1 / 69

Regulación de la calcemia. Parathormona, Calcitonia y Vitamina D.

Regulación de la calcemia. Parathormona, Calcitonia y Vitamina D. Inma Castilla de Cortázar Larrea iccortazar@ceu.es. 1. ¿A qué va encaminado el metabolismo del calcio ? Distribución y Funciones fisiológicas 2. ¿Qué órganos están implicados? 2.1. Mecanismos gastrointestinales

dareh
Download Presentation

Regulación de la calcemia. Parathormona, Calcitonia y Vitamina D.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Regulación de la calcemia. Parathormona, Calcitonia y Vitamina D. Inma Castilla de Cortázar Larrea iccortazar@ceu.es

  2. 1. ¿A qué va encaminado el metabolismo del calcio? Distribución y Funciones fisiológicas 2. ¿Qué órganos están implicados? 2.1. Mecanismos gastrointestinales 2.2. Mecanismos renales 2.3. Disponibilidad y utilización del Ca 2+ por el hueso. 3. Calcemia. 3.1. Rango. ¿Por qué tan riguroso control? 3.2. Efectos de la hipocalcemia y de la hipercalcemia 3.3. ¿Cómo se encuentra el calcio en sangre? Implicaciones en su biodisponibilidad 4. Receptores celulares sensibles al Ca 2+ del LEC 5. Mecanismos reguladores de la calcemia: 5.1. De acción rápida. 5.2. De acción lenta: PTH, Calcitonina, Vitamina D 6. Control global de la Calcemia

  3. Metabolismo del calcio Funciones fisiológicas (I): 1. Excitabilidad neuronal y neuromuscular. Apertura de canales iónicos Liberación de neurotransmisores. 2. Contracción muscular (esquelético, liso y cardíaco): Acoplamiento excitación-contracción Unión cabezas actina-miosina Potenciales “en espiga” (conductancia del Ca 2+ ) de la contracción de la musculatura lisa del tracto digestivo. Contractilidad del músculo liso pared vascular.

  4. Metabolismo del calcio Funciones fisiológicas (cont.): ... ... 3. Mecanismos de adaptación a la luz 4. Opera en la interacción hormona-receptor 5. Segundo mensajero de señalización intracelular 6. Coagulación sanguínea (factor IV) 7. Actividad enzimática: frecuente cofactor 8. Fosforilación oxidativa 9. Secreción exocrina y endocrina 10. Componente esencial de los tejidos duros: hueso dientes

  5. Distribución del calcio en el organismo (1000-1500 g de Ca 2+) 99% Hueso 0,3% Músculo 0,1% LEC 0,6% Células: No en el citosol (siempre muy baja concentración, 0,2 mEq/L = 0,1 mmol/L), sino en los calciosomas: importancia de la actividad de la bomba Ca 2+-ATPasa Reservorio celular relevante de : enterocitos y hepatocitos (Ca 2+-ATPasa en sinusoide hepático)

  6. Citosol [Ca2+] 0,2 Eq/L Gradiente de Ca2+ a ambos lados de la membrana plasmática es fundamental para la fisiología celular Plasma y LEC [Ca2+] = 4,8- 5 mEq/L [Ca2+]= LEC más 10.000 veces mayor (>>>) que en el citosol

  7. Citosol [Ca2+] 0.2 Eq/L Capacidad del Ca2+ para operar intracelularmente depende de proteínas fijadoras de Ca2+ Calmodulina Troponina C Parvalbúmina Calbindina D Sinexina Calcimedina Calsecuestrina Calelectrina y del citoesqueleto: incluido el transporte a los calciosomas NIPS 1998,13: 157-163; NIPS 2001,16: 49-55; NIPS 2001,16: 61-65

  8. Proteínas intracelulares fijadoras de Ca2+(I) NIPS 2001,16: 49-55; NIPS 2001,16: 61-65 Calmodulina Caveolina Troponina C Calsