The effect of low-calorie diet on the blood concentration of bone formation marker - osteocalcin in obese patients with metabolic complications.

Wprowadzenie: Osteokalcyna jest niekolagenowym białkiem macierzy kostnej wytwarzanym przez osteoblasty. W formie ukarboksylowanej (Gla-OC) stanowi marker kościotworzenia. Podczas resorpcji kości Gla-OC ulega dekarboksylacji do formy nieukarboksylowanej Glu-OC, stanowiącej aktywną formę osteokalcyny, która oddziałując na trzustkę i tkankę tłuszczową, bierze udział w regulacji metabolizmu energetycznego.Cel pracy: Celem pracy była ocena wpływu stosowania przez 3 miesiące diety redukcyjnej na stężenie karboksylowanej (Gla-OC), niekarboksylowanej (Glu-OC) i całkowitej (Total-OC) osteokalcyny we krwi otyłych pacjentów.Materiał i metody: Do badania zakwalifikowano 75 otyłych ochotników o BMI≥30 kg/m2 (56 kobiet oraz 19 mężczyzn), w wieku 25-67 lat. Pacjentów poddano interwencji dietetycznej trwającej 3 miesiące: 31 badanych zastosowało dietę izokaloryczną (2000-2400kcal/dobę), a 44 pacjentom zalecono stosowanie diety redukcyjnej (1200-1500kcal/dobę). Pomiary parametrów antropometrycznych, gospodarki węglowodanowej i lipidowej, adipokin oraz osteokalcyny wykonano wyjściowo oraz po zakończeniu interwencji.Wyniki: W grupie pacjentów stosujących przez 3 miesiące dietę redukcyjną, zaobserwowano spadek masy ciała, obniżenie zawartości tkanki tłuszczowej, zmniejszenie stężenia triglicerydów, cholesterolu LDL i cholesterolu całkowitego oraz obniżenie wartości wskaźnika HOMA-beta. Wykazano również obniżenie procentowej zawartości Glu-OC, natomiast nie odnotowano zmian w poziomie Gla-OC, Glu-OC, Total-OC. U pacjentów stosujących dietę izokaloryczną nie zaobserwowano zmian w wyżej wymienionych parametrach. Po zakończeniu badania wykazano, iż procentowa zawartość Glu-OC we krwi u kobiet zależy od poziomu insuliny na czczo, wskaźnika HOMA-IR a u mężczyzn jest zależna od stężenia cholesterolu całkowitego, cholesterolu LDL i interleukiny 6.Wnioski: U otyłych pacjentów trzymiesięczna dieta niskokaloryczna spowodowała obniżenie zawartości procentowej Glu-OC we krwi. Zarówno przed (u wszystkich pacjentów) jak i po interwencji (u kobiet) procentowa zawartość Glu-OC korelowała ujemnie ze wskaźnikiem HOMA-IR. Obserwowane po zakończeniu badania korelacje pomiędzy procentową zawartością Glu-OC a parametrami gospodarki węglowodanowej, lipidowej i adipokinami różniły się w zależności od płci.

Background: Osteocalcin is a non-collagen bone matrix protein produced by osteoblasts. In carboxylated form it is a marker of bone formation. During bone resorption, Gla-OC is decarboxylated to active form – non-carboxylated Glu-OC, which which by affecting the pancreas and adipose tissue, is involved in the regulation of energy metabolism.Aim of the study: The aim of the study was to assess the effect of a 3-month reduction diet on the concentration of carboxylated (Gla-OC), non-carboxylated (Glu-OC) and total (OC) osteocalcin in the blood of obese patients.Material and methods: 75 obese volunteers with BMI≥30 kg / m2 (56 women and 19 men), aged 25-67 were qualified for the study. Participants were subjected to a three-month dietary intervention: 31 patients used an isocaloric diet (2000-2400kcal/day), 44 patients were advised to use a low-calorie diet (1200-1500kcal/day). Measurements of anthropometric parameters, carbohydrate and lipid metabolism, adipokines and osteocalcin were made at the beginning and after 3 the intervention.Results: In the group of patients using a low-calorie diet for 3 months, a decrease in: body weight, body fat content, triglycerides, LDL cholesterol, total cholesterol and a reduction in HOMA-beta were observed. The low calorie diet also contribute to the reduction in the percentage of Glu-OC while Gla-OC, Glu-OC, Total-OC levels remained unchanged. In the group of patients using the isocaloric diet, there were no changes in parameters mentioned above. After the study, the percentage of Glu-OC in women's blood was found to be correlated negatively with fasting insulin, HOMA-IR index and in males positive association with total cholesterol, total plasma LDL cholesterol and interleukin 6 were found.Conclusions: In the obese patients, three-month low-calorie diet lasting caused a reduction in the percentage of Glu-OC in the blood. Before (in all patients) and after intervention (in women) the percentage of Glu-OC correlated negatively with the HOMA-IR index. The correlations observed at the end of the study between Glu-OC percentage and the parameters of carbohydrate, lipid and adipokine metabolism were different depending on the sex.