Vitamina D, PTH ed omeostasi del calcio

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1 Vitamina D, PTH ed omeostasi del calcio

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5 Funzioni principali della vit D Stimolazione dell'assorbimento del calcio e del fosforo a livello intestinale; Regolazione, in sinergia con l'ormone paratiroideo, dei livelli plasmatici di calcio; Mantenimento di una adeguata mineralizzazione dello scheletro. Coinvolgimento in processi non legati all'omeostasi del calcio e del fosforo (differenziamento cellulare, funzione neuromuscolare...).

6 Vitamina D Il termine vitamina D indica due forme funzionalmente equivalenti: Colecalciferolo (vitamina D 3 ), deriva dal colesterolo (origine animale) Ergocalciferolo (vitamina D 2 ), deriva dall'ergosterolo (vegetali). La 1,25-(OH) 2 -D è la forma attiva della vitamina D.

7 Il precursore della vitamina D, il 7-deidrocolesterolo, viene sintetizzato dall'organismo e convertito nella pelle a colecalciferolo per azione della luce solare

8 Questa reazione dipende: dallo spessore e dalla pigmentazione della pelle; dalla qualità ed intensità delle radiazioni UV (sono efficaci per la sintesi solo le radiazioni comprese tra 290 e 315 nm); e, soprattutto, dalla superficie esposta e dalla durata dell esposizione. Nel sangue la vitamina D è legata ad una proteina specifica (DBP) che la trasporta al fegato dove avviene la prima idrossilazione e quindi al rene (tubuli renali prossimali) per i passaggi metabolici successivi.

9 La sintesi è regolata con un meccanismo a feedback, dipendente soprattutto dal fabbisogno di calcio e fosforo dell organismo (O 2, NADPH, citp450, reduttasi) (RE) mitocondriale (O 2, NADPH, Mg ++, cit-p450, Fe-S, flavoproteina)

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11 Regolazione della 1 α-idrossilasi renale Regolatori primari Ipocalcemia ( ) PTH ( ) Ipofosfatemia ( ) Calcitriolo ( ) Regolatori secondari Estrogeni Androgeni Progesterone Insulina Ormone della crescita Prolattina Ormone tiroideo

12 Carenza Segni precoci di carenza di vitamina D: diminuita concentrazione serica di calcio e fosforo (per diminuito assorbimento a livello intestinale) iperparatiroidismo secondario aumento dell'attività della fosfatasi alcalina nel siero. Convulsioni da ipocalcemia. Segni più tardivi: inadeguata mineralizzazione dello scheletro (rachitismo o osteomalacia) debolezza muscolare dolori e deformazioni ossee.

13 Tossicità Segni di intossicazione acuta e cronica (nausea, diarrea, poliuria, perdita di peso, ipercalcemia, ipercalciuria, nefrocalcinosi, ridotta funzione renale o calcificazione dei tessuti molli, aritmie) nel corso di profilassi antirachitica, dopo somministrazione prolungata di alte dosi di vitamina D e livelli circolanti superiori a 100 ng/ml. Livello massimo consigliato 50µg/die Comm., 1993). (Comm. Europ.

14 Alimenti con quantità significative di vitamina D (1µg colecalciferolo=40ui) Olio di fegato di merluzzo: 210µg/100g; Pesci grassi (salmone, aringa, ecc.): fino a 25µg/100g ; Fegato bovino (altre parti solo tracce): 0,5µg/100g ; Burro: fino a 0,75µg/100g; Formaggi particolarmente grassi: fino a 0,5µg/100g; Uova: circa 1,75µg/100g.

15 Livelli medi Livello medio di assunzione della vitamina D: circa 2µg/die Livello normale di 25-OH-D nel plasma: compreso tra 10 e 40ng/ml (non appaiono segni né di carenza né di tossicità). Livello in individui che non si espongono al sole: 6-8 ng/ml. Livello in adulti dopo prolungata esposizione al sole: 80ng/ml. Livelli di assunzione medi necessari: 10-15µg/die, non raggiungibili senza sintesi endogena o supplementazione.

16 Livelli di assunzione raccomandati Esposizione alla luce solare e introduzione di calcio e di fosfato per livelli normali. Apporto di vitamina D raccomandabile per mantenere la concentrazione di 25-OH-D nell intervallo ottimale di ng/ml: 5-10µg/die e più anche quando la sintesi endogena è minima: nei neonati fra 6 e 11 mesi; nei bambini da 1 a 3 anni, specie se poco esposti al sole; nei bambini con più di 3 anni e adolescenti poco esposti al sole. in gravidanza e allattamento, specialmente in inverno e nel terzo trimestre di gravidanza; negli anziani, soprattutto se istituzionalizzati.

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18 Regolazione della sintesi del PTH propth nei granuli paratiroidei riserve max per 1,5h 34 Catepsine B e D nei granuli paratiroidei nelle vescicole secretorie Completa degradazione Endopeptidasi sulle cellule di Kupffer Il Calcio regola trascrizione, traduzione e stabilità del mrna Il complesso vit D/recettore/VDRE inibisce la trascrizione del PTH

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20 La secrezione del PTH è inversamente correlata alla [Calcio] ematica Recettori del Ca ++ sulle cellule paratiroidee accoppiati a proteine G stimolazione fosfolipasi Cβ formazione di IP3 aumento di [Calcio] intracellulare secrezione di PTH Il PTH circolante diminuisce linearmente quando la [Ca ++ ] è 7,5-10,5mg/dl, iperparatiroidismo se il [Ca ++ ] ematico è >=10,5mg/dl

21 Fosforilazione proteica accoppiata a proteine G

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24 Calmodulina e calcio

25 Il PTH modula l omeostasi del calcio e del fosfato Il fosfato è controione del calcio nei cristalli di idrossiapatite; Viene perciò rimosso insieme al calcio dal tessuto osseo; Il PTH favorisce la clearance renale del fosfato; Quindi il PTH mentre fa' aumentare il calcio libero evita una sovrasaturazione di fosfato.

26 Il PTH agisce attraverso un recettore renale ed osseo Recettore/PTH attivazione adenilato ciclasi camp attivazione cascata chinasi risposta cellulare

27 La vit D agisce di concerto con l ormone paratiroideo Il PTH favorisce anche la sintesi della vit D3

28 L ipercalcemia blocca la produzione di PTH Alti livelli di calcio e fosfato favoriscono la mineralizzazione delle ossa CT= calcitonina (cellule C parafollicolari tiroide)

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