Micronutrienti I sali minerali: Macroelementi e oligoelementi Elementi essenziali

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Gaspare Giglio
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1 Micronutrienti I sali minerali: Macroelementi e oligoelementi Elementi essenziali Biodisponibilità Trasformazione industriale Cottura Legumi in scatola perdono dal 60-80% del loro contenuto in oligoelementi nel liquido di governo abitualmente scartato.

industriale Cottura Legumi in scatola perdono dal 60-80% del

2 I sali minerali rappresentano circa il 4% della composizione del nostro organismo Fanno parte dei micronutrienti in quanto: non contengono energia il loro fabbisogno quotidiano è piccolo, cioè dell ordine del grammo e dei suoi sottomultipli (g, mg, mg) I Sali minerali svolgono prevalentemente funzione regolatrice, anche se alcuni svolgono anche funzione plastica o strutturale (Ca, P)

cioè dell ordine del grammo e dei suoi sottomultipli (g, mg, mg) I Sali minerali svolgono

4 Si possono suddividere in Macroelementi quando sono presenti nel nostro organismo in quantità dell ordine di decine o centinaia di grammi e devono essere introdotti con la dieta giornaliera in quantità superiori ai 100 mg al giorno (Ca, K, P, Na, Cl, Mg, S) Microelementi quando sono presenti nel nostro organismo in tracce e devono essere introdotti con la dieta giornaliera in quantità inferiori ai 100 mg al giorno (Fe, Se, F, I, Zn, ecc ) L assorbimento dei Sali minerali avviene prevalentemente a livello dell intestino tenue e di quello crasso. In particolare: L assorbimento del calcio è favorito dall azione della vitamina D e del paratormone L assorbimento del ferro viene ostacolato dalla presenza di fitati, ossalati e fibra presenti nei vegetali e di tannini contenuti nel vino e nel tè L assorbimento del ferro è invece favorito dalla presenza di vitamina C

inferiori ai 100 mg al giorno (Fe, Se, F, I, Zn, ecc ) L assorbimento dei Sali minerali avviene prevalentemente a livello dell intestino tenue e di quello crasso.

5 > 100mg

6 < 100mg

7 Omeostasi del Calcio

10 Eventi cellulari che dipendono dal Ca 2+ Contrazione Proliferazione Fertilizzazione Coagulazione Apprendimento Memoria Calcineurina Fattori di trascrizione PDE; NOS; PKC Regolazione enzimatica Eccitabilità Canali ionici Secrezione Vescicole Traffiking Apoptosi

Memoria Calcineurina Fattori di trascrizione PDE; NOS; PKC

11 Perché la natura ha scelto lo ione Ca2+ per mediare tanti processi? La concentrazione di calcio libero nel citoplasma ([Ca 2+ ] i ) è molto bassa ER 10-5 M 10-7 M 10-3 M La [Ca++]i deve essere mantenuta bassa in quanto gli esteri fosforici sono molto abbondanti e i fosfati di calcio sono insolubili.

bassa ER 10-5 M 10-7 M 10-3 M La [Ca++]i deve essere mantenuta bassa in

12 Le variazioni della [Ca 2+ ] sono transienti I meccanismi OFF del Ca 2+ Na + PMCA ATP Ca 2+ Ca ++ SERCA ADP+Pi Reticolo endoplasmico

13 Calsequestrine, Calreticuline, Calnexine Ca 2+ Organuli Cytosol Calmodulina, Calbindine, S100, Paravalbumine Ca 2+ Uniporto mitocondriale del Ca 2+ Ca mv Na +, H + Ca 2+ Permeabiliy Transition Pore (PTP)

2+ Uniporto mitocondriale del Ca 2+ Ca 2+ + + - - - + -

14 Concentrazione plasmatica di calcio Ipercalcemia: depressione del SNC Condizione normale: 9-11 mg/100ml Ipocalcemia: tetania LA CALCEMIA È UN PARAMETRO ESTREMAMENTE REGOLATO

15 Regolazione del metabolismo del calcio Paratormone (ipercalcemizzante) Vitamina D Calcitonina (ipocalcemizzante) Ca 2+ nel plasma 9-11 mg/100 ml calcitonina paratormone Ca 2+ nelle ossa

16 precursore Si accumula nella pelle Ridotta attività biologica Metaboliti della vitamina D La vitamina D3 aumenta i livelli serici di calcio Massima attività <Ca ++ >Ca ++ inattivazione Fig 7.21 la provitamina D3 viene attivata fotobiochimicamente sulla pelle. La molecola attivata subisce l idrossilazione nel fegato in C-25 e in C-1 nel rene. L enzima 1-idrossilasi renale è attivato dall ipocalcemia, mediante l azione del PTH

21 la provitamina D3 viene attivata fotobiochimicamente sulla pelle.

17 Meccanismo d azione della vitamina D 3 Fig la formazione renale della vitamina D3 si ha in risposta ad una diminuzione dei livelli serici di calcio. Promuove la sintesi dell mrna di proteine che legano il calcio e di una ATPasi calcio dipendente

una diminuzione dei livelli serici di calcio.

18 Il PTH aumenta i livelli serici di calcio Fig 7.19 sintesi e rilascio del paratormone (PTH) da parte della ghiandola paratiroide. PTH: ormone peptidico di 84 aa

19 BASSO Ca ++ SIERICO Ca ++ dal rene P nelle urine PTH Ca ++ e P dall intestino 1,25 (OH) 2 D Ca ++ e P dall osso Ca ++ SIERICO - P SIERICO ==

20 La calcitonina (CT) abbassa i livelli serici di calcio I R per la CT si trovano sugli Osteoclasti dove viene inibita l attività demolitiva dell osso La CT non svolge nessuna funzione a livello intestinale Fig 7.20 formazione e meccanismo d azione della calcitonina (CT) La CT (ormone peptidico 32 aa) è sintetizzata dalle cellule parafollicolari della tiroide

21 NORMALE BILANCIO CALCICO Calcio della dieta 1000 mg duodeno Calcio fecale 800 mg 500 mg 300 mg (+ 200 mg) CALCIO REALMENTE ASSORBITO >Vitamina C e D; PTH, lattosio <FFA, ftalati dei cereali CALCIO EXTRA- CELLULARE 8000 mg 7800 mg 500 mg 500 mg Calcio urinario 200 mg (eliminato) 10g filtrato al giorno 9,8 riassorbito

22 ASSORBIMENTO INTESTINALE DEL CALCIO 400 Calcio assorbito Calcio assorbito (mg/die) 200 Trasporto attivo 0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 Apporto di calcio

24 Bone mineral density gr/cm2 Della colonna vertebrale lombare L1-L ETA ETA

25 TERAPIA SOSTITUTIVA CON ESTROGENI RIDUCE IL RISCHIO DI FRATTURE Ma aumenta il rischio e la frequenza di altre patologie

26 Gli osteoblasti circondano la superficie dell osso e secernono l osteoide. Gli osteoclasti coinvolti nei processi di riassorbimento dell osso. Si noti la superficie increspata della membrana dell osteoclasta

27 Deplezione della massa ossea. FUMO ALCOL FARMACI Il cortisolo: riduce l assorbimento di Ca Inibisce l attività osteoblastica

28 Densità minerale ossea ed esercizio fisico Estrogeni: Menopausa e gravidanza

30 L OSTEOPOROSI è una patologia multifattoriale, causata da una patologica riduzione della massa ossea (componente minerale calcio + osteoide) e da alterazioni microarchitetturali del tessuto osseo, che diventa fragile e maggiormente esposto al rischio di frattura.

31 Definizione OMS Osso normale Osso osteoporotico Malattia sistemica caratterizzata da diminuzione della massa ossea e deterioramento della microarchitettura del tessuto osseo che porta ad una maggiore fragilità dell osso e ad un aumentato rischio di fratture. U.O. DI DIAGNOSTICA PER IMMAGINI SEDE INRCA COSENZA

32 Normal Bone Female, age 30 years Moderate Osteoporosis Female, age 88 years

33 Classificazione Osteoporosi

34 Il contributo genetico della patogenesi dell osteoporosi sembra essere il maggior determinante della variabilità interpersonale in massa ossea. La propensione all osteoporosi, al pari di molte altre condizioni morbose, è attribuibile all effetto complessivo e combinato di molti polimorfismi genetici. Attualmente polimorfismi di geni che codificano il collagene tipo 1 (Colia 1), il recettore estrogenico (ER) e della vitamina D (VDR) vengono proposti come possibili determinanti genetici del rischio osteoporotico. U.O. DI DIAGNOSTICA PER IMMAGINI SEDE INRCA COSENZA

35 Sedi più frequenti: Polso Femore Vertebre L evento clinico più rilevante è LA FRATTURA Nelle fratture di femore i dati epidemiologici dimostrano che solo il 50% dei pazienti rimane autosufficiente con compromissione comunque della qualità della vita successiva. Le conseguenze delle fratture vertebrali sono meno drammatiche, ma se sono multiple provocano dolore continuo, riduzione della motilità cifosi, difficoltà respiratorie. U.O. DI DIAGNOSTICA PER IMMAGINI SEDE INRCA COSENZA

36 MINERALOMETRIA OSSEA COMPUTERIZZATA E un semplice esame che permette di valutare la densità ossea. Attualmente l esame è praticato soprattutto con la metodica DEXA (Dual energy X-ray Absorptiometry), una metodica che utilizza raggi X

38 PREVENZIONE DELL OSTEOPOROSI La prevenzione deve essere attuata a tutte le età Adeguato apporto di Ca e vit D Astensione dal fumo Attività fisica Evitare abuso alcool nella donna in menopausa eventuale terapia ormonale (HRT)

41 La caffeina aumenta l escrezione urinaria di Ca Contenuto di Ca nel latte materno: 320mg/l 750ml al giorno consumato dal neonato --- nutrice elimina 240 mg di Ca al giorno Ossalati (spinaci, asparagi, cavoli, bietole, pomodori, noci ecc) Fitati(esteri esafosforici dell inositolo: cereali, legumi, soia,frutta secca Acidi uronici (fibra alimentare) Formano con il Ca complessi insolubili non assorbibili

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