Regulação hormonal do metabolismo do cálcio e fosfato. Serviço de Medicina Nuclear e Imagem Molecular Hospital Universitário Antônio Pedro Universidade Federal Fluminense

Cálcio e Fosfato Componentes estruturais de ossos e dentes. Reguladores das vias metabólicas e sinalização celular. Fontes principais: alimentação e esqueleto. Regulação hormonal via calcitriol (1,25-di-hidroxivitamina D ) e PTH.

Cálcio Reserva de Ca++ nos ossos ultrapassa 1kg. Encontrado no plasma na forma ionizada livre( 50% do total) e ligado a proteínas e ânions (fosfatos, HCO3, citrato). A porção ionizada livre é fundamental para as funções celulares. Hipocalcemia: quando a concentração é menor do que 8,5 mg/dl (4,2 mEq/L). Hipercalcemia: quando a concentração é maior do que 10,5 mg/dl (5,2 mEq/L). Alterações na concentração podem causar uma grande variedade de alterações fisiopatológicas, que incluem disfunção neuromuscular, disfunção do sistema nervoso central, insuficiência renal, calcificação de tecidos moles e doenças ósseas.

Fosfato Está armazenado em grandes quantidades nos ossos formando complexos com o Ca++. A maior parte do fosfato circulante está na forma ionizada livre e uma pequena porção, cerca de 20%, circula ligada a proteínas ou na forma de complexos com cátions. Os tecidos moles contém 10x mais fosfato do que cálcio. Uma grande quantidade de fosfato no sangue leva a formação de complexos com o Ca++, o que provoca hipocalcemia aguda.

PTH Principal hormônio que protege o corpo contra a hipocalcemia. O principal sinal que estimula a secreção de PTH é a baixa concentração de Ca++ circulante. Seus alvos primários são os ossos e os rins. Também exerce uma alimentação anterógrada (feed-forward) positiva ao estimular a produção da 1,25-di-hidroxivitamina D (calcitriol). Tem uma meia-vida curta(menos de 5 minutos).

PTH durante a hipocalcemia Uma queda de 0,2 mEq/L na concentração sanguínea de Ca++ faz com que o PTH saia do nível basal e se eleve até a concentração máxima. Nos ossos, o PTH estimula os osteoblastos a secretar o RANKL, que por sua vez aumenta rapidamente a atividade osteoclástica e produz um aumento da reabsorção óssea e a liberação de Ca++ e fosfato para o sangue. O PTH e a baixa [Ca++] estimulam diretamente a expressão da 1α-hidroxilase no túbulo proximal renal, aumentando dessa forma os níveis de 1,25-di-hidroxivitamina D.

Osteoclastogênese RanKL e OPGt são proteínas liberadas pelos osteoblastos cuja função respectiva é estimular e inibir a osteoclastogênese. Adaptado de Berne e Levy Fisiologia

PTH e remodelagem óssea A administração intermitente de doses baixas de PTH promove a sobrevida e as funções anabólicas ósseas dos osteoblastos, aumenta a densidade óssea e reduz o risco de fraturas em seres humanos. Níveis prolongadamente elevados de PTH deslocam o equilíbrio provocando um aumento relativo da atividade osteoclástica. Como consequência, ocorre um aumento do processo de renovação óssea e uma redução da densidade óssea.

1,25-di-hidroxivitamina D (calciferol) Luz ultravioleta B converte o 7-de-hidrocolesterol em vitamina D3. A vitamina D3 é transportada da pele para o fígado para sofrer hidroxilação. A porção proveniente da ingestão alimentar alcança o fígado diretamente pela circulação porta e indiretamente por meio dos quilomícrons. A 25-hidroxivitamina D é hidroxilada nos túbulos proximais dos rins pela 1α-hidroxilase renal. Cerca de 85% da vit D irá circular no sangue ligada a uma proteína sintetizada no fígado (DBP). Pele-7de hidrocolesterol Pele-Colecalciferol (vitamina D3) Fígado-25 hidroxicolecalciferol Rins-calciferol + 24,25 hidroxicolecalciferol

1,25-di-hidroxivitamina D (calciferol) O receptor nuclear da vitamina D (VDR) está expresso nos osteoblastos, e são necessários níveis normais de 1,25-di-hidroxivitamina D para que a produção de osteoíde e sua calcificação ocorram de maneira harmoniosa. A vitamina D exerce um feedback negativo contra sua própria produção e contra a formação de PTH. A regulação da remodelagem óssea pelo PTH requer níveis normais de 1,25-di-hidroxivitamina D.

Ações do PTH e da 1,25-Di-hidroxivitamina D sobre a Homeostase do Ca++ e do Fosfoto.   Intestino delgado Ossos Rins Paratireóide PTH Nenhuma ação direta. Promove crescimento e regula produção de RANKL e OPG dos osteoblastos. Estimula atividade da 1α-hidroxilase renal.Estimula reabsorção de cálcio e inibe a de fosfato. Vitamina D Aumenta a absorção de cálcio e fosfato. Regula a produção e calcificação da osteoíde. Promove reabsorção de fosfoto. Ações mínimas sobre reabsorção de cálcio. Inibe diretamente a expressão do gene do PTH.

Calcitonina Produzido pelas células C da tireóide. Secreção estimulada pelo aumento da [Ca++] e inibida pela vitamina D. Ação sobre os ossos e os rins. O receptor da calcitonina está expresso nos osteoclastos. Reduz a [Ca++] e a [fosfato] séricos por meio da inibição da reabsorção óssea(inibe diretamente a ação dos osteoclastos) . A deficiência ou o excesso de calcitonina não causam alterações patológicas em seres humanos.

Calcitonia: aplicação clínica A doença de Paget é caracterizada por uma renovação óssea excessiva regida por osteoclastos. Já que esses osteoclastos conservam os receptores para a calcitonina, as formas ativas desse hormônio podem ser utilizadas para impedir a atividade osteoclástica anormal presente nos pacientes com essa doença. Também é um marcador histoquímico bastante útil no câncer medular de tireoide.

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