Osteonectine: functie en ziekten

Osteonectine is een eiwit dat een belangrijke rol speelt bij botmineralisatie en op deze manier betrokken is bij het versterken van botten en tanden. Onder de synonieme naam SPARC zijn tal van wetenschappelijke onderzoeken te vinden, die bovendien een verband aantonen tussen het vrijkomen van SPARC en de prognose van verschillende kankers.

Wat is osteonectine?

Osteonectine is een eiwit met een molecuul massa van 35 tot 45 kilo Dalton (kD). Zijn gemiddelde moleculaire massa van 40 kD en zijn lokalisatie in het basaalmembraan leidde tot een andere naam: BM 40 (Basement Membrane Protein 40). Eindelijk een ander eiwit, genaamd Secreted Protein, zuur, cysteïne-rich, of SPARC, bleek hetzelfde eiwit te zijn. Deze naam geeft verschillende eigenschappen aan: Het zure eiwit wordt uitgescheiden en is rijk aan de zwavel-bevattend aminozuur cysteïne​ Tegenwoordig worden voornamelijk de namen SPARC en osteonectine gebruikt. Osteonectine is een glycoproteïne, wat betekent dat het koolhydraatgroepen bevat (suiker bouwstenen) naast de eiwitcomponent en kan binden calcium.

Functie, actie en taken

Osteonectine werkt in het menselijk organisme voornamelijk op cellulair niveau. Dus als een calcium-bindend glycoproteïne in botmetabolisme, het voert taken uit bij mineralisatie. Het heeft een hoge affiniteit voor hydroxyapatiet (een gehydroxyleerd calcium fosfaat zout) en kan binden collageen, een typisch structureel eiwit. Mineralisatie is een belangrijk proces waarbij calciumfosfaten worden opgenomen in de organische matrix van lichaamsweefsels. Hierdoor krijgen deze een bijzonder sterkte​ Deze weefsels omvatten botten, kraakbeen en tanden. Tand glazuurbestaat bijvoorbeeld voor bijna 100 procent uit hydroxyapatiet en is de hardste stof in het menselijk lichaam. In natuurlijke weefsels worden cellen aangetroffen in een structuur die de extracellulaire matrix wordt genoemd. Binnen deze cellulaire structuur zijn er verschillende interacties optreden, waarbij osteonectine ook een rol speelt. Andere functies hebben betrekking op celgroei en -proliferatie (celproliferatie, Latijn: proles, sprout; ferre, to bear), die kan worden gemoduleerd in zijn aanwezigheid, dat wil zeggen veranderd onder verschillende omstandigheden. Daarnaast ondersteunt het eiwit de aanhechting van cellen, een proces voor wond genezen, evenals de proliferatie van bepaalde celtypen. Osteonectine neemt deel aan het botmetabolisme, wond genezen, en tijdens het regeneratieproces.

Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

Bijzonder grote hoeveelheden osteonectine worden aangetroffen in onrijp botweefsel. Gespecialiseerde botcellen die verantwoordelijk zijn voor het synthetiseren van de botmatrix, worden osteoblasten genoemd. Actieve osteoblasten bevatten ook grote hoeveelheden osteonectine kraakbeen cellen en cellen die een rol spelen bij de ontwikkeling van tanden (odontoblasten). Bovendien wordt het gesynthetiseerd door fibroblasten. Deze cellen zijn te vinden in bindweefsel en zijn van groot belang voor de extracellulaire matrix en zijn sterkte​ Bovendien zijn macrofagen (Grieks, makros, groot; fageïne, om te eten) in staat om het eiwit te produceren als onderdeel van wond genezen​ Macrofagen zijn wit bloed cellen die belangrijke functies hebben bij de immuunafweer. Endotheelcellen, die de binnenkant van bloed schepen, synthetiseren het ook. Osteonectine kan in veel metabolisch actieve cellen worden gedetecteerd. Dit feit wordt voor geselecteerde vragen gebruikt om de huidige metabolische situatie te schatten. Het bepalen van de hoeveelheid van dit eiwit wordt niet routinematig gedaan als laboratoriumtest. Voor het karakteriseren van bepaalde biochemische processen binnen wondgenezing, botmetabolisme of plaatjesactivering kan kwantificering van het eiwit belangrijke informatie opleveren.

Ziekten en aandoeningen

Ziektepatronen waarin het eiwit afwezig is, zijn tot op heden niet beschreven. Ziekten die verband lijken te houden met veranderingen in het eiwit, zijn onder meer laterale cystocele en chorioangioom. Laterale cystocele (lateraal uitsteeksel van de urinewegen blaas richting de vaginawand) is een bindweefsel zwakte die kan leiden naar urine-incontinentie of retentie. een chorioangioom is een zeldzame, goedaardige tumor van de placentaVeel belangrijker is de invloed ervan op processen binnen kanker ontwikkeling. Door zijn diverse eigenschappen is het effect op verschillende soorten kanker lijkt niet identiek te zijn. Eiwitniveaus verschillen dus in verschillende soorten kanker​ Eierstok, prostaat en alvleesklierkanker vertonen lage niveaus, terwijl borstkanker, gliomen en melanomen gaan gepaard met hogere niveaus. Het is opmerkelijk dat verbetering lijkt op te treden wanneer lichaamsbeweging en sport het niveau kunnen verhogen. Beweging toonde positieve effecten bij kankerpatiënten. Dit feit heeft geleid tot een heroverweging van kankerzorg en de slogan "outrun kanker". Lichamelijke activiteit lijkt invloed te hebben gen functies. Bestaande genen kunnen aan- of uitgezet of geactiveerd worden. Een mogelijk mechanisme houdt waarschijnlijk verband met “Uitgescheiden proteïne zuur en rijk aan cysteïne (SPARC) ”. Dit eiwit komt vrij tijdens fysieke training. De aard van de invloed ervan op de groei en verspreiding van kanker is momenteel onderwerp van controversiële discussie. Er is overeenstemming over de betrokkenheid van osteonectine bij veranderingen in de activiteit van kankercellen en in de tumoromgeving. Bij sommige tumortypen vertonen tumorcellen lage niveaus van het eiwit, terwijl het in naburige cellen erg hoog is. Sommige studies geven de voorkeur aan osteonectine als een tumoronderdrukker bij verschillende kankers. Bij andere lijkt het effect in de tegenovergestelde richting te zijn. De ene reden kan het gelijktijdige effect op de andere zijn moleculen en processen, die uiteindelijk biologisch gedrag op verschillende manieren beïnvloeden.