osteokalsin kan testleri, yağlı karaciğer hastalığının (NAFLD) ciddiyetinin tahmin edilmesine yardımcı olmaktadır. 7-13 yaşları arasındaki 120 çocuğu kapsayan bir çalışmada, düşük osteokalsin kan seviyeleri NAFLD’nin şiddetini öngörmüştür. Düşük düzeyler, 9k yetişkin içeren 4 çalışmada NAFLD’nin bir göstergesidir. Hayvan çalışmaları osteokalsinin, oksidatif stresi azaltan Nrf2 proteinini (antioksidan ve detoks enzimlerinin ana regülatörü) aktive ederek NAFLD’yi geliştirdiğini öne sürmektedir. Osteokalsin vücuda detoks yapabilir ve serbest radikalleri temizleyebilir. Düşük seviyeler yağlı karaciğer hastalığı ile ilişkilendirilmiştir.
Osteokalsinin Yüksek Sağlık Riskleri
1) Osteoporoz
Toplam 417 postmenopozal kadın ile yapılan 4 çalışmada kandaki yüksek osteokalsin seviyeleri, düşük kemik mineral yoğunluğu (düşük iskelet kütlesi) ve osteoporoz ile ilişkilendirilmiştir. Kemik mineral yoğunluğunu ortaya çıkaran taramalarla birlikte osteoporozun teşhisi ve takibi için osteokalsin kan testleri kullanılmaktadır. Yüksek seviyeler kemik kaybına işaret etmektedir, yaşlılarda düşük kemik yoğunluğu ve kırık riskini öngörür. Hayvan çalışmaları bunun, kemik re-absorpsiyonunun, mineralleri serbest bırakan kemik dokusunun parçalanmasının osteokalsini kemiklerden serbest bırakarak kan seviyelerini yükselttiğini göstermektedir. 78 kadın üzerinde yapılan bir çalışma da K vitaminleri, D vitamini ve kalsiyum takviyeleri, postmenopozal osteokalsin düzeylerini düşürdüğü ve kemik yoğunluğunu arttırdığı bildirilmiştir. Kemik parçalanması osteokalsini kana indirger. Yüksek seviyeler osteoporoz, düşük kemik yoğunluğu ve artmış kırık riski olduğunu göstermektedir.
2) Hamilelikte diyabet
130 hamile kadın üzerinde yapılan çalışmada, kan osteokalsin düzeyi yüksek olanların hamilelik sırasında insülin direnci yaşama olasılığı daha yüksektir ve bu hamilelik diyabeti olarak adlandırılan bir duruma neden olmaktadır. Hamilelik süresince osteokalsin düzeyleri, hamilelik diyabeti olan 48 kadında, 48 sağlıklı hamileye göre daha yüksektir. 134 hamile kadın üzerinde yapılan başka bir çalışmada, ilk trimesterdeki hamilelik diyabeti yüksek kan osteokalsin ile ilişkilendirilmiştir. Bununla birlikte yüksek osteokalsin düzeyleri hamilelik sırasında diyabet riskini artırmaktadır.
3) Artan meme kanseri riski
Obez, yüksek kan osteokalsin seviyelerine sahip menopoz sonrası kadınların meme kanseri için önemli bir risk faktörü olan meme yoğunluğunun daha yüksek olması muhtemeldir. 40-60 yaş arası 239 premenopozal ve postmenopozal kadının yaptığı bir çalışmada bu bağlantı tanımlanmıştır.
4) Anemi
Osteokalsin seviyeleri, oksijen taşıyan kırmızı kan hücrelerinin oluşumunu etkilemektedir. Yaşları 72 ile 79 arasında değişen 939 yaşlı erkekler üzerinde yapılan bir çalışmada, düşük seviyelerde kırmızı kan hücrelerinin (anemi) bulunması ile ilişkili bulunmuştur. Bununla birlikte, osteokalsinin kırmızı kan hücrelerinin oluşumunu nasıl etkilediği henüz bilinmemektedir. Osteokalsin düzeyi yüksek olan kadınların meme kanseri riski yüksek olabilirken, yaşlı erkeklerde anemi görülme olasılığı daha yüksektir.
Osteokalsin, kemiklerin ürettiği bir proteindir. Kalsiyumu kemiklere bağlamaya, güçlerini arttırmaya ve iyileşmeye yardımcı olmaktadır. Ayrıca osteokalsin bir hormon olarak çalışmaktadır. Kana salındığında kas kütlesini ve egzersiz kapasitesini arttırmaktadır. Pankreasın insülin üretmesine yardımcı olur, normal kan şekeri seviyelerini korur ve bilişi artırmaktadır. Düşük osteokalsin seviyeleri, diyabetten şişmanlığa, kemik kırıklarına, kalp hastalıklarına ve kronik enflamasyona kadar birçok sağlık problemiyle ilişkilendirilmiştir. Ancak, anormal derecede yüksek seviyeler de iyi değildir. Kandaki çok fazla osteokalsin hızlı kemik kaybına işaret edebilir, hamilelikte meme kanseri, anemi ve diyabet riskini artırmaktadır.
Kaynakça:
frontiersin.org
sciencedirect.com
ijbs.com
diabetesjournals.org
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu