Calcio Distribución En adultos → contiene ± 1.000 g de calcio, el 99% → se localiza en la fase mineral del hueso como hidroxiapatita [Ca10 (PO4)6 (OH)2)] Hidroxiapatita Propiedades mecánicas para el soporte corporal Origen del calcio para colaborar en los sistemas biológicos dependientes de calcio y mantener el calcio iónico en los valores normales El 1% restante se localiza Sangre fluidos extracelulares Tejidos blandos A nivel sérico 10-3 M Fracción ionizada (es la porción funcional y se pueden medir) 40% Se une a la albúmina (dependiente del pH) 10% Como citrato o fosfato 6 isótopos estables de calcio, el calcio 40 es el 97% y el 46 el menos abundante 0.003% Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

Calcio Niveles celulares El calcio citosólico es 10-6 M → lo que genera 1000 pliegues de gradientes a través de la membrana plasmática (calcio extracelular es 10-3 M que favorece la entrada del calcio en la célula. Esto genera cargas eléctricas a través de la membrana plasmática de 50 nV en el interior de la célula. Los gradientes eléctricos y químicos a través de la membrana plasmática, favorece la entrada del calcio, la cual la célula defiende para preservar la viabilidad celular. La muerte celular inducida por el calcio es prevenida por mecanismos de extrusión del calcio de la célula por la adenosina-1 trifosfato. Cuya energía derivada de las bombas y canales de calcio, intercambios de Na-Ca; unión del calcio intracelular por proteínas localizadas en el citosol, reticuloendoplasmático y las mitocondrias Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

Calcio Niveles sanguíneos El Ca es transportado en cierta forma unido a las proteínas plasmáticas en el 45%, especialmente la albúmina, parcialmente unida a pequeños aniones, tales como fosfato, citrato (10%) y en forma libre ó ionizado en el 45%. El calcio ionizado es importante para movilizar el calcio dentro de las células y activar los procesos celulares. La concentración de calcio total en el suero normal oscila entre 8.5 mg y 10.5 mg/dL (2.12 a 2.62 mM): varia de acuerdo a la concentración de albúmina. El calcio iónico normal oscila entre 4.65 – 5.25 mg/dL (1.16 – 1.31 mM). No cambia de acuerdo a la concentración de albúmina. Es importante analizar los niveles de calcio en pacientes con deshidratación o la hemoconcentración durante la venipuntura, ya que se puede elevar los niveles de albúmina y por ende la concentración del calcio sérico. Esto se puede corregir al sustraer 0.8 mg/dL y cuando los niveles de albúmina es baja, se le agrega 0.8 mg/dL Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

Calcio Balance del calcio Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

Otras funciones del calcio Es un elemento esencial para la supervivencia Segundo mensajero → señales intracelulares Multiplicidad de acciones Coagulación Integridad esquelética Conductividad nerviosa Procesos enzimáticos Contracción muscular Integridad esquelética PTH 1.25 (OH)2D3) Factores crecimiento Citoquinas Homeostasis interna celular Unidad multicelular básica (BMU) Osteoclastos Osteoblastos Osteocitos Guzmán R. Calcio osteoporosis.Editores: David Vásquez Awad, Renato Guzmán. 29 edición. p 466-495

Calcio Condiciones que incrementan la absorción del calcio Incremento de la producción renal de 1.25 (OH)2D3 Crecimiento Embarazo Lactancia Hiperparatiroidismo primario Raquitismo dependiente de vitamina D tipo I Hipercalciuria idiopática Incremento de la producción extra-renal de (OH)2D3 Sarcoidosis Enfermedades granulomatosas Linfoma de células B Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

Calcio Condiciones que disminuyen la absorción intestinal del calcio Disminución de la producción de 1.25 (OH)2D3 Deficiencia de vitamina D Insuficiencia renal crónica Hipoparatiroidismo Edad Exceso de glucocorticoides Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

(Disminuye la tasa de remodelado) Calcio y hueso Calcio Vitamina D Salud ósea Débilmente antirresortivo, trabaja en directo en asociación con la PTH Se regula a través de la absorción intestinal o resorción a nivel tubular renal PTH y calcio Hueso Intestino Riñón El 98% del calcio es reabsorvido (150 mmol/d) En el hueso 5-10 mmol/d es recambiado en cada ciclo En el intestino 4 mmol/d son secretados al lumen del páncreas exocrino, en la bilis y de los enterocitos, reabsorviendo 7 mmol/d en el intestino Participa directamente afectando la porosidad cortical y la conectividad de los trabéculas óseas Efecto anti-fractura (Disminuye la tasa de remodelado) Uso → en pacientes mayor de 80 años (dieta baja en calcio – hipovitaminosis D) Guzmán R. Calcio osteoporosis.Editores: David Vásquez Awad, Renato Guzmán. 29 edición. p 466-495

