Osteocalcin

Osteocalcin (OC; Synonyme: "bone γ-carboxylglutamic acid-containing protein"; bone Gla-protein (BGP)) ist ein Peptidhormon. 

Osteocalcin wird im Knochen durch die Osteoblasten (Knochen-aufbauende Zellen) und im Zahn durch Odontoblasten (Dentin-bildende Zellen) gebildet und bindet an Hydroxylapatit und Calcium. Es ist das häufigste nicht kollagene Knochenmatrixprotein.

Die Synthese von Osteocalcin wird von 1,25-Dihydroxy-Vitamin D (Synonyme: Calcitriol, 1α-25-OH-D3) reguliert. Seine Funktion beim Knochenaufbau kann Osteocalcin jedoch nur ausüben, wenn es durch Vitamin K posttranslational (Veränderungen von Proteinen, die nach der Translation stattfinden) carboxyliert (Einführung einer Carboxygruppe in eine organische Verbindung) vorliegt. Somit ergänzen sich Vitamin D und Vitamin K in synergistischer Weise beim Knochenaufbau.

Mithilfe des Kofaktors Vitamin K und des Enzyms γ-Glutamylcarboxylase (GGCX) werden spezielle Glutamylreste verschiedener Proteine in der Gamma-Position carboxyliert und diese Proteine aktiviert: Das führt für Osteocalcin dazu, dass dieses im Knochen aktiv Calcium binden kann. Ein weiteres Calcium-bindendes Protein ist Calbindin.

Osteocalcin gilt als Marker der Osteoblasten-Funktion/Knochenbildung bzw. der Osteoid-Mineralisation. Es inhibiert die Mineralisierung des Knochens. 

Beachte: Osteocalcin ist nicht erhöht bei normaler Knochenumbauaktivität.

Das Verfahren

Benötigtes Material

• 1 ml Blutserum
• Blutentnahme morgens zwischen 08.00 Uhr und 09.00 Uhr (= physiologischer OC-Peak)
• Umgehende Weiterleitung der Probe in das Labor bzw. innerhalb von 2 Stunden zentrifugieren, Serum abpipettieren (mithilfe einer Pipette entnehmen) und einfrieren (ca. -20 °C)

Vorbereitung des Patienten

• Blutabnahme morgens nüchtern

Störfaktoren

• Keine bekannt

Normwerte

Indikationen

• Verdacht auf Osteoporose (Knochenschwund)
• Malignome mit Knochenmetastasen
• Primärer Hyperparathyreoidismus (Nebenschilddrüsenüberfunktion)
• Renale Osteopathie – Bezeichnung für alle mit einer chronischen Niereninsuffizienz (Prozess, der zu einer langsam fortschreitenden Verringerung der Nierenfunktion führt) assoziierten Skelettsymptome und Störungen des Mineralstoffwechsels

Interpretation

Interpretation erhöhter Werte

• Vermehrter Knochenumbau mit erhöhter Osteoblastenaktivität
  
  • Primärer und sekundärer Hyperparathyreoidismus (Nebenschilddrüsenüberfunktion)
  • Osteoporose (high-turnover; High-turnover-Osteoporose mit schnellem Knochenabbau/Fast-Loser-Situation)
  • Knochenmetastasen bei Malignomen
  • Osteomalazie (Knochenerweichung)
  • Hyperthyreose (Schilddrüsenüberfunktion)
  • Morbus Paget (Osteodystrophia deformans) – Erkrankung des Skelettsystems mit Knochenumbau
• Niereninsuffizienz (wg. Akkumulation von OC-Fragmenten)

Interpretation erniedrigter Werte (= verminderte Osteoblastenaktivität)

• Hypoparathyreoidismus (Nebenschilddrüsenunterfunktion)
• Osteoporose (low-turnover; Low-turnover-Osteoporose mit geringer Knochenabbaurate/Slow-Loser-Situation)
• Rheumatoide Arthritis – chronisch entzündliche Multisystemerkrankung, die sich meist in Form einer Synovialitis (Gelenkinnenhautentzündung) manifestiert
• Glucocorticoidtherapie (→ Glucocorticoid-Osteopathie/Knochenerkrankung)

Weitere Hinweise

• Bei Kindern mit Maximum während des Körperwachstums werden höhere Werte gemessen.
• Postmenopausal häufig Anstieg des Osteocalcins im Rahmen des progredienten Östrogenmangels.
• Im Falle einer Niereninsuffizienz (wg. Akkumulation von OC-Fragmenten) ist die Bestimmung der Ostase vorzuziehen, da diese eine größere Stabilität aufweist.
• Falsch niedrige Werte entstehen bei zu langer ungekühlter Lagerung durch Verlust an Immunoreaktivität.