Cálcio e Fosfato MECAMISMOS REGULADORES DA CONCENTRAÇÃO PLASMÁTICA DE

Apresentação em tema: "Cálcio e Fosfato MECAMISMOS REGULADORES DA CONCENTRAÇÃO PLASMÁTICA DE"— Transcrição da apresentação:

1 Cálcio e Fosfato MECAMISMOS REGULADORES DA CONCENTRAÇÃO PLASMÁTICA DE
1,25(OH)2 vitD/PTH/calcitonina/FGF23

2 Composição elemental do corpo humano (Lehninger, 1975)
Elemento % No total de atomos % peso corporal Hidrogenio 63 10,0 Oxigenio 25,5 64,5 Carbono 9,5 18,0 Nitrogenio 1,4 3,1 Calcio 0,31 1,96 Fosforo 0,22 1,08 Cloro 0,08 0,45 Potassio 0,06 0,37 Enxofre 0,05 0,25 Sodio 0,03 0,11 magnesio 0,01 0,04

3 Conteúdo corporal e distribuição tecidual de cálcio e fósforo em pessoas sadias
Cálcio Fósforo Conteúdo total g 600g % conteúdo total Ossos e dentes 99% 86% LEC 1% 0,08% LIC 0,1% 14%

4 Funções do cálcio e Pi Acoplamento excitação-contração muscular
Transmissão sináptica Agregação plaquetária Coagulação Secreção hormonal e outros mediadores via exocitose 2º mensageiro! Regulação divisão celular Contração muscular Motilidade celular Tráfico vesicular e secreção Iniciação sintese DNA Fertilização Excitação de cones e bastonetes Resistência da estrutura óssea (hidroxiapatita Ca10(PO4)6(OH)2) Metabolismo Energético (ATP) Tampão no plasma e urina (fosfatos: H2PO4-, HPO4-2 e PO4-3) Manutenção integridade celular Regulador atividade enzimática Regulador no transporte de O2 – pela formação da 2,3DPG

5 [Cálcio] plasmática cte, variação 1-2% ao dia, 8,8-10,5 mg/dL
[Fósforo] plasmática variação % ao dia, 3-4,5 mg/dL

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7 Circadian variation of serum phosphate levels in normal subjects, as reported by Jubiz et al. in 1972 [15] (closed circles) and Portale et al. in 1987 [17] (open circles). Circadian variation of serum phosphate levels in normal subjects, as reported by Jubiz et al. in 1972 [15] (closed circles) and Portale et al. in 1987 [17] (open circles). The data from Jubiz et al. describe mean serum phosphate concentration in 10 normal individuals (8 males, 2 females) aged 22–32 years. Portale et al. reported similar findings in six healthy men aged 26–44 years, on a normal phosphate diet. Becker G J et al. Nephrol. Dial. Transplant. 2009;24: © The Author [2009]. Published by Oxford University Press on behalf of ERA-EDTA. All rights reserved. For Permissions, please

8 Formas de cálcio e fósforo encontradas no plasma
mg/dL Ionizada Ligada a proteínas Complexada Ca++ 10 50% 45% 5% Pi 4 84% 10% 6% Ca+2  Anions: PO4-3, HCO3-, citrato e lactato Pi  Cations: Na+ e K+

9 Ca2+ H+ Albumina  [Ca+2] ionizado ACIDOSE  [Ca+2] ionizado ALCALOSE

10 Movimentos do cálcio e fosfato
TECIDOS MOLES LEC

11 Movimentos do cálcio 30-70% - transporte ativo regulado hormonalmente
Secreção cálcio = 300mg/d

12 Movimentos do fosfato 60-65% - transporte passivo e ativo
afavor do gradiente eletrico e de concentração – principalemnte via paracelular T ativo regulado hormonalmente – 15% Secreção fosfato = 210mg/d

13 FONTES Alimentos: ricos em cálcio e fósforo estão leite e derivados, particularmente queijo Ricos em cálcio: cereais, legumes (águas minerais) Ricos em proteínas fornecem muito fósforo e pouco cálcio: carne, peixe, fígado e ovos NECESSIDADES DIÁRIAS Cálcio: 0,8g para adultos; 1,3g crianças; 1,5g gestante e 2 g lactação Fósforo: 0,9g adultos e 1,3g crianças Relação Ca/P na dieta, satisfatório! – 2:1 ou 1:1

14 Proteção orgãos vitais
Rigidez favorece locomoção e tolera cargas contra a gravidade Homeostase Ca e P Hidroxiapatita – Ca10(PO4)6(OH)2 Reabsorção X Formação Fluxo sg: mL/min em adultos Parte orgânica – colágeno tipo 1 Parte mineral – fosfato de Ca+2 58%; carbonato de Ca+2 7%; fluoreto de Ca+2 e fosfato de magnésio 1 e 2%; NaCl <1%

15 OSSOS E OSSIFICAÇÃO Constituição: Parte orgânica Parte mineral –
Sistema haversiano (canal e lamelas) OSSOS E OSSIFICAÇÃO Canal haversiano Espaços de reabsorção Osso trabecular (20%) Constituição: Parte orgânica Parte mineral – fosfato de Ca 58%; carbonato de Ca 7%; fluoreto de Ca e fosfato de magnésio 1 e 2%; NaCl <1% Lacunas (ocupada por osteócitos) Osso compacto (80%)

16 Osso descalcificado Osso calcinado Lacunas com osteócitos Lacunas
canalículos Lacunas Canal haversiano Lacunas com osteócitos Canais haversianos Osso descalcificado Osso calcinado

17 OSSO Epitélio unicelular OSTEOBLASTO OSTEOCLASTO OSTEÓIDE Vaso sg
Osteoblastos Osteócitos Osso intermembranoso Vaso sg Núcleos Osteoclasto OSSO OSTEOCLASTO OSTEOBLASTO OSTEÓIDE Epitélio unicelular

18 LEC Movimentos do fosfato
90% do fosfato plasmático é filtrado pelos glomérulos, sendo ~85% reabsorvido! LEC < 15%

19 LEC Movimentos do cálcio 98% carga filtrada é reabsorvida!
Sendo cerca de 10% regulada por ação hormonal! LEC < 2%

20 Glândulas paratireóides
Principais Oxifílicas cápsula Vasos sanguíneos Glândulas paratireóides PTH Paratormônio

21 Fragmento terminal carboxila
Sequência sinal Biologicamente ativa Pro Fragmento terminal carboxila resíduos (secretado) Retículo endoplasmático rugoso Vesículas secretoras

22 Resposta da glândula paratireóide a mudanças na [ ] plasmática de Ca+2
Ca+2 livre plasmático (mM)

23 Glândulas paratireóides ...inibição sintese e liberação de PTH.
Células principais Receptor para Ca+2  [Ca+2] EC... ...inibição sintese e liberação de PTH. Célula principal Grânulo secretor

24 LS Costanzo, APS, 20, S207-S216, 1998

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28 PTH induz aumento da concentração cálcio iônico através de aumento da reabsorção renal de cálcio e por ativação de osteoclastos. Tem também efeitos anabólico ósseo e fosfatúrico!

29 H F DeLuca, Am J Clin Nutr, 80, 1689S-96S, 2004

30 Biossíntese da Vitamina D
UV PELE 7-DEHIDRO-COLESTEROL FÍGADO COLECALCIFEROL (VIT. D3) 25-Hidroxilase RIM 1Hidroxilase 25-HIDROXICOLECALCIFEROL 1,25(OH)2-COLECALCIFEROL

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32 1- Canais de cálcio da porção apical dos enterócitos: TRVP5 e TRVP6
DUODENO E JEJUNO 1- Canais de cálcio da porção apical dos enterócitos: TRVP5 e TRVP6 2- Calbindina D-9k e calbindina D-28k: transportadoras de cálcio IC 3- Cálcio-ATPase da membrana plasmática: PMCA Trocador cálcio e sódio: NCX LS Costanzo, APS, 20, S207-S216, 1998

33 NPT2: co-transportador sódio e fosfatos
sangue Espaço intersticial Célula epitelial Lúmen intestinal Síntese proteíca Núcleo NPT2: co-transportador sódio e fosfatos

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35 1,25-(OH)2-colecalciferol (calciferol ou 1,25-(OH)2D3) (ativo)
7-desidrocolesterol Vitamina D3 (colecalciferol) 25-OH-colecalciferol (calcidiol ou 25-OHD3) 1-alfa-hidroxilase 24,25-(OH)2-colecalciferol (inativo) Luz UV (pele) Dieta Fígado Rim 1,25-(OH)2-colecalciferol (calciferol ou 1,25-(OH)2D3) (ativo) 24-hidroxilase Ca+2 PTH  Pi

36 24,25-(OH)2-colecalciferol (inativo)
7-desidrocolesterol Vitamina D3 (colecalciferol) 25-OH-colecalciferol (calcidiol ou 25-OHD3) 1-alfa-hidroxilase 24,25-(OH)2-colecalciferol (inativo) Luz UV (pele) Dieta Fígado Rim 1,25-(OH)2-colecalciferol (calcitriol ou 1,25-(OH)2D3) (ativo) 24-hidroxilase [Ca+2] calcitriol Pi

37 Figure 4 The endocrine effects of vitamin D on phosphate metabolism
Razzaque, M. S. (2009) The FGF23–Klotho axis: endocrine regulation of phosphate homeostasis Nat. Rev. Endocrinol. doi: /nrendo

38 Calcitriol (VitD3 ativa) atua de modo lento na absorção intestinal de calcio e sobre os ossos, tanto na mineralização de osso recém-formado, assim como tem potente efeito indutor da reabsorção óssea.

39 Cápsula de tecido conectivo Corte da glândula tireóide
Capilar Células foliculares Célula C Folículo tireóideo Colóide Corte da glândula tireóide CALCITONINA

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42 Figure 1 Serum phosphate lowering effects of FGF23
Razzaque, M. S. (2009) The FGF23–Klotho axis: endocrine regulation of phosphate homeostasis Nat. Rev. Endocrinol. doi: /nrendo

43 FGF23 – fator de crescimento fibroblastico ou de fibroblastos 23
Osteoblastos e osteócitos Sua secreção é estimulada pelo calcitriol e por sobrecarga de fosfato (in vitro e in vivo) Age nos rins induzindo efeito fosfatúrico e suprime a 1-alfa-hidroxilase!

44 24,25-(OH)2-colecalciferol (inativo)
7-desidrocolesterol Vitamina D3 (colecalciferol) 25-OH-colecalciferol (calcidiol ou 25-OHD3) 1-alfa-hidroxilase 24,25-(OH)2-colecalciferol (inativo) Luz UV (pele) Dieta Fígado Rim 1,25-(OH)2-colecalciferol (calcitriol ou 1,25-(OH)2D3) (ativo) 24-hidroxilase [Ca+2] calcitriol FGF23

45 HIPOCALCEMIA HIPERCALCEMIA PTH PTH Ca Ca Ca Ca PO4 1,25(OH)2D

46 HIPOFOSFATEMIA HIPERFOSFATEMIA
PTH PTH FGF23 PO4 PO4 PO4 PO4 1.25(OH)D 1.25(OH)D

47 Outros reguladores do metabolismo de cálcio e do osso
Estrogênio: proliferação osteoblastos, receptores Vit D, do GH e progesterona, reduz osteoclastos -  reabsorção óssea; GH: estimula proliferação osteoblastos,  IGF-1; HT: em excesso estimulam reabsorção óssea; Prolactina: aumenta reabsorção óssea a a atividade da 1-alfa-hidroxilase (Vit D); Glicocorticóides: efeito catabólico;

48 LEC Movimentos do cálcio 1.000g TECIDOS MOLES Dieta 1.000mg/d 1.000mg
(8,8-10,6 mg/dL) Movimentos do cálcio Dieta 1.000mg/d Fezes 825mg/d Absorvido 300mg/d Reabsorvido 9.825mg/d Secretado 125mg/d Deposição 500mg/d Filtrado 10.000mg/d Ressorção Urina 175mg/d 1.000g

49 LEC Movimentos do fosfato 600g 100g TECIDOS MOLES Dieta 1.400mg/d
(2,5-4,5 mg/dL) Movimentos do fosfato Dieta 1.400mg/d Fezes 500mg/d Absorvido 1.100mg/d Reabsorvido 6.100mg/d Secretado 200mg/d Deposição 210mg/d Filtrado 7.000mg/d Ressorção Urina 900mg/d 600g 100g

50 LEC Movimentos do cálcio e fosfato TECIDOS MOLES PTH calcitonina
1,25-(OH)2-vitD3 PTH calcitonina FGF23

51 Questão: Por que em países com baixa luminosidade, exemplo Bélgica, mesmo pertencendo ao conhecido primeiro mundo, apresenta raquitismo em crianças e até osteomalácia em adultos? Ordene os efeitos biológicos envolvidos. Qual seria a razão teleológica relacionado ao efeito fosfatúrico do PTH?