METABOLISMO FOSFO-CALCICO. Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH Il peso dellosso è rappresentato per 2/3 da minerale....
-
Upload
carlita-manzo -
Category
Documents
-
view
217 -
download
3
Transcript of METABOLISMO FOSFO-CALCICO. Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH Il peso dellosso è rappresentato per 2/3 da minerale....
METABOLISMO FOSFO-CALCICO
Ca5(PO4)3(OH
Il peso dell’osso è rappresentato per 2/3 da minerale. La forma di minerale predominante è costituta da cristalli di IDROSSIAPATITE
La componente organica è costituita principalmente da collageno tipo I ed acqua (+ proteoglicani, lipidi, osteonectina, osteopontina, ecc.
CELLULE OSSEEOSTEOBLASTI: derivano da cell. mesenchimali midollari. Hanno recettori per PTH, vit. D, collageno tipo I, osteocalcina. Sono le cellule deputate alla produzione della matrice ossea
OSTEOCITI: derivano dagli osteoblasti rimasti “intrappolati” nella matrice ossea
OSTEOCLASTI: sono cellule giganti multinucleate, che derivano dai precursori della linea monocitaria. Sono specializzate nel riassorbimento osseo
IL RIMODELLAMENTO OSSEO
FABBISOGNO GIORNALIERO DI CALCIO
Neonati 400-600 mg
Bambini 800-1200 mg
Adolescenza 1000-1300 mg
Gravidanza 1500 mg
Allattamento 2000 mg
Pre-menopausa 800-1000 mg
Post-menopausa/senilità 1500 mg
RIPARTIZIONE DEL CALCIO NEI FLUIDI CORPOREI
Calcio totale sierico: 8.5-10.5 mg/dl
Calcio ionizzato: 4.4-5.2 mg/dl
Calcio legato a proteine: 4-4.6 mg/dl
Calcio complessato: 0.7 mg/dl
(es. fosfato calcio)
Ionizzato 47%
Complessato 6%
Albumina 37%
Globulina 10%
Diffusibile 53%
Legato 47%
Calcio totale 10mg/100 ml (2.5 mmol/L)
CORREZIONE VALORI CALCEMIA
Il calcio legato a proteine è legato per l’80% all’albumina e per il 20% alle globuline.
Per ogni g/dl di riduzione dell’albumina rispetto a 4 g/dl la calcemia va corretta aumentando di 0.8 mg/dl il valore riscontrato (viceversa se l’albumina è aumentata).
Per ogni g/dl di riduzione delle globuline la calcemia va corretta aumentando di 0.16 mg/dl il valore riscontrato (viceversa se le globuline sono aumentate).
Lo ione calcio ha le seguenti funzioni:
•diminuisce l’eccitabilità neuromuscolare•diminuisce la permeabilità dei capillari e delle membrane cellulari e quindi controlla il meccanismo di trasporto di membrana•è necessario per la contrazione neuromuscolare• è necessario per la trasmissione dell’impulso nervoso•funge da attivatore di alcuni enzimi e interviene nel processo di liberazione di ormoni e di altri attivatori biologici•è indispensabile nella coagulazione del sangue
•è indispensabile per la crescita e per la moltiplicazione cellulare.
Calcium in ActionCalcium in Action
Hormonal stimulation of osteoblasts
CALCIUM HOMEOSTASIS
DIETARY CALCIUM
INTESTINAL ABSORPTIONORGAN PHYSIOLOGY
ENDOCRINE PHYSIOLOGY
DIETARY HABITS,
SUPPLEMENTSBLOOD CALCIUM
BONE
KIDNEYS
URINE
THE ONLY “IN”
THE PRINCIPLE “OUT”
ORGAN PHYS.
ENDOCRINE PHYS.
ORGAN, ENDOCRINE
REGOLAZIONE ORMONALE DELL’OMEOSTASI DEL Ca++
Paratormone (PTH) [+]
PTHrP [+]
Calcitonina [-]
Vit. D [+]
PARATORMONEE’ un polipeptide di 84 aa, prodotto dalle gh. paratiroidi a partire da un precursore (preproPTH) di 115 aa
Il gene che lo codifica si trova sul cromosoma 11
La sintesi del PTH è controllata essenzialmente dalle concentrazioni di Ca++ nei fluidi extracellulari (Ca PTH)
I primi 34 aa NH2-terminali sono essenziali per l’attività biologica e per il legame al recettore
PARATORMONE
Il PTH si lega a due tipi di recettore accoppiati alle proteine G
PTH
• Production related to plasma calcium levels
• Control of calcium levels– target organs
• bone - increased Ca/PO4 release• kidneys
– increased reabsorption of Ca
– increased excretion of PO4
• gut - indirect increase in calcium reabsorption by stimulating activation of vitamin D metabolism
PTHrP
Esistono tre forme secretorie principali: (1-36), (38-94), (107-139)
E’ una proteina inizialmente identificata come prodotto di secrezione di alcune neoplasie
E’ sintetizzata e secreta però anche da cellule non neoplastiche
La porzione NH2-terminale è simile a quella del PTH e determina simili effetti biologici, mentre il resto della molecola possiede altre funzioni (es. regolazione proliferazione cellulare/apoptosi)
Cellule follicolariColloide
Cellule parafollicolari
CALCITONINA
E’ un polipeptide di 32 aa prodotto dalle cellule parafollicolari (C) della tiroide
Il principale effetto biologico della CT è quello di inibire il riassorbimento osseo da parte degli osteoclasti
Tuttavia, il preciso ruolo della CT nella specie umana è incerto; infatti l’assenza di CT (tiroidectomia) oppure l’eccesso (K midollare tiroide) non hanno effetti evidenti sulla calcemia o sull’osso
Azioni Biologiche della CALCITONINA:
•ipocalcemia e ipofosfatemia (trattamento esterno)
•aumento della calciuria e fosfaturia
•no effetto sull’assorbimento intestinale
•no patologie connesse ad aumentata o ridotta concentrazione
VITAMINA D
Favorisce l’assorbimento di Ca e P a livello intestinale
Aumenta il riassorbimento osseo (stimola il differenziamento degli osteoclasti)
Aumenta la capacità del PTH di riassorbire Ca a livello renale
Ha un effetto netto positivo sull’osso, in quanto fornisce Ca e P per la formazione di osso mineralizzato
Actions.
Gut effects: Bone effects:
•Increases calcium absorption •Increases phosphate absorption
•Increases bone resorption
Control
Stimulus Effect
Decreased Serum Ca2+
→ Increased 1,25-(OH)2-vitamin D
Decreased Serum PO4
-
→ Increased 1,25-(OH)2-vitamin D
Increased Serum PTH
→ Increased 1,25-(OH)2-vitamin D
Note: the opposite situations will lead to decreased 1,25-(OH)2-vitamin D.
Vitamin D
Calcium Absorption
Calbindin = intestinal calcium binding proteinIMCal = intestinal membrane calcium BP** Vitamin D3 increases calcium absorption
High Ca++ conc
Low Ca++ conc
Factors affecting bone turnover • Other hormones• Oestrogen
– gut - increased absorption– bone - decreased re-absorption
• Glucocorticoids– gut - decrease absorption– bone - increased re-absorption/decreased
formation• Thyroxine
– stimulates formation/resorption– net resorption
CAUSE DI IPERCALCEMIA
Associate ad alterazioni PT IperPT primitivoLitio
Associate a neoplasie - Metastasi litiche tt. solidi (mammella, polmone, rene)- Neoplasie ematologiche(mieloma, leucemie, linfomi)- IperCa umorale neoplastica(polmone, rene) Vitamina D Intossicazione vit. D
Malattie granulomatose (sarcoidosi)IperCa idiopatica dell’infanzia
Turnover osseo IpertiroidismoImmobilizzazioneTiazidiciIntossicazione vit. A
IPERPARATIROIDISMO
PRIMITIVO
SECONDARIO
Sporadico
Forme ereditarie
MEN-1MEN-2FIHP
NSHPT/(FHH)HPT-JT
Insuff. RenaleDeficit di vit. DDeficit di CaIperfosfatemiaFarmaci
Parathyroid hypertrophy
ESR46-21
Symptoms of Hypercalcaemia
Renal calculi (Ca2P04) in calyces
- Scarring to ureter (haematuria)
- Recurrent infection (pyelonephritis)
Impaired renal function
- Thirst
- Polyuria
Malignancy-associated hypercalcaemia
ESR46-22
Bone metastases set up local
inflammatory response - prostaglandins
increase production of “osteoclast
activating factors”
Cancerous cells synthesise PTHRP
Ipercalcemia
•L’ipercalcemia è un problema frequente nei pazienti con cancro: è rilevabile in 15-20 pazienti/100.000.
•Nella maggior parte dei casi l’ipercalcemia paraneoplastica è dovuta alla produzione di PTH-RP (da “PTH-related peptide”), una molecola omologa al paratormone (PTH) che induce ipercalcemia aumentando il riassorbimento osseo e diminuendo l’escrezione renale di calcio.
Ipocalcemia
L’ipocalcemia è una sindrome molto più frequente dell’ipercalcemia, spesso è asintomatica. Il carcinoma midollare della tiroide ad es. può secernere calcitonina, un ormone normalmente sintetizzato dalle cellule C della tiroide e che induce ipocalcemia inibendo il riassorbimento osseo e aumentando l’escrezione renale del calcio.
Sintomi:- tetania- fascicolazione- iperriflessività
Pseudohypoparathyroidism?
ESR46-07
True hypoparathyroidism - insufficient PTH
- Adult - loss of PTH - Ca2+ <48h
- Symptoms of hypocalcaemia
Pseudohypoparathyroidism - resistance to
PTH - Inactive PTH receptor
- Decreased expression of PTH receptor
Hypocalcaemia
ESR46-12
Skeletal malformations*- Rickets (in childhood)
- Osteomalacia (post-puberty)
Myopathy
Paraesthesia (“pins & needles”)
Epilepsy (only if severe)
Hypocalcaemic tetani
Rickets vs Osteomalacia
ESR46-13
Age-dependent: Failure of endochondrial ossification (rickets) or decreased bone
density (osteomalacia)
Bone Structure
Normal Bone
Osteoporotic bone