Fisiologia do controle do cálcio e do fósforo

Fisiologia do controle do cálcio e do fósforo
VETERINARIA

O cálcio ionizado apresenta um importante papel fisiológico e bioquímico em diversos processos biológicos, incluindo a contração muscular, coagulação sanguínea, condução de impulsos no coração e sistema nervoso. Além disso, o cálcio (Ca) serve como um segundo mensageiro dentro das células iniciando importantes cascatas de transmissão de sinais hormonais, além de determinar processos de exocitose de secreções endócrinas e exócrinas.


Apesar destes importantes papéis fisiológicos e bioquímicos intracelulares, o principal reservatório de cálcio no organismo são os ossos (cerca de 99% do cálcio corporal). No plasma, o cálcio é encontrado em três formas: ionizado (50%), ligado a proteínas (40%) e em complexos solúveis (10%).


Em indivíduos normais, a concentração de cálcio normalmente fica entre oito e 11 mg/dL, porém em um determinado indivíduo, a concentração do cálcio plasmático não varia mais do que 0,3 mg/dL.


Desta forma observa-se um estrito sistema de controle deste íon fundamental para viabilizar a vida. Este sistema de controle é mediado basicamente por três hormônios chamados coletivamente de hormônios calciotrópicos. O fósforo (P) é basicamente controlado de forma secundária ao controle do cálcio, tendo um controle da concentração sérica menos rígida.


Apesar disto, o fósforo desempenha funções vitais no organismo como, por exemplo, no metabolismo energético, onde participa da molécula de uma das principais fontes de energia do organismo, o trifosfato de adenosina (ATP).


Basicamente três tecidos são responsáveis pela homeostase do cálcio no organismo, além das glândulas que secretam os hormônios que controlam a concentração sérica. Os ossos, na condição de principal reservatório deste íon, estão em constante mudança sofrendo reabsorção e mineralização.


Este processo de remodelamento faz com que ao longo da vida de um ser humano, por exemplo, ocorra total renovação do esqueleto em um período de 10 anos. A deposição de cálcio nos ossos é mediada pela atividade dos osteoblastos e osteócitos, ao passo que a ressorção óssea é dependente da atividade dos osteoclastos.


Os rins filtram uma grande quantidade de cálcio por dia, porém tem a capacidade de reabsorver cerca de 98 a 99% do que é filtrado, sendo que diversos fatores podem influenciar a habilidade dos rins em excretar ou reabsorver cálcio. O intestino é o terceiro tecido alvo do metabolismo do cálcio, uma vez que o controle da calcemia envolve ações diretas do intestino na secreção e absorção de cálcio.

O controle hormonal da calcemia e fosfatemia responde a uma rede complexa de interações entre os três hormônios calciotrópicos em um clássico eixo hormonal da endocrinologia. O paratormônio (hormônio da paratireoide, PTH) é um polipeptídio de 84 aminoácidos secretado pelas células principais da glândula paratireoide, respondendo basicamente a situações de hipocalcemia, ou baixa relação cálcio: fósforo no sangue.


Este hormônio é produzido pelas glândulas paratireoides, que estão localizadas juntamente às glândulas tireoides, sendo presentes em dois pares; um par cranial (externa ao tecido tireoidiano) e um par caudal (interna ao parênquima tireoidiano). A secreção é controlada basicamente pelo controle da degradação do PTH recém-formado ainda dentro das células.


Este processo é mediado pelo cálcio, e para aumentar a secreção frente à hipocalcemia basta reduzir a degradação do PTH recém-formado, uma vez que a glândula sintetiza e degrada grandes quantidades do PTH. Isto resulta na secreção tanto de PTH intacto, como de fragmentos do PTH que foram alvo de degradação proteolítica.


Uma vez na circulação o PTH estimula uma série processos fisiológico como:
1) estimular a liberação de cálcio e fosfato
2) aumentar a reabsorção renal de cálcio e inibir a reabsorção de fosfato nos rins
3) estimular a atividade da enzima um alfa-hidroxilase renal (levando a síntese de vitamina D3 ativa e desta forma a maior absorção intestinal de cálcio).


O segundo maior regulador da secreção de PTH é a vitamina D3 ativa, uma vez que esta estimula a transcrição do paratormônio. Já o fosfato atua a nível pós-transcricional uma vez que a hipofosfatemia reduz a estabilidade do RNAm e assim reduz a síntese de PTH. A vitamina D3 ativa (1,25-dihidroxicolecalciferol) é fruto de uma cascata de reações que metabolizam o 7-dehidrocolecalciferol da pele a pré-vitamina D3.


Esta reação é estimulada pela luz ultravioleta do sol. Esta provitamina D3 é convertida em vitamina D3 por isomeração, um processo que se encontra reduzido na velhice. Esta molécula de vitamina D3 circula ligada a proteínas e no fígado sofre uma hidroxilação na posição 25, dando origem a 25-hidroxicolecalciferol, que depois nos rins sofrerá nova hidroxilação na posição um, dando origem a 1,25-dihidroxicolecalciferol (1,25-(OH)2D) ou vitamina D3 ativa.


Uma vez ativada, a vitamina D3 atua sobre o intestino aumentando a absorção de cálcio e fosfato além de discretos efeitos nos ossos e rins. Hiperfosfatemia inibe a atividade da 1-alfa hidroxilase renal, prejudicando a síntese de vitamina D3 ativa.


O terceiro hormônio envolvido no controle do metabolismo do cálcio e fósforo é a calcitonina. O principal efeito deste hormônio é estimular a redução da calcemia frente a um aumento agudo da concentração de cálcio aumentando a deposição de cálcio sobre os ossos e inibindo a ressorção óssea. A calcitonina é sintetizada pelas células parafoliculares da tireoide (ou células ).

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