Osteocalcina

Qué es la osteocalcina

El nombre combina la raíz griega osteon, hueso, con el elemento latino calc-, referido a la cal y al calcio, y el sufijo -ina, habitual en la nomenclatura de proteínas. La denominación describe con bastante literalidad lo que hace la molécula: fijarse al mineral óseo. Por eso también se la conoce como proteína Gla del hueso o BGP (bone Gla protein), en referencia a los residuos de ácido gamma-carboxiglutámico que le confieren su afinidad por el calcio.

Fue aislada por primera vez en 1976 a partir de hueso bovino y humano por el equipo de Paul A. Price, en un trabajo que la caracterizó como la principal proteína no colágena de la matriz ósea. Se trata, de hecho, de la décima proteína más abundante del organismo, aunque su papel biológico permaneció sin aclarar durante casi tres décadas tras su descubrimiento.

Estructura y síntesis

El gen que codifica la osteocalcina, BGLAP, se localiza en el cromosoma 1 y da lugar a una preproproteína que, tras dos cortes sucesivos, produce la forma madura: un péptido de unos 49 aminoácidos y algo menos de 6 kDa de masa molecular. Antes de salir de la célula, tres residuos de ácido glutámico sufren una carboxilación dependiente de la vitamina K, transformándose en ácido gamma-carboxiglutámico. Esta modificación es la que permite a la molécula unirse con fuerza a la hidroxiapatita del hueso.

No toda la osteocalcina sintetizada sigue el mismo camino. Entre un 10 y un 30% alcanza la circulación sanguínea; el resto queda retenido en la matriz ósea, de donde puede liberarse más tarde durante la resorción. En sangre circulan tanto la forma carboxilada como la descarboxilada, y esta proporción resulta relevante para entender su segunda función.

Función en el metabolismo óseo y energético

Como producto casi exclusivo de los osteoblastos, sus niveles séricos reflejan el ritmo de formación de hueso nuevo. Aumentan en situaciones de recambio óseo acelerado y descienden con los tratamientos que frenan la resorción, lo que la convirtió, ya en los años ochenta, en uno de los primeros marcadores específicos de hueso disponibles en la práctica clínica.

La forma descarboxilada, en cambio, se comporta como una hormona. Se une al receptor GPRC6a de las células beta del páncreas y estimula la secreción de insulina; esta, a su vez, actúa sobre el osteoblasto y favorece indirectamente la actividad osteoclástica, en cuyo ambiente ácido la osteocalcina carboxilada se convierte en descarboxilada y reinicia el ciclo. Investigaciones en modelos animales le atribuyen también un papel en la función muscular, el desarrollo cerebral, la fertilidad masculina y la calcificación arterial. La mayoría de estos hallazgos proceden de ratones; en humanos la evidencia es todavía desigual y, en ciertos puntos, contradictoria.

Diferenciación con otros marcadores óseos

Junto a ella circulan otros indicadores de la actividad del esqueleto que no deben confundirse entre sí. El propéptido aminoterminal del procolágeno tipo 1 (P1NP) y la fosfatasa alcalina específica de hueso también reflejan formación, mientras que el telopéptido carboxiterminal del colágeno tipo 1 (CTX o beta-CrossLaps) es el marcador de referencia para la resorción. Cada uno se libera en un momento distinto del proceso de síntesis o degradación del colágeno, de modo que no son intercambiables entre sí ni miden exactamente lo mismo.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre osteocalcina?

Une la raíz griega para hueso con el término latino que alude a la cal, en referencia a su capacidad de unirse al calcio del tejido óseo.

¿Es lo mismo que la proteína Gla del hueso?

Sí. Bone Gla protein y osteocalcina designan la misma molécula; el nombre alternativo procede de sus residuos de ácido gamma-carboxiglutámico (Gla).

¿Solo la producen los osteoblastos?

Casi en su totalidad. Se han descrito cantidades menores en odontoblastos y en condrocitos hipertróficos, pero el osteoblasto es, con diferencia, su fuente principal.

¿Por qué se descubrió tan tarde su papel hormonal?

Porque durante años se estudió únicamente como residuo de la formación ósea que pasaba a la sangre. No fue hasta 2007 cuando un trabajo del laboratorio de Gerard Karsenty, publicado en Cell, propuso por primera vez su acción sobre el páncreas y el metabolismo de la glucosa, abriendo la idea del hueso como órgano endocrino.

¿Cambia su concentración con la edad?

Varía a lo largo de la vida siguiendo el ritmo del remodelado óseo, con valores más altos en las etapas de crecimiento. Depende también de la disponibilidad de vitamina K y D en el organismo.

Referencias

1. Price PA, Otsuka AA, Poser JW, et al. Characterization of a gamma-carboxyglutamic acid-containing protein from bone. Nuevos conocimientos sobre la biología de la osteocalcina, NCBI Bookshelf.
2. Rubert M. La osteocalcina: de marcador de formación ósea a hormona; y el hueso, un órgano endocrino. Revista de Osteoporosis y Metabolismo Mineral.
3. Marcadores óseos: osteocalcina y otros indicadores de formación y resorción. Lab Tests Online.
4. Osteocalcina, definición y etimología del término. Wikipedia en español.