Οστεοκαλσίνη και φουρίνη: Τα οστά επηρεάζουν το μεταβολισμό

Μια νέα ανακάλυψη φωτίζει περισσότερο το ρόλο της οστεοκαλσίνης, μιας ορμόνης που παράγεται από τα οστά και μέχρι τώρα φαίνεται να επηρεάζει το μεταβολισμό του σώματος.

Ο σκελετός είναι κάτι πολύ περισσότερο από μια δομή που υποστηρίζει τους μυς και τους άλλους ιστούς. Παράγει επίσης ορμόνες. Και ο Mathieu Ferron γνωρίζει πολλά γι’ αυτό καθώς ως ερευνητής στο Ινστιτούτο Κλινικών Ερευνών του Μόντρεαλ (IRCM) και καθηγητής στο Τμήμα Ιατρικής του Université de Montréal πέρασε την τελευταία δεκαετία μελετώντας την οστεοκαλσίνη.

Σε πρόσφατη μελέτη στο The Journal of Clinical Investigation, η ομάδα του Ferron ανακάλυψε ένα νέο κομμάτι του παζλ που εξηγεί πώς λειτουργεί η οστεοκαλσίνη και ένα ένζυμο που ονομάζεται φουρίνη επηρεάζοντας τον μεταβολισμό του σώματος. Η ανακάλυψη μπορεί κάποια μέρα να ανοίξει την πόρτα σε νέους τρόπους πρόληψης του διαβήτη τύπου 2 και της παχυσαρκίας.

Οστά: Ένα ενδοκρινικό όργανο

Εδώ και χρόνια είναι γνωστό ότι οι ορμόνες μπορούν να επηρεάσουν τα οστά. “Σκεφτείτε μόνο πώς οι γυναίκες είναι πιο επιρρεπείς στο να υποφέρουν από οστεοπόρωση όταν περάσουν στην εμμηνόπαυση επειδή τα επίπεδα των οιστρογόνων τους πέφτουν”, είπε ο Ferron.

Αλλά η ιδέα ότι το ίδιο το οστό μπορεί να επηρεάσει άλλους ιστούς εμφανίστηκε μόλις πριν λίγα χρόνια με την ανακάλυψη της οστεοκαλσίνης. Χάρη σε αυτή την ορμόνη, που παράγεται από κύτταρα οστών, η ζάχαρη μεταβολίζεται ευκολότερα. “Μία από τις λειτουργίες της οστεοκαλσίνης είναι η αύξηση της παραγωγής της ινσουλίνης, η οποία με τη σειρά της μειώνει τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα”, εξήγησε ο Ferron. “Μπορεί επίσης να προστατεύει από την παχυσαρκία αυξάνοντας τις θερμίδες που ξοδεύουμε”.

Μελέτες έχουν δείξει ότι, για μερικούς ανθρώπους, οι μεταβολές στις συγκεντρώσεις της οστεοκαλσίνης στο αίμα μπορούν ακόμη και να αποτρέψουν την ανάπτυξη του διαβήτη. Αυτές οι προστατευτικές ιδιότητες πυροδότησαν το ενδιαφέρον του Ferron για το πώς λειτουργεί η ορμόνη – να σημειωθεί ότι τα οστά, εκτός από την οστεοκαλσίνη παράγουν άλλες δύο ορμόνες.

Η οστεοκαλσίνη

Τα οστά αναδιαμορφώνονται συνεχώς από δύο τύπους κυττάρων: τους οστεοβλάστες που τα αναδομούν και τους οστεοκλάστες που τα αποδομούν. Η οστεοκαλσίνη παράγεται από τους οστεοβλάστες, τα κύτταρα που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή των οστών μας. Η ορμόνη συσσωρεύεται στα οστά και, στη συνέχεια, μέσω μιας σειράς χημικών αντιδράσεων, απελευθερώνεται στο αίμα.

Η οστεοκαλσίνη συμβάλλει στη βελτίωση της οστικής μάζας και στη μείωση του κινδύνου καταγμάτων. Καθώς γερνάμε, παράγουμε λιγότερο οστεοκαλσίνη και αυτός είναι ένας λόγος που τα οστά μας γίνονται πιο εύθραυστα και κινδυνεύουμε από οστεοπόρωση. H ορμόνη όμως κάνει και άλλα πράγματα που δεν αφορούν μόνο τα οστά αλλά ευρύτερα το σώμα.

Για χρόνια η οστεοκαλσίνη ήταν ένα μυστήριο διότι κανείς δεν ήξερε τι έκανε. Οι πρώτες μελέτες σε ποντίκια είχαν δείξει ότι η χαμηλή οστεοκαλσίνη συνδέεται με υψηλά επίπεδα σακχάρου στο αίμα και με υψηλά επίπεδα λίπους στο σώμα. Μια μελέτη το 2013 σε ανθρώπους έδειξε ότι τα επίπεδα οστεοκαλσίνης μπορούν να επηρεάσουν τη λεπτίνη, μια ορμόνη που παίζει σημαντικό ρόλο στον έλεγχο της όρεξης και των καύσεων του λίπους. Την ίδια χρονιά, μια άλλη μελέτη βρήκε ότι αποτελεί έναν τρόπο επικοινωνίας του εγκεφάλου με τα κόκαλα. Σήμερα είναι γνωστό ότι η οστεοκαλσίνη αυξάνει την παραγωγή της ινσουλίνης και κάνει τα κύτταρα πιο ευαίσθητα στην ινσουλίνη. Και υπάρχουν αυξανόμενες ενδείξεις ότι οι οστεοβλάστες εμπλέκονται στη ρύθμιση του συνολικού μεταβολισμού του σώματος.

Η φουρίνη

Η παρούσα μελέτη παρέχει περισσότερες πληροφορίες. «Όταν παράγεται αρχικά σε οστεοβλάστες, η οστεοκαλσίνη βρίσκεται σε μια πρόδρομη, ανενεργή μορφή», σημείωσε ο Ferron. “Αυτό που μας ενδιέφερε ήταν να κατανοήσουμε πώς η οστεοκαλσίνη γίνεται ενεργή, ώστε να μπορεί να παίξει το ρόλο της όταν απελευθερώνεται στο αίμα”.

Η έρευνα έδειξε ότι απαιτείται ένα ένζυμο το οποίο δρα ως μοριακό ψαλίδι. Η ανενεργή οστεοκαλσίνη έχει ένα επιπλέον μοριακό κομμάτι σε σχέση με την ενεργή οστεοκαλσίνη.

Οι ερευνητές εξέτασαν σε ποντίκια τα διάφορα ένζυμα που υπάρχουν στα κύτταρα όπου παράγεται η οστεοκαλσίνη και θα μπορούσαν να είναι υπεύθυνα για την απομάκρυνση του εν λόγω μοριακού κομματιού. Κατάφεραν να βρουν το ένζυμο αυτό και πρόκειται για τη φουρίνη (furin). Το ένζυμο ενεργοποιεί την οστεοκαλσίνη και αυτή στη συνέχεια απελευθερώνεται στο αίμα.

Όταν οι ερευνητές διέγραψαν τη φουρίνη, κατέγραψαν ένα απροσδόκητο αποτέλεσμα: μειώθηκε η όρεξη των ποντικιών. “Είμαστε σίγουροι ότι η απουσία φουρίνης ήταν η αιτία”, δήλωσε ο Ferron. Φαίνεται λοιπόν ότι η φουρίνη στους οστεοβλάστες είναι αυτή που ρυθμίζει το μεταβολισμό ενέργειας. Η έρευνα βέβαια έγινε στα ποντίκια αλλά πιθανότατα ισχύει και στον άνθρωπο.

«Δείξαμε πως όταν δεν υπήρχε φουρίνη στα κύτταρα των οστών, η αδρανής οστεοκαλσίνη δημιουργήθηκε και απελευθερώθηκε, και αυτό οδήγησε σε αύξηση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα, μείωση της δαπάνης θερμίδων και μείωση της παραγωγής ινσουλίνης», δήλωσε ο Ferron.

Να σημειωθεί ότι μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2014 βρήκε πως το ελαιόλαδο αυξάνει την παραγωγή της οστεοκαλσίνης, κάτι που έχει θετικές συνέπειες για τον οργανισμό.

Πηγή: Proprotein convertase furin regulates osteocalcin and bone endocrine function.

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn

Δείτε επίσης