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Parathormona.
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Tirocalcitonina.
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Vitamina D.
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Regulación hormonal del metabolismo fosfo-calcio.
PARATHORMONA.
Origen y estructura de la parathormona (PTH).
Es elaborada y segregada por las glándulas paratiroides, en las cc principales.
La pro-PTH se sintetiza en el retículo endoplásmico, después alcanza el aparato de Golgi donde se produce la conversión en PTH. La pro-PTH representa el 2 a 3% de contenido de las paratiroides. Su actividad es igual a 1/3 de la correspondiente a la PTH. Se conoce la estructura de la PTH bovina y porcina. La PTH bovina posee 84 ácidos aminados y su peso molecular es de 9.500. La molécula se efectúa en cadena única, sin puentes. La PTH humana es parecida formada por una cadena polipéptida de 84 aminoácidos. La primera secuencia de loa ácidos aminados 1 a 34 es la fracción amino-terminal que es esencial para su actividad biológica.
Metabolismo.
La PTH circulante es heterogénea. Se puede separar por cromatografía en tres grupos de peso molecular variable. Circula en gran parte bajo forma inactiva, que corresponde al fragmento carboxil-terminal.
Su vida media es muy breve, 10 a 20”. Su volumen de distribución corresponde al 30% del peso corporal.
Su secreción varía entre 2 y 20 millones de unidades/Kg/24 horas.
Su tasa media circulante es de 30 a 120 pg/ml (ésta es una determinación radio inmunológica).
Su catabolismo es aún mal conocido. Parece existir una proteolisis hepática y una débil excreción urinaria.
La secreción de PTH está controlada por la concentración sérica del calcio ionizado (Ca++). Según algunos autores también interviene la tasa de magnesio. La regulación es muy rápida. Si la concentración en Ca++ baja, la liberación de PTH aumenta, e inversamente la disminución de la calcemia aumenta la conversión de pro-PTH en PTH. Esta respuesta es más efectiva cuando el descenso del calcio es brusco, sin embargo la secreción de PTH desciende pero no llega a inhibirse cuando la calcemia es elevada.
Acciones fisiológicas.
Tiene estas acciones fisiológicas:
▪ Mantenimiento de la concentración del calcio en líquido extracelular.
▪ A nivel del hueso aumenta el catabolismo óseo por acción directa sobre éste, produciendo reabsorción osteoclástica, reabsorción periostiocitaria y reabsorción de la fase mineral y de la trama proteica del hueso con un aumento de la hidroxiprolinuria. Aumenta la actividad de los osteoclastos por acción directa y en menor medida, de forma indirecta, liberando factores de crecimiento. Estimula la formación de hueso nuevo, pero su efecto neto es aumentar la liberación de calcio y fosfato a la sangre.
▪ A nivel del riñón aumenta la reabsorción tubular del calcio. Estimula a la enzima 1-alfa-hidroxilasa en el túbulo proximal.
▪ A nivel del tubo digestivo parece tener una acción indirecta sobre la estimulación de la absorción digestiva del calcio y fósforo por intermedio de la inducción en el riñón de la síntesis de vitamina D.
▪ Favorece la conversión de 25-OH-D3 en 1-25-OH-D3, que es la vitamina D activa.
§ Disminución de la fosforemia. A nivel del riñón aumenta la fosfaturia, inhibiendo la reabsorción de fósforo a nivel del túbulo proximal.
Modo de acción celular.
La acción de la PTH se realiza mediante receptores específicos ejercida sobre segundos mensajeros en las cc efectoras, estimulando las enzimas adenilciclasa membranaria y fosfolipasa C. Durante la interacción hormona-membrana de la cc efectora, se produce un aumento de los segundos mensajeros, como el AMP cíclico (3´-5´ adenil monofosfato) intracelular, metabolitos del polifosfoinositol y desplazamiento del calcio transmembrana. Los receptores son únicos para hueso y riñón y responden tanto a la PTH como a la PYHrP (proteína relacionada con la PTH humana producida por cc cancerosas).
A nivel del hueso, el AMP cíclico actúa sobre las mitocondrias para aumentar la concentración en Ca++ del citoplasma. A continuación de la liberación de iones H+, el pH baja, permitiendo la reabsorción de la fase mineral del hueso en presencia de la vitamina D.
A nivel del riñón la PTH activa la adenil-ciclasa tubular. El AMP cíclico formado se fija en una proteína-quinasa situada en la membrana apical. Esa enzima activada induce la fosforilación de una proteína de la membrana apical, lo que entraña una modificación de la reabsorción tubular de los fosfatos. El AMP cíclico formado en el túbulo sólo se utiliza en parte, y una fracción importante pasa a la orina. La determinación de AMP-cíclico urinario es por tanto un buen testimonio de la actividad metabólica de la parathormona.
Interacciones hormonales.
Con la calcitonina (TCT). La PTH y la TCT poseen una acción antagonista a nivel del hueso y una acción sinérgica a nivel del riñón que tiende a aumentar la excreción de los fosfatos. Ambas tienen una acción antagonista sobre el metabolismo de la vitamina D: la TCT inhibe la conversión de 25-OH D3 en 1-25-OH D3 en el riñón.
Con la vitamina D3. La PTH favorece la conversión de 25-OH D3 en 1-25-OH D3 en el riñón. 1-25-OH D3 posee una acción de feed-back negativo sobre la secreción de PTH. La carencia de vitamina D reduce la acción de la PTH.
Existe por tanto un doble sistema hipercalcemiante con la PTH y la vitamina D3 y un simple sistema hipocalcemiante con la calcitonina.
TIROCALCITONINA.
Origen.
Es segregada por las células C (parafoliculares) del Ti, es un polipéptido formado por 32 ácidos aminados de diferente estructura según las especies animales.
Acción.
Interviene en el metabolismo del calcio y tiene una acción hipocalcemiante.
A nivel del hueso actúa disminuyendo la reabsorción osteoclástica y osteocúpica. Disminuye la síntesis de los osteoclastos a partir de sus precursores y facilita la transformación de los osteoclastos en osteoblastos. Tienen por tanto un efecto inverso a la parathormona. Además bloquea la osteolisis inducida por la parathormona, pero sin inhibirse sus otras acciones óseas.
A nivel del riñón disminuye la reabsorción tubular de los fosfatos: es responsable de una diuresis de cloro, sodio y calcio, sin modificación de los iones H+. Inhibe además la transformación renal del 25 OH D3 en 1-25 (OH) D3.
No posee acción intestinal.
Mecanismo de acción.
Mal conocido, la acción a nivel del hueso podría producirse: ya sea por estimulación de una adenil-ciclasa específica o ya sea por la activación de un segundo mensajero, que estimula la retención de calcio.
Regulación.
La secreción de TCT depende de la calcemia, es estimulada por la hipercalcemia e inhibida por la hipocalcemia. La estimulación pasaría por intermedio de la gastrina.
Papel fisiológico.
Es mal conocido. Pare intervenir en la inhibición de la hipercalcemia postpandrial, en oposición a la PTH, en regulación del modelado esquelético, acción tanto más importante cuanto más joven sea la persona.
Determinación.
Su valor normal de referencia es < 10 pg/ml. Bajo estimulación por perfusión cálcica, glucagón, pentagastrina, la tasa plasmática de TCT se eleva del doble al triple.
Su determinación como marcador es fundamental para el diagnóstico y seguimiento del Ca medular de Ti, así como la detección precoz de formas familiares de este tumor.
VITAMINA D.
Por medio de sus metabolitos activos, participa, lo mismo que la TCT y la PTH en el metabolismo fosfocalcio.
Origen y metabolismo.
La vitamina D3 proviene de la piel por fotosíntesis, de la alimentación y de la absorción intestinal de las sales biliares.
Es un esteroide: el calciferol. Es trasportado por una alfa proteína específica, llega al hígado, donde es transformado en un primer metabolito, el 1-25 OH colecalciferol.
Es inactivada en el hígado por glucuro-conjugación, y después eliminada por las heces. Una parte puede ser almacenada en el tejido adiposo.
Actividad.
La vitamina de D3 es inactiva. Solamente son activos los metabolitos 25 y 1-25 (OH) 2 cocalciferol especialmente.
A nivel intestinal el 1-25 colecalciferol o 1-25 OH 2 D3 facilita la absorción del calcio y del fósforo. Induce la síntesis intestinal de una proteína transportadora: proteína calcipéxica de Wassermann. Se fija sobre un receptor citoplásmico, activa una adenil-ciclasa específica, y de ahí la síntesis de AMP cíclico. El mecanismo de acción sobre el fósforo no se conoce; el 1-25 (OH)2 D3 activa igualmente la fosfatasa alcalina intestinal.
A nivel del hueso normal el 1-25 (OH)2 D3 estimula la reabsorción ósea; produce hiperclacemia por acción directa y por intermedio de la PTH. En el hueso raquítico, por el contrario, favorece la mineralización y puede ser responsable de hipocalcemia.
A dosis fisiológicas no existe una acción evidente sobre el riñón; la hipercalciuria y la hipocalcemia parecen depender fundamentalmente de la calcemia.
Regulación.
La síntesis hepática de 25 (OH)2 D3 es autoregulada, y depende directamente de la tasa de 25 (OH) D3 hepático.
La síntesis renal de 1-25 (OH)2 D3 es estimulada por la hipocalcemia, por intermedio de la TCT, y directamente por la tasa de fósforo de la célula renal.
REGULACIÓN HORMONAL DEL METABOLISMO FOSFO-CALCIO.
La regulación hormonal del metabolismo fosfocálcico se realiza mediante:
- Tres hormonas principales: parathormona, 1-25 OH colecalciferol (metabolito activo de la vitamina D3) y en menor medida la tirocalcitonina.
- Cuatro hormonas accesorias: hormona del crecimiento, tiroxina, glucocorticoides y esteroides sexuales.
La parathormona.
Es una hormona hipercalcemiante, estimulada por la hipercalcemia, que actúa sobre:
- La absorción del calcio intestinal como acción directa por estimulación de la síntesis de 1-25 OH 2 3.
- Aumento de la osteolisis y la disminución de la actividad osteoblástica, después de la formación del osteoclasto: dando lugar a hipercalcemia e hipercalciuria. La acción está diminuida en caso de carencia de vitamina D.
- Aumento de la reabsorción tubular distal del calcio.
La tirocalcitonina.
Aportada por la alimentación o sintetizada por la piel, es transforma por el hígado en 25 OH colecalciferol, después por el riñón en 1-25 OH colecalciferol, metabolito activo. Es estimulada por la hipocalcemia, por intermedio de la PTH. Actúa sobre:
- El tejido óseo, en presencia de parathormona, facilitando la mineralización primaria y después la transformación ósea, activado la reabsorción.
- El intestino, aumentando la reabsorción cálcica, probablemente por acción sobre una proteína de transporte.
- El riñón, aumentando la reabsorción tubular proximal del Ca y del P.
Las hormonas tiroideas.
- Disminuyen la absorción intestinal y la reabsorción tubular del calcio.
- Aumentan la reabsorción ósea.
- Son hipercalcemiantes.
Los estrógenos.
- Inhiben la reabsorción ósea.
Los esteroides córtico-suprarrenales.
- Disminuyen la absorción intestinal y la reabsorción tubular del calcio.
- Aumentan la reabsorción ósea y disminuyen la actividad de los osteoblastos.
- Aumentan la absorción intestinal y la reabsorción tubular del calcio y del fósforo.
La hormona del crecimiento.
- Aumenta la absorción intestinal y la reabsorción tubular del calcio y del fósforo.
- Activa la formación del hueso.
