OSTEOPATIE METABOLICHE: METABOLISMO DEL CALCIO E DEL FOSFORO-ORMONI ORMONI CALCIOTROPI-SCHELETRO www.fisiokinesiterapia.biz

RIPARTIZIONE DEL CALCIO NELL ORGANISMO CALCIO MINERALIZZATO DELLE OSSA = 98% - un pool labile (0,5%), rapidamente scambiabile - un pool stabile,, scambiabile molto più lentamente CALCIO PLASMATICO = 1% - ionizzato (circa 50%) - legato a Proteine e Sali (circa 50%) attivo INattivo CALCIO EXTRACELLULARE CALCIO INTRACELLULARE = 1%

LA CALCEMIA È UN PARAMETRO ESTREMAMENTE REGOLATO Iperparatiroidismo IPERCALCEMIA Neoplasie mg/dl 10 8,5 NORMALITÀ. Ipoparatiroidismo IPOCALCEMIA Malassorbimento.

CALCEMIA TOTALE E LIVELLI DI ALBUMINA Calcemia totale Misurata mg/dl Albuminemia Misurata g/l Calcemia corretta mg/dl 8,5 10,3 3,1 5,1 9,3 9,5 Calcemia corretta = calcemia misurata + [(4,1-albumina) x 0,8] se albumina <4,1 g/l Calcemia corretta = calcemia misurata - [(albumina- 4,1) x 0,8] se albumina >4,1 g/l

Calcio della dieta 1000 mg NORMALE BILANCIO CALCICO Calcio fecale 800 mg 500 mg 300 mg (+ 200 mg) CALCIO REALMENTE ASSORBITO CALCIO EXTRA- CELLULARE 8000 mg 7800 mg 500 mg 500 mg Calcio urinario 200 mg

ASSORBIMENTO INTESTINALE DEL CALCIO TRASPORTO PASSIVO: Sfrutta il gradiente osmotico tra il lume intestinale ed il torrente circolatorio Dipende dalle concentrazioni intestinali del calcio ionizzato e non va incontro a saturazione TRASPORTO ATTIVO: Utilizza energia e dipende dalle concentrazioni intestinali della Ca-binding protein Il meccanismo è vitamina D dipendente

APPORTO DI CALCIO E SUO ASSORBIMENTO FRAZIONARIO Apporto Calcio dieta (mg/die die) Calcio assorbito (mg) Calcio assorbito (%) 1-25 (OH) 2 vit D (media pg/ml) BASSO 800 mg 200 25% 72 MEDIO 1000 mg 200 20% 51 ALTO 1200 mg 200 17% 33

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

Normale apporto di calcio Elevato apporto calcio (Supplementi) Trasporto ATTIVO + + PIC. INTESTINO PIC. INTESTINO Trasporto ATTIVO + + Trasporto PASSIVO - - ILEO ILEO Trasporto PASSIVO + +

CALCIO DELLA DIETA E DA SUPPLEMENTI E RISCHIO DI CALCOLOSI RENALE RR 1,2 RR 2,5 1,0 2,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 < 488 mg 488-642 mg 643-801 mg 802-1098 mg >1098 mg Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Quintili di calcio nella dieta 1,5 1,0 0,5 0,0 No Ogni tipo 1-100 mg 101-500 mg >500 mg Supplementi di calcio Curhan et al Ann Int Med 1997

ELIMINAZIONE DEL CALCIO (a fronte di un introito di 1000 mg) Eliminazione per via renale Eliminazione per via fecale Eliminazione attraverso la sudorazione

FABBISOGNO OTTIMALE GIORNALIERO DI CALCIO GRUPPO DI ETÀ Neonati/bambini Adolescenti/giovani adulti Donne Uomini ANNI 0-10 11-24 Premenopausa Gravidanza/allattamento Oltre 65 anni 25-65 Oltre 65 MG/DIE 400-1200 1200-1500 1500 1000 1200-1550 1550 1500 1000 1500

INTROITO E FABBISOGNO DI CALCIO IN ITALIA (studio Brisighella) 1500 Calcio/die (mg) 1000 500 INTROITO FABBISOGNO 0 30 40 50 60 70 80 90 Età (anni)

L ORMONE PARATIROIDEO

INTROITO DI CALCIO DA NORMALE A BASSO Basso introito di calcio (500-800 mg) Basso calcio sierico PTH 1,25 (OH) 2 D Escrezione PO 4 Assorbimento intestinale di calcio e fosfato Normale calcio sierico Normale fosfato sierico

INTROITO DI CALCIO DA BASSO A MOLTO BASSO Basso introito di calcio (<500 mg) Basso calcio sierico PTH Bilancio calcico negativo a livello osseo 1,25 (OH) 2 D Escrezione PO 4 Assorbimento intestinale di calcio e fosfato Normale calcio sierico Normale fosfato sierico

TIPO DI RISPOSTA TEMPO DI RISPOSTA Esocitosi del PTH contenuto nelle cellule paratiroidee SECONDI - MINUTI IPOCALCEMIA Riduzione della degradazione intracellulare del PTH Aumento dell attivit attività del gene del PTH MINUTI - 1 ORA ORE GIORNI Aumento della proliferazione delle cellule paratiroidee GIORNI - SETTIMANE

