Fosforo 850 g totali 85% del totale nello scheletro 14% tessuti molli 1% fluidi extracellulari Siero 70% organico (fosfolipidi delle lipoproteine) 30% inorganico 0.97-1.45 mm nel siero Intracellulare 5-20 mm
Funzioni e ruolo metabolico del fosforo Strutturale: osso e denti idrossiapatite Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2, rapporto Ca/P: circa 2:1 Molecole contenenti fosforo/ruolo Fosfolipidi /componenti delle membrane NAD, FAD, FMN, PLP/ cofattori enzimatici DNA, RNA/informazione ATP, creatina-fosfato/ energia Glucosio fosfato/metabolismo camp, inositolo 1,4,5-trifosfato/secondi messaggeri proteine fosforilate/trasduzione del segnale HPO 4= /H2PO 4 - /sistema tampone plasmatico
L assorbimento intestinale dipende in maniera lineare dalla dose ingerita con la dieta, ha un efficienza del 60-70% (il doppio di quella del calcio), e è aumentato solo in minima parte da 1,25(OH)2 D L omeostasi viene mantenuta grazie alla regolazione dell escrezione renale da parte del paratormone (PTH) Il fosforo assunto in eccesso può competere con l assorbimento del calcio Circa 75% Le quantità sono espresse in mg/die; Pi = fosfato inorganico
Regolazione dell escrezione renale del Pi Ruolo del NPT2 (co-trasportatore Na/P) Cellula del tubulo renale prossimale Se basso Pi nella dieta e in circolo: aumento di NPT2 sulla membrana (stabilizzazione mrna), aumento del riassorbimento di Pi Se alto Pi nella dieta e in circolo: diminuzione di Ca2+ libero, aumento di PTH, diminuzione di NPT2 sulla membrana (endocitosi e degradazione), diminuzione del riassorbimento di Pi Il riassorbimento è inibito da PTH e 1,25 (OH) 2 D prossimale distale
FONTI ALIMENTARI di FOSFORO Ubiquitario, sia negli alimenti di origine animale che vegetale Abbondante in alimenti ricchi in proteine (15 mg fosforo/g proteine): prodotti lattiero-caseari, carni, pollame, pesce,uova In cereali e legumi: per l 80% legato a fitati, quindi scarsamente assorbibile Abbondante in alimenti lavorati (insaccati e formaggipolifosfati, bibite, cola-ac. fosforico), come additivi (E450, E451 ed E452)
Livelli di assunzione di riferimento per il fosforo (USA) RDA: 700 mg/die, per l adulto Carenza: rara (abuso di antiacidi contenenti alluminio, sindromi da malassorbimento, insufficienza renale) UL: 4 g/die da supplementi (non stabilito nelle raccomandazioni per i paesi europei)
Situazione a rischio: dieta con P, Ca (rilevante in età pediatrica e adolescenziale) Eccessivo assunzione di fosforo (es. elevato consumo di bevande contenenti fosfati) Ridotta assunzione di calcio (scarso consumo di latte e latticini) Potrebbe causare aumento di CaPO 4 vs calcio libero (bassa calcemia) aumento livelli sierici PTH (iperparatiroidismo secondario) aumento solo temporaneo di 1,25(OH)2D insufficiente accrescimento osseo (es. mancato picco della massa ossea nell adolescenza)
Magnesio (Mg 2+ ) 25 g totali nel corpo umano ~54 % del totale nello scheletro (pari a circa 16 g) ~ 45% tessuti molli (27% solo nel muscolo) <1% nel siero (0,7-1 mm) e liquidi extracellulari Funzioni Coinvolto nel meccanismo d azione di >300 enzimi biosintesi dei lipidi, proteine e acidi nucleici (RNA e DNA polimerasi), formazione di c-amp (adenilato ciclasi), glicolisi, trasporto di membrana ATPdipendente etc. Legato all ATP, fosfocreatina, miosina Bloccante naturale dei canali di Ca 2+ : carenza di Mg 2+ porta all aumento di Ca 2+ intracellulare, crampi muscolari, ipertensione Maggiore è l attività metabolica di una cellula maggiore è il suo contenuto in magnesio (epatociti 4 volte più degli eritrociti)
Assorbimento intestinale del Magnesio Non è lineare rispetto alla quantità assunta con la dieta trasporto paracellulare passivo, non saturabile, bassa efficienza (funziona quando l apporto con la dieta è alto) trasporto transcellulare attivo saturabile, alta efficienza (funziona quando l apporto con la dieta è basso) Solo il 30-50% del magnesio presente nella dieta è assorbito L assorbimento diminuisce in presenza di calcio, fosfati, fitati; influenzato dal contenuto in proteine del pasto
Il rene è responsabile dell omeostasi del magnesio In condizioni normali, viene riassorbito per >90% Il rene conserva il magnesio in modo tanto più efficace minore è la concentrazione plasmatica
Magnesio Fonti alimentari: ubiquitario, soprattutto in alimenti vegetali a foglia, cereali integrali, legumi. Scarso nel latte e derivati Livelli di assunzione di riferimento (DRI, USA) RDA: 420 (M), 320(F) mg/die Carenza: rara, marginale per consumo di alimenti raffinati, alcolismo, disturbi gastrointestinali, insufficienza renale Sintomi: ipocalcemia (per diminuita sensibilità alla vitamina D e inefficacia del PTH) crampi muscolari, ipertensione, Eccesso e tossicità: non da fonti alimentari, ma da supplementi. (UL: 350 mg/die) Sintomi: diarrea, nausea, alcalosi metabolica, ipokalemia
Gli ioni metallici partecipano ai processi catalitici in 3 modi: Orientano il substrato nel sito catalitico Stabilizzano elettrostaticamente o proteggono le cariche negative *Oligoelementi: elementi essenziali richiesti in micro o milligrammi Partecipano a reazioni redox Alcuni presentano più stati di ossidazione Me n Me n+1 + 1 e - Metalli di transizione Orbitali d e f parzialmente occupati In parentesi sono indicate le quantità (in mg) presenti in un uomo dal peso di 70 kg.
FERRO Fonti alimentari: alimenti carnei (più biodisponibile) e vegetali (scarsamente biodisponibile) RDA: 10 mg/die nel maschio adulto, 18 mg/die nelle donne in età fertile, 30 mg/die nelle gestanti Funzione: trasporto e deposito di ossigeno; cofattore di numerosi enzimi metabolici in reazioni di trasferimento elettronico Sindromi da carenza: anemia ipocromica, microcitica Tossicità: emocromatosi (genetica e acquisita); disturbi gastrointestinali, compromissione della funzionalità epatica; 60 mg /kg peso corporeo in singola dose è fatale
Attività pro-ossidante del ferro Reazioni radicaliche catalizzate da ferro libero Reazione di Fenton Fe 3+ + O 2 - Fe 2+ + O 2 Fe 2+ + H 2 O 2 Fe 3+ + OH + OH - Reazione di Haber-Weiss Fe O - 2 + H 2 O O 2 2 + OH + OH - Il Fe 2+ prevale a ph acido, il Fe 3+ prevale a ph neutro o basico Il ferro è scarsamente solubile: il Fe 2+ è molto più solubile del Fe 3+
Distribuzione del ferro in un uomo di 70 kg Il corpo umano contiene quindi circa 4 grammi di ferro
Il ruolo nutrizionale del ferro è correlato alle funzioni delle proteine che lo legano. Queste si possono dividere in tre classi: proteine di trasporto e deposito del ferro, enzimi ad eme, proteine ferro-zolfo
L omeostasi sistemica del ferro è mantenuta grazie alla 1) regolazione dell assorbimento Omeostasi a livello sistemica intestinale del ferro 2) esistenza di riserve 3) riutilizzazione del ferro emoglobinico dei globuli rossi invecchiati A causa della sua scarsa solubilità, non esiste un vero e proprio meccanismo fisiologico per l escrezione. riserva