Regulación Hormonal del metabolismo del calcio, Fosfatos, Vitamina D y Hierro Lic. Stella Hartinger

Contenido y Distribución del Calcio, Fosfato y Magnesio Total corporal% en hueso% extraoseo Calcio g98-99%1-2% Fosfato g80-85%15-20% Magnesio22-25 g60 %40 %

Homeostasis del calcio Intracelular Ca +2HPO2-Mg +2 Liquido extracelular (Plasma) 1.1 x x x Citosol1 x x x Mitocondria Fracción Soluble Fracción no soluble 0.2 x x x x 10 -3

Funciones Fisiológicas del Calcio Celulares Crecimiento división celular Estabilización de membranas Excitabilidad y permeabilidad de las membrana plasmática Transporte de iones a través de la membrana plasmática Regulación enzimática Excitabilidad nerviosa Secreción de hormonas Secreción exocrina Neurotransmisores Contracción muscular Extracelulares Mineralización Cofactor de factores de coagulación

Homeostasis del Calcio intracelular Mitocondrias Retículo Sarcoplásmico: Músculo estriado ( 10 -3) Canales de calcio –Potenciales eléctricos –Hormonas, neurotransmisores Proteínas ligadoras de Calcio: –mem. plasmática –mem de organelas intracelulares Mitocondrias, Sarcoplasma, Ap. Golgi, lisosomas, calciosomas –Calmodulina y la troponina C

Calmodulina 4 puntos de unión para el Ca+2. 2 Ca +2 citosol se adhiere a la molécula –1er cambio conformacional Calmodilina 2Ca+2 se asocia a una proteína efectora inactiva, –2do cambio conformacional Incorporación de los siguientes 2 Ca+2 –3er cambio conformacional Forma activa y cataliza la reacción correspondiente.

ATPasa dependiente de Ca+2 –Mem. plasmática –Expulsar Ca+2 ATPasa dependiente de Ca+2 –Sarcoplasma –Introducir Ca+2 Contratransporte: 1Ca+2 y 2 Na+2

Metabolismo del Calcio Sangre: 500 mg/dia mg/dl 50%forma iónica 40% unido proteínas 10% ligado lactato, fosfato, sulfato

Mantenimiento de los niveles de Calcio total en especial la forma iónica. –Parathormona: acción rápida –Calcitriol (1,25-dihidroxi vitamina D3): acción lenta –Los niveles de calcio siempre se mantiene por encima de los mg/dl

AcciónControl de la secreción Paratohormona (PTH) los niveles plasmáticos de Ca+2 y Mg2+ los niveles plasmáticos de fósforo al aumentar la tasa de absorción de Ca2+ y Mg2+ de la dieta. el numero y actividad de los osteoclastos absorción renal de Ca2+ secreción renal de potasio y favorece la formación de calcitriol Un nivel plasmático bajo de Ca2+ estimula la secreción. Un nivel plasmático elevado de Ca2+ inhibe la secreción

AcciónSecreción CalcitriolCompuesto esteriodeo, sintetizado a partir de la VitD Acciones similares a la PTH CalcitoninaSuprime la perdida del Ca2+ del hueso Dominancia: previene hipercalcemia en el esqueleto Secretada por las células parafoliculares o células C Niveles elevados de Ca2+ No hay retroalimentatacion entre ellas

Glándula Paratiriodea - Parathormona Forma ovalada, diametro menor 6-7mm, 5 mm ancho y 2 mm grosor Peso: 20-50mg Se encuentran ramificadas por la arteira tiroidea superior e inferior Liberacion de H a vena tiroidea Polipeptido 84aa; cromosoma 1 Sintetizada en el RER Precursor pre-pro-PTH (115aa)

Estructura de la PTH

115aa Clipasa: secuencia guía Escision enzimaica del Hexapeptido NH2 terminal Proteasa, 6 aa

Regulación - PTH [ ] Ca +2 en el liquido extracelular El descenso de calcemia (fracción iónica) elevación de lo niveles plasmáticos. Controlar la homeostasis del calcio, sobre el hueso y riñon e indirecta sobre el intestino. Evita a Hipocalcemia.

Mecanismos de Acción La PTH se une a receptores de en las c é lulas efectoras. Se producen dos tipos de acciones: –Estimulaci ó n de la adenilciclasa con aumento del AMPc en la c é lula –Modificaci ó n de la permeabilidad en la membrana que determina el ingreso de calcio.

Sobre el hueso: Posee acciones contrapuestas sobre el tejido óseo Tiene efecto anabólico, favoreciendo la formaciones de hueso nuevo Predominante acción estimuladora de la absorción ósea –La PTH incrementa la diferenciación de las células precursoras hacia osteoclastos, aumentando su numero –La PTH estimula la actividad de los osteoclastos. No existen receptores en estas células, si en osteoblasto Primero solubilizan el mineral y luego digieren la matriz orgánica

Sobre el ri ñó n: La PTH estimula la reabsorci ó n tubular de calcio disminuyendo su excreci ó n por orina. Estimula la enzima 1-alfa hidroxilasa en el t ú bulo proximal, esta Solo controla el 10% del total de la reabsorci ó n de dicho ion, tiene importantes efectos. Potencia la resorci ó n de magnesio en la rama ascendente del asa de Henle. Estimula sintesis de 25-OH- vitamina D-1  -hidroxilasa. (mitocondrias) Cataliza formaciones del metabolito de Vit D Inhibe la reabsorci ó n de fosfato. El incremento de la fosfaturia tiende a prevenir la formaci ó n de fosfato de calcio que se depositar í an en los tejidos blandos, reduciendo el efecto hipercalcemiante.

Sobre el intestino: Actúa indirectamente al estimular la síntesis renal de la 1,25-dihidroxi-vitamina D3 Favorece la absorción intestinal de calcio y fosfato.

Calciferoles y derivados metabolicos Vitamina D2 Esterol vegetal Derivado del colesterol Sintetizado en la piel: 7 -dehidrocolesterol; Luz ultravioleta La metabolizacion, transporte, almacenamiento y actividad biológica son semejantes 400U.I/ día

Riñon Vitamina D (calciferol o calcitrol) –Tomada de la dieta o generada por la piel por la radiación de rayos UV. –Esta se hidroliza en el hígado luego es transportada al riñón donde se modifica a la forma activa: dihidroxicolecaliferol –Hormona es llevada al intestino donde estimula la absorción del Ca+ y al hueso causando mineralización del mismo –Con la hormona paratiroides estas son responsable de mantener el Ca++ plasmático y los niveles de fósforo para la función normal del sistema neuromuscular.

Sobre el hueso: 1,25(OH) 2 D 3 estimula la mineralización ósea. Sobre los osteoblastos actúa favoreciendo la síntesis de osteoclastina e incrementando la actividad de los recetores para factores de crecimiento. Induce la liberación de osteoclastos un factor estimulador producido por los osteoblastos. Estimulador de la reabsorción ósea. Sobre Riñon: Autorregulación, a través de la 25(OH)D3-1  -hidroxilasa

Sobre el Intestino: Estimula la absorción intestinal de calcio y fosfato. Acción mediada por una proteína ligadora de calcio, calbindina D. Otras acciones: Diferenciaciones de los células hematopoyeticas. Estimula maduración células de la epidermis. Inhibe crecimiento de algunos tumores. Calcitriol y PTH Células principales de la paratiriodes posee receptores para 1,25 (OH)2D3, niveles elevados inhibe síntesis PTH Inhibición a nivel de reabsorción intestinal

Calcitonina 141aa Celulas parafoliculares 32aa

Acciones Fisiológicas de la Calcitonina Estimulada: Por la elevación de [ ] Ca++ en el liquido extracelular Gastrina, secretina, glucagon, colecistoquinina Inhibida: Poca [ ] Ca++ en el liquido extracelular Reabsorción ósea al reducir el numero y actividad de los osteoclastos (receptores) Altas dosis inhibe reabsorción tubular de Ca++ y fosfato

Transtornos -HIPERCALCEMIA Cifras de calcio total superiores a 11 mg/dl y de calcio iónico superiores a 1,3 ml//L. Se relacionan con enfermedades malignas: –neoplasias de pulm ó n, mama y ri ñó n, mielomas, linfomas, leucemias Puede deberse: A met á stasis, Producci ó n de Parathormona por el tumor, PGE ó factor activador de osteoclastos.

Alimentos Con calcio Secreción de gastrina Secretina colecistocina Secrecion de calcitonina Hipercalcemia (-)

Hipocalcemia La causa mas frecuente es el hipoparatiroidismo; la paratohormona (PTH) est á disminu í da. En el pseudohipoparatiroidismo la PTH est á elevada, pero los ó rganos perif é ricos no responden. La hipomagnesemia produce hipocalcemia al suprimir la secreci ó n de PTH, La hipovitaminosis D que se produce por trastornos gastrointestinales (gastrectomia, resecci ó n intestinal etc.). En la insuficiencia renal la hipocalcemia es secundaria a la hiperfosfatemia que disminuye el nivel de calcio.

Homeostasis del Fósforo g –80% hueso –10% músculo esquelético –10% células o plasma ( HPO4, H2PO4-) Células: fosfolípidos membranas Principal tampón intracelular Esteres son almacenadores y liberados de energía (ATP y fosfocreatina) Es esencial en el metabolismo de los hidratos de carbono, grasas y proteínas Fósforo se absorbe en forma inorgánica a nivel de yeyuno, de forma pasiva como activa dependiente de la vit D.

Mantiene la integridad celular, posibilitando la contracción muscular, las funciones neurológicas, la secreción hormonal y la división celular. Su concentración sérica se expresa como masa de fósforo, las cifras normales son entre 3 a 4,5 mg/ml. 85% forma libre, inorgánico 15% circula combinado con proteínas.

Filtrado Renal: Filtrado glomerular y la reabsorción tubular (limitada) Reabsorción en el túbulo proximal, por un mecanismo dependiente de pH y Na+, actuando como contra transporte. La excreción renal del fosfato esta dirigida por la PTH, al inhibir se reabsorción en los túbulos proximal y distal.

Transtornos-Hipofosfatenia Cifras inferiores a 3mg/dl La administración de glucosa desciende los niveles de fosfato, redistribuyéndolo al interior de la célula.

Hiperfosfatemia Las cifras de fósforo son superiores a 5 mg/dl. Se debe a un descenso en la eliminación del fósforo – insuficiencia renal, –sobrecargas endógenas (Hipoparatiroidismo, Rabdomiolisis, lisis tumoral) –por administración exógena. Los síntomas, se deben a la hipocalcemia acompañante y a la calcificación ectópica de los tejidos blandos (vasos, córnea, piel, riñones).

Homeostasis del Magnesio Esencial en gran numero de procesos enzimáticos y metabólicos Es un cofactor de todas las reacciones enzimáticas que involucran al ATP y forma parte de la bomba de membrana que mantiene la excitabilidad eléctrica de las células musculares y nerviosas. Una de las caracter í sticas mas significativas del magnesio es la distribuci ó n no uniforme del i ó n en los compartimentos l í quidos del organismo; m á s de la mitad de los dep ó sitos corporales totales se localizan en el hueso y menos de un 1% en el plasma.

La ingesti ó n diaria recomendada de magnesio es de 6-10 mgr/kg./dia, su concentraci ó n en sangre es de 1.7 a 2.4 mg/dl; 30% del magnesio en sangre est á ligado a las prote í nas, el restante de forma ionizada, constituyendo una fracci ó n difusible. Se absorbe fundamentalmente en el Ileon. 5% del Magnesio se elimina por la orina,

Ri ñó n es el ó rgano principal que regula su concentraci ó n s é rica, modificando su excreci ó n o reabsorci ó n a nivel del Asa de Henle. La PTH, Vitamina D, la deplecci ó n del liquido extracelular, y la hipocalcemia aumentan la reabsorci ó n. La expansi ó n de liquido extravascular, los vasodilatadores renales, la hiperglucemia, la hipercalcemia, los diur é ticos de Asa, y la diuresis osm ó tica la disminuyen.

Hipomagnesemia La depleción de Magnesio, cifras menores de 1.6 mg/dl Esto suele deberse a la falta de ingesta en las soluciones intravenosas, aporte de diuréticos, aminoglucósidos y otros fármacos que aumentan la excreción urinaria. Causas: Administración de diuréticos, que inhiben la reabsorción de Na en el Asa de Henle (furosemida y ácido etacrínico), y también bloquean la reabsorción de Magnesio y aumentan las pérdidas urinarias.

Aporte de aminoglucósidos; aproximadamente un 30% de los que los reciben desarrollan hipomagnesemia. El mecanismo es similar al de los diuréticos. Alcoholismo en los primeros días de hospitalización por abstinencia. La diarrea (las secreciones del tracto gastrointestinal inferior son ricas en Magnesio) Reducción de la ingesta; es poco probable como causa única. Aporte de fluidos intravenosos sin Magnesio. Disfunción túbulo renal. Recuperación de la hipotermia.