11/05/2012 METABOLISMO DE CALCIO y FOSFORO CONTENIDO Y DISTRIBUCION CORPORAL DE CALCIO, FOSFATO Y MAGNESIO: ADULTO: 1kg de calcio ~ 1,7% del peso corporal 5º elemento en abundancia en el cuerpo humano Cátedra de Bioquímica - FOUBA 1 11/05/2012 TOTAL DE CALCIO HUESO Y DIENTES INTRACELULAR 1200 g LÍQUIDO EXTRACELULAR 1g 98-99% 0.1% 1% 10 g Cátedra de Bioquímica - FOUBA CALCIO DEL LEC = CALCEMIA TOTAL (Valor de Referencia: 8.9 – 10.4 mg/dL) Cátedra de Bioquímica - FOUBA 2 11/05/2012 CALCIO IÓNICO ES LA FORMA EN LA QUE CUMPLE SUS FUNCIONES FISIOLÓGICAS EXTRACELULARES INTRACELULARES Cátedra de Bioquímica - FOUBA 1. INTRACELULARES • CRECIMIENTO Y DIVISION CELULAR • ESTABILIZACION DE MEMBRANAS • EXCITABILIDAD Y PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA PLASMATICA • TRANSPORTE DE IONES A TRAVES DE LAS MEMBRANAS CELULARES • REGULACION ENZIMATICA • EXCITACIÓN NERVIOSA • SECRECION DE HORMONAS 2. EXTRACELULARES: • NEUROTRANSMISION • MINERALIZACION • CONTRACCION MUSCULAR • COFACTOR DE FACTORES DE COAGULACION VII, IX y X. Cátedra de Bioquímica - FOUBA 3 11/05/2012 METABOLISMO Y ABSORCIÓN DE CALCIO Cátedra de Bioquímica - FOUBA ABSORCIÓN Y EXCRECIÓN DE CALCIO, FOSFATO Y MAGNESIO Cátedra de Bioquímica - FOUBA 4 11/05/2012 CALCIO EN FLUIDO EXTRACELULAR (Valor de Referencia: 8.9 – 10.4 mg/dL) REGULACIÓN ESTRICTA A NIVEL DE: INTESTINO HUESO RIÑÓN Cátedra de Bioquímica - FOUBA CALCEMIA NORMAL = 9,4 mg/dl PARATHORMONA 1,25- (OH)2 VITAMINA D3 o CALCITRIOL RESPUESTA RAPIDA RESPUESTA LENTA Cátedra de Bioquímica - FOUBA 5 11/05/2012 AUN EN AUSENCIA DE ESTAS HORMONAS LA CALCEMIA NO DISMINUYE POR DEBAJO DE 5.5-5.0 mg/dl DEBIDO AL INTERCAMBIO CONSTANTE ENTRE HUESO Y LEC Cátedra de Bioquímica - FOUBA ¿QUÉ OCURRE NORMALMENTE ENTRE EL LEC Y…?: INTESTINO Secreciones digestivas RIÑÓN HUESO Cátedra de Bioquímica - FOUBA 6 11/05/2012 ABSORCIÓN DE CALCIO A NIVEL INTESTINAL Cátedra de Bioquímica - FOUBA ABSORCION INTESTINAL DE CALCIO EFICIENCIA DE ABSORCIÓN: 30% CALCIO INGERIDO: a) 30% se absorbe b) el resto se elimina por heces CALCIO FECAL TOTAL: a) Ingerido “no absorbido” + b) “calcio fecal endógeno”: secreción intestinal, vesicular y descamación celular Cátedra de Bioquímica - FOUBA 7 11/05/2012 90% en INTESTINO DELGADO 60% en íleon 20% en yeyuno 10% en duodeno 8% en colon 2% en estómago Cátedra de Bioquímica - FOUBA MECANISMOS DE ABSORCION INTESTINAL a) PASIVO: CANALES DE CALCIO (difusión facilitada) ATP-asa específica calcitriol b) ACTIVO: CALBINDINA D (Proteína ligadora de calcio = CaBP) Cátedra de Bioquímica - FOUBA 8 11/05/2012 MANEJO RENAL DE CALCIO Cátedra de Bioquímica - FOUBA REABSORCIÓN RENAL CALCIO FILTRADO: 10g / día PÉRDIDA DIARIA: 100-200mg / día fracción difusible FRACCIÓN DIFUSIBLE: • Ca++ libre • Ca++ ligado a lactato, citrato, bicarbonato, fosfato y sulfato Cátedra de Bioquímica - FOUBA 9 11/05/2012 98-99% en los túbulos renales 65% en el túbulo proximal 25% en el asa de Henle 10% en el túbulo distal Cátedra de Bioquímica - FOUBA MECANISMOS DE REABSORCION RENAL a) EN EL TÚBULO PROXIMAL Dependiente de Na+ TRANSPORTE ACTIVO: Independiente de PTH b) EN EL TÚBULO DISTAL Dependiente de PTH TRANSPORTE PASIVO: regulación de pérdida renal Cátedra de Bioquímica - FOUBA 10 11/05/2012 FLUJO DE CALCIO ENTRE HUESO Y LEC Cátedra de Bioquímica - FOUBA INTERCAMBIO DE CALCIO ENTRE HUESO Y LEC HUESO INTERCAMBIABLE: (0.4-1% Ca++ óseo total) en equilibrio con los iones del LEC Salida del Ca++ del hueso: Mecanismo rápido de amortiguamiento Resorción osteoclástica Con el fluído óseo Cátedra de Bioquímica - FOUBA 11 11/05/2012 HUESO INTERCAMBIABLE MECANISMO RÁPIDO DE AMORTIGUAMIENTO EVITA QUE LA CALCEMIA SE ELEVE O DESCIENDA EN EXCESO EN SITUACIONES TRANSITORIAS DE EXCESO O FALTA DE DISPONIBILIDAD DE CALCIO Cátedra de Bioquímica - FOUBA MECANISMOS REGULATORIOS CALCEMIA NORMAL Cátedra de Bioquímica - FOUBA 12 11/05/2012 HORMONAS CALCIOTRÓPICAS PARATHORMONA 1,25- (OH)2 VITAMINA D o CALCITRIOL RESPUESTA RAPIDA RESPUESTA LENTA CALCITONINA ?? Cátedra de Bioquímica - FOUBA PARATHORMONA Glándulas paratiroides • SON 4 GLÁNDULAS • LOCALIZADAS EN LA CARA DORSAL DE TIROIDES • IRRIGADAS POR RAMAS DE LAS ARTERIAS TIROIDEAS SUPERIOR E INFERIOR • VIERTEN LA PTH A LAS VENAS PARATIROIDEAS QUE DESEMBOCAN EN LAS VENAS TOROIDEAS Cátedra de Bioquímica - FOUBA 13 11/05/2012 DINAMICA DE SECRECION DE PTH CALCIO IONICO PARATIROIDES pre-pro- PTH proPTH PTH Cátedra de Bioquímica - FOUBA células principales de la paratiroides Cátedra de Bioquímica - FOUBA 14 11/05/2012 ACCIONES FISIOLÓGICAS DE PTH HIPOCALCEMIA (+) • ACCIÓN DIRECTA: SOBRE HUESO Y RIÑÓN SECRECIÓN DE PTH • ACCIÓN INDIRECTA: EN INTESTINO Cátedra de Bioquímica - FOUBA PTH y HUESO ESTIMULA FORMACIÓN ÓSEA REABSORCIÓN ÓSEA Acción directa PTH OSTEOBLASTOS diferenciación OSTEOCLASTOS Cátedra de Bioquímica - FOUBA 15 11/05/2012 PTH y RIÑÓN Acción directa REABSORCIÓN DE Ca++ EN EL TUBULO DISTAL REABSORCIÓN DE PO4-3 EN EL PROXIMAL Y DISTAL REABSORCIÓN DE CO3H- EN EL TÚBULO PROXIMAL HPO4-2 / H2PO4se transporta con más dificultad ACTIVA LA 1 α HIDROXILASA Acción indirecta FAVORECE LA ABSORCION DE CALCIOY FOSFATO PTH e INTESTINO Cátedra de Bioquímica - FOUBA RESPUESTAS FISIOLOGICAS DE LA PTH A LA DISMINUCION DE CALCIO PLASMATICO > REABSORCION TUBULAR DE Ca PTH > RESORCION DE HUESO HIPOCALCEMIA NORMALIZACION DE CALCEMIA 1-25 (OH)2 D3 >ABSORCION INTESTINAL DE Ca Cátedra de Bioquímica - FOUBA 16 11/05/2012 COLECALCIFEROLES Y DERIVADOS METABÓLICOS calciferoles D2 D3 Ergocalciferol Colecalciferol • deriva del ergosterol (UV) • deriva del colesterol • esterol vegetal • huevo, lácteos, pescados • ~ D3 • PUEDE SINTETIZARSE EN PIEL a partir de 7-DEHIDROCOLESTEROL Cátedra de Bioquímica - FOUBA 80% 20% Formación e hidroxilación de vitamina D3 (transcalciferina) Colecalciferoll Calcitriol Cátedra de Bioquímica - FOUBA 17 11/05/2012 METABOLISMO DE LA VITAMINA D PIEL = 80 % + DIETA = 20 % COLECALCIFEROL 25 OH D3 HIGADO 1-25 (OH)2 D3 RIÑON ORGANOS EFECTORES Cátedra de Bioquímica - FOUBA ACCIONES FISIOLÓGICAS DE 1,25 (OH)2D3 • HUESO • RIÑÓN VITAMINA D activa • INTESTINO • GLÁNDULA PARATIROIDES Cátedra de Bioquímica - FOUBA 18 11/05/2012 CALCITRIOL y HUESO ESTIMULA LA MINERALIZACIÓN ÓSEA • Aporta los elementos necesarios para la mineralización: calcio y fosfato. • Sintetiza OSTEOCALCINA y receptores para factores de crecimiento de osteoblastos. • Libera un factor estimulador de los osteoclastos y favorece su formación Cátedra de Bioquímica - FOUBA CALCITRIOL y RIÑÓN INHIBE LA BIOSÍNTESIS DE CALCITRIOL • Inhibe la actividad de 25 (OH) D3 - 1 α – HIDROXILASA • Estimula la actividad de 25(OH) D3 – 24-HIDROXILASA •No está demostrado que afecte la reabsorción o excreción tubular de Calcio y Fosfato Cátedra de Bioquímica - FOUBA 19 11/05/2012 CALCITRIOL e INTESTINO ESTIMULA LA ABSORCION DE CALCIO Y FOSFATO mecanismo de acción en mucosa intestinal Cátedra de Bioquímica - FOUBA CALCITRIOL y GLÁNDULA PARATIROIDES • Niveles elevados de 1,25 (OH)2 D3 inhibe la síntesis de PTH (la glándula tiene receptores para D3) • Como 1,25 (OH)2 D3 eleva la calcemia por su acción en intestino: inhibe síntesis de PTH Cátedra de Bioquímica - FOUBA 20 11/05/2012 INTERACCIÓN 1,25 (OH)2D3 - PTH El paso de: 25(OH) D3 a 25(OH)2 D3 está controlado por los niveles de CALCITRIOL y PTH, en función de los niveles de CALCIO 80.3 Cátedra de Bioquímica - FOUBA CALCITONINA • Péptido de 32 AA • Sintetizado por células parafoliculares de la glándula tiroides • Estímulo: HIPERCALCEMIA Cátedra de Bioquímica - FOUBA 21 11/05/2012 Ca++ CALCITONINA (-) Actividad y número de osteoclastos (-) Reabsorción tubular renal de Ca y P y la secreción ácida gástrica Cátedra de Bioquímica - FOUBA A pesar de su capacidad de disminución de la CALCEMIA y de su acción conservadora de hueso a largo plazo se duda de su trascendencia fisiológica ya que no se han demostrado alteraciones bioquímicas secundarias al exceso o defecto de calcitonina ni patologías asociadas a ella Cátedra de Bioquímica - FOUBA 22 11/05/2012 HOMEOSTASIS DEL FÓSFORO PO4-3 ↔ PO4H-2 ↔ PO4H2- su concentración en sangre admite variaciones notables en condiciones fisiológicas: Fosfatemia normal (adulto): 2,5 a 4,8mg/dl Cátedra de Bioquímica - FOUBA CONTENIDO Y DISTRIBUCION CORPORAL DE CALCIO, FOSFATO Y MAGNESIO: ADULTO: 600 – 650g de Fósforo como PO4H-3 • 80% en hueso • 10% en músculo esquelético • el resto: en células y espacios intra y extracelular en forma de iones PO4H-2 y PO4H2Cátedra de Bioquímica - FOUBA 23 11/05/2012 FÓSFORO • ABSORCIÓN INTESTINAL (yeyuno y duodeno): difusión simple transporte activo mediado por CALCITRIOL • EXCRECION RENAL: capacidad de reabsorción es limitada y depende de la cantidad filtrada reabsorción en túbulo proximal por transporte activo dependiente del pH y de Na+ dirigida por PTH que inhibe su reabsorción en túbulos proximal y distal Cátedra de Bioquímica - FOUBA 24