Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
H.-D. Haubeck

Osteocalcin, untercarboxyliertes

Osteocalcin, untercarboxyliertes
Synonym(e)
Bone Gla protein; BGP
Englischer Begriff
undercarboxylated osteocalcin
Definition
Untercarboxyliertes Osteocalcin wird bei Vitamin K-Mangel gebildet und ist ein unabhängiger Risikofaktor für Frakturen.
Beschreibung
Osteocalcin, ein kleines Protein von 49Aminosäuren, wird fast ausschließlich von reifen Osteoblasten (s. Osteoblast) synthetisiert. Die Regulation der Transkription von Osteocalcin erfolgt u. a. über 1,25-Dihydroxy-Vitamin-D (Vitamin D), Estrogene und Glukokortikoide (Kortikosteroide). Osteocalcin wird posttranslational in einer Vitamin-K-abhängigen Reaktion gammacarboxyliert (Glutaminsäure in Position 17, 21 und 24). Diese Gammacarboxylierung ist die Voraussetzung für eine hochaffine Bindung von Osteocalcin an Hydroxylapatit im Knochen. Allerdings konnte der genaue Mechanismus der Osteocalcinwirkung bisher erst teilweise aufgeklärt werden. Im Gegensatz zu der bisher postulierten Funktion von Osteocalcin als Marker für den Knochenaufbau, u. a. wegen der Synthese durch reife Osteoblasten, zeigte die Osteocalcin-defiziente (Knockout-)Maus eine erhöhte Knochenneubildung.
Bei Patienten mit erhöhten Serumkonzentrationen von untercarboxyliertem Osteocalcin besteht ein erhöhtes Frakturrisiko. Außerdem korreliert ein erhöhtes untercarboxyliertes Osteocalcin mit einer erniedrigten Knochendichte. Damit kann das untercarboxylierte Osteocalcin als unabhängiger Risikofaktor für das Frakturrisiko angesehen werden. Für die Messung der Serumkonzentration des untercarboxylierten Osteocalcins stehen neben den alten Bindungsassays an Hydroxylapatit auch Radioimmunoassay und Enzymimmunoassay zur Verfügung.
Literatur
Ducy P, Desbois C, Boyce B et al (1996) Increased bone formation in osteocalcin-deficient mice. Nature 382:448–452CrossRef
Gundberg CM, Niemann SD, Abrams S et al (1998) Vitamin K status and bone health: an analysis of methods for determination of undercarboxylated osteocalcin. J Clin Endocrinol Metab 83:3258–3266PubMed