Pada diabetes mellitus tipe 1, hiperglikemia pada pasien disebabkan oleh kerusakan sel pankreas sebagai akibat dari proses autoimun. Paparan kronis terhadap hiperglikemia menyebabkan berbagai patologi, di antaranya penyakit kardiovaskular adalah penyebab utama berkurangnya harapan hidup. Namun, hiperglikemia bukan satu-satunya penyebab komplikasi. Peran kunci dalam perkembangan perubahan aterosklerotik adalah proses inflamasi dan dislipidemia. Secara umum, ketidakseimbangan antara faktor perusak dan mekanisme protektif merupakan kondisi yang menentukan perkembangan komplikasi pada diabetes mellitus tipe 1.
Secara khusus, beberapa peneliti melaporkan peran penting sel progenitor osteoblas, yang juga merupakan sumber osteokalsin. Sel-sel ini diyakini bertanggung jawab untuk kalsifikasi vaskular dalam proses aterosklerotik. Semua penelitian terbaru tentang fenotipe kalsifikasi dari monosit yang bersirkulasi hanya mempertimbangkan pasien dengan diabetes mellitus tipe 2. Pada saat yang sama, kadar osteokalsin yang diekspresikan pada permukaan osteoblas merupakan penanda diferensiasi sel yang paling penting dalam perkembangan komplikasi aterosklerotik pada pasien diabetes mellitus. Penelitian ini dan penelitian lain telah memberikan banyak bukti tentang kemampuan monosit yang bersirkulasi untuk berkontribusi pada proses osifikasi ektopik.
Spesifisitas perkembangan penyakit kardiovaskular pada diabetes mellitus tipe 1 dan tipe 2 memiliki beberapa perbedaan klinis dan patologis. Sebuah studi terpisah untuk kelompok pasien dengan diabetes tipe 1 dilakukan oleh para ilmuwan di Harvard Medical School, Boston, AS. Mempertimbangkan bahwa lipoprotein densitas rendah yang teroksidasi mengaktifkan monosit selama proses aterosklerotik, dan juga dapat menginduksi diferensiasi osteogenik dari berbagai jenis sel, termasuk otot polos dan sel endotel, penulis penelitian menyarankan adanya efek lain dari perubahan ini – induksi seluler ekspresi osteokalsin.
Partisipan penelitian adalah 33 pasien dengan diabetes tipe 1 yang menerima terapi insulin setidaknya selama 50 tahun dari saat diagnosis. Dana pokok diterima dari Divisi Diabetes Endokrinologi dan Penyakit Metabolik dari Institut Nasional Diabetes dan Penyakit Pencernaan dan Ginjal, AS.
Dalam penelitian penulis, kadar osteokalsin yang terikat monosit yang lebih rendah berkorelasi dengan prevalensi penyakit kardiovaskular yang lebih rendah dan kadar kolesterol lipoprotein densitas tinggi yang lebih tinggi. Data ini telah dikonfirmasi secara eksperimental dalam model seluler: peningkatan klinis tingkat lipoprotein densitas tinggi dikaitkan dengan penurunan signifikan dalam jumlah monosit yang mengekspresikan osteokalsin di bawah pengaruh lipoprotein densitas rendah teroksidasi. Dengan demikian, hubungan potensial antara peningkatan kolesterol lipoprotein densitas rendah dan pengurangan risiko penyakit kardiovaskular dengan mengurangi ekspresi monosit osteokalsin menjadi jelas.
Sejumlah sumber ilmiah yang dikhususkan untuk mempelajari sel mesenkim, prekursor osteoblas, yang bersirkulasi dalam darah, berisi data tentang kemampuannya untuk membentuk nodul yang termineralisasi selama transformasi seluler. Penting juga untuk dicatat bahwa monosit adalah sumber sel progenitor mesenchymal yang dapat berdiferensiasi menjadi sel mirip osteoblas, sehingga berkontribusi pada kalsifikasi aterosklerotik. Beberapa klinisi cenderung percaya bahwa sel-sel myeloid yang bersirkulasi dengan potensi osteogenik dapat menjadi penyebab penyakit kardiovaskular pada populasi umum.
Para penulis mengusulkan suatu mekanisme yang mungkin menjelaskan stimulasi ekspresi patologis osteokalsin oleh monosit yang bersirkulasi dalam darah dan dikonfirmasi dengan metode eksperimen in vitro dari aksi terbalik pada proses ini. Mekanismenya adalah bahwa akumulasi lipoprotein densitas rendah teroksidasi di dinding arteri dapat menyebabkan kalsifikasi vaskular karena transdiferensiasi sel endotel menjadi sel kalsifikasi melalui regulasi Runx2, yang merupakan pengatur utama diferensiasi osteoblas. Data yang diperoleh menunjukkan bahwa lipoprotein densitas rendah yang teroksidasi berkontribusi pada perubahan fenotipik prokalsifikasi dalam monosit. Ini dikonfirmasi oleh peningkatan jumlah sel yang mengekspresikan osteocalcin pada permukaannya. Pada saat yang sama, perubahan ini tidak terkait dengan regulasi genetik (menurut aktivitas RNA Ocn), sehingga menyarankan mekanisme lain untuk meningkatkan level osteocalcin.