Calcio Hormonas y condiciones que regulan la excreción urinaria de calcio Filtración glomerular Hipercalcemia ↑ Hipocalcemia ↓ Insuficiencia renal ↓ Incremento de la reabsorción tubular Contracción del volumen extracelular ↑ Hipocalcemia ↑ Diureticostiazidicos ↑ Administración de fosfatos ↑ Alcalosis metabólica ↑ PTH ↑ Péptido relacionado con la parahormona ↑ Hipercalcemia hipocalciúrica familiar ↑ Disminución de la reabsorción tubular Expansión del volumen extracelular ↓ Hipercalcemia ↓ Deprivación de fosfatos ↓ Acidosis metabólica ↓ Diuréticos de ASA ↓ Ciclosporina ↓ Hipocalcemia autosómica dominante ↓ Enfermedad de Dent ↓ Síndrome de Bartter ↓ Síndrome de Gittelman ↓ Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

Guías de nutrientes para la población colombiana, ICBF Edad Hombres Calcio (mg) Mujeres Calcio (mg) 1 500 5 600 10 – 12 900 1000 13 – 24 1100 – 800 800 25 – 49 50 – 74 75 + Embarazo y lactancia + 500 mg

Riñón y calcio El riñón juega un papel muy importante en el balance del calcio y la PTH participa en una forma importante en este papel. La PTH estimula la reabsorción del calcio a nivel renal (túbulo proximal) y la excreción (nefrón distal) participa en la estimulación de la 25 (OH) D3 I alfa hidroxilasa generando un incremento en la síntesis de la 1.25 (OH)2 D3. Una reducción del calcio extracelular estimula la producción de la 1.25 (OH)2 D3 20% del calcio filtrado se reabsorbe en el asa ascendente de Henle y el 15% se reabsorbe en la circunvolución del túbulo distal en ambos sitios la PTH se une al receptor de la PTH (PTHR) y aumenta la reabsorción del calcio Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

Resorción ósea y liberación ósea En los huesos, el receptor de la PTH (RPTH) está localizado en los osteoblastos, que son de origen mesenquimal, pero no en los osteoclastos que son de origen hematógeno. Uno de los papeles fisiológicos de la PTH es mantener la homeostasis del calcio al incrementar la actividad osteoclástica a través de la resorción y liberación del calcio en el espacio extracelular Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

Vitamina D La producción renal de la 1.25 (OH)2 D3 es estimulada por la hipocalcemia, la hipofosfatemia y los niveles elevados de la PTH. La 1 alfa (OH) asa es potencialmente inhibida por la 1.25 (OH)2 D3 como un feedback negativo La vitamina D es esencial en la mineralización del hueso, debido a un efecto indirecto al incrementar la absorción intestinal de calcio y mantener esos iones dentro de un rango que facilita el depósito de hidroxiapatita en la matrix ósea Una función indirecta de la 1.25 (OH)2 D3 sobre el hueso es aumentar la movilización de la reserva de calcio, cuando el calcio dietario es insuficiente para mantener el calcio extracelular Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

PTH Las glándulas paratiroides detectan el calcio extracelular a través del CaSR (Ca2-sensing receptor). La hipocalcemia sostenida puede eventualmente activar la proliferación de las células paratiroides e incrementar la capacidad secretoria de las glándulas paratiroides La 1.25 (OH)2 D3 reduce la síntesis y proliferación de las células paratiroides Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

Mediadores de la remodelación ósea Las hormonas calciotrópicas PTH, PTHRP y la 1.25 (OH)2 D3 incrementa la resorción ósea por el osteoclasto e incrementa la frecuencia en la activación de la remodelación ósea El control fisiológico del recambio óseo, puede desorganizarse por el exceso de las hormonas calciotrópicas, lo que genera una alteración de la homeostasis del calcio extracelular e hipercalcemia Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium Favus MJ, Goltzman. Regulation of calcium and magnesium. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Eighth edition. pp 173-187, 2013

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