Osteoclasta Maturo Differenziazione RANK Precursore Osteoclasta RANK RANKL M-CSF ++ ++ PTH - Osteoblasta OSTEOPROTEGERINA Pan et al. JBMR 2004

EFFETTO SUL TESSUTO OSSEO DI HPTH (1-34) 35 30 Esposizione continua 1 ora/die Osso trabecolare % (ratti) 25 20 15 10 5 0 Osteoblasti Osteoclasti Adattata da Dobnig and Turner. Endocrinology 1997

LA VITAMINA D

SINTESI CUTANEA DELLA VITAMINA D 3 HO Radiazioni U.V. 7- DEIDROCOLESTEROLO CH 3 PREVITAMINA D 3 Calore corporeo CH 3 HO VITAMINA D 3

% DI FOTOTRASFORMAZIONE DOPO 3 ORE DI ESPOSIZIONE SOLARE NEI DIVERSI MESI DELL ANNO 12 % di fototrasformazione 10 8 6 4 2 0 Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Sett Ott Nov Dic Mesi dell'anno

CONCENTRAZIONI DI VITAMINA D 3 IN RISPOSTA ALL ESPOSIZIONE DI TUTTO IL CORPO AD UV (Minima dose che provoca eritema) 100 Holick et al. Lancet 1989 Vitamina D (nmol/l) 80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 6 Giorno Giovane Anziano

LA VITAMINA D NEGLI ALIMENTI Alimento Salmone fresco Olio di fegato di merluzzo Uova Latte vaccino Latte umano Formaggio Emmenthal Burro U.I. Vit D/100 g 650 8500 200 0,5-4 0,4-9.7 100 40 L 80% del fabbisogno di vitamina D è garantito dalla irradiazione solare. La vitamina D è contenuta soprattutto nei grassi animali

ATTIVITÀ 1 ALFA IDROSSILASICA E FUNZIONE RENALE 120 1 idrossilasi (% attività massima) 100 80 60 40 20 0 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 Creatininemia (mg/dl)

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 ==

IPOVITAMINOSI D ED IPERPARATIROIDISMO SECONDARIO 140 120 100 PTH (pg/ml) 80 60 40 20 0 Thomas et al, N Engl J Med, 1998 0-5 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 >30 25-(OH) vitd (ng/ml)

IL CONCETTO DI NORMALITÀ DELLA 25-OH-VITAMINA D > 30 ng/ml (70-90 nmol/l) ) = Normale 12-30 ng/ml (40-70 nmol/l) ) = Insufficiente 5-12 ng/ml (20-40 nmol/l) ) = Deficit-Carenza <5 ng/ml (<20 nmol/l) ) = Severa carenza

PARADIGMA PER LA PROGRESSIONE DELLA IPOVITAMINOSI D GRAVITÀ DELL IPOVITAMINOSI D Basso intake di calcio PTH 25-OH D Osteomalacia Fratture BMD Marcatori del metabolismo osseo Elevato intake di calcio DURATA DELL IPOVITAMINOSI D

CARENZA DI VITAMINA D Se severa e prolungata Riduzione dell assorbimento intestinale di calcio Miopatia prossimale Riduzione calcemia Aumento PTH Aumento del turnover osseo ed in particolare dell attivit attività di riassorbimento OSTEOMALACIA OSTEOPOROSI Disturbi dell equilibrio equilibrio Rischio di cadute FRATTURE

CALCIO + VIT. D E FRATTURE (IN PAZIENTI ANZIANI) 16 Incidenza cumulativa % 14 12 10 8 6 4 2 0 Controlli = 202 pz Calcio + Vit. D (500 mg) (700 UI) p < 0,02 = 187 pz 6 12 18 24 30 36 Mesi Dawson Hughes B et al. 1997

DEFICIT DI VIT D IN ITALIA? 100 90 Rossini et al, It J Min Elect Metab, 1990 Casa Istituti 80 % con carenza % di soggetti con ridotti livelli di vtamina D in febbraio 70 60 50 40 30 20 10 0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Giovani sani Mesi invernali Mesi non invernali Romagnoli E et al, Br J Nutr, 1999 Donne In Ospedalizzati Lungodegenti post-menopausa Prevalenza (%) in feb-mar 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Isaia et al, Osteoporos Int, 2003 > 70 anni 25 OHD < 30nmol/L 25 OHD <12,5 nml/l

SOMMINISTRAZIONE DI VITAMINA D: BASSE DOSI GIORNALIERE O ALTE DOSI INTERMITTENTI Media 25(OH)D (nmol/l) 120 100 80 60 40 20 0 Basse dosi giornaliere Alte dosi intermittenti min max Byrne et al, Calcif Tissue Int, 1995

VITAMINA D 2 vs VITAMINA D 3 25 20 25 (OH)D (nmol/l) 15 10 5 0 D 3-5 -10 D 2 0 5 10 15 20 25 30 Tempo (giorni) Armas LAG et al, J Clin Endocrinol Metab, 2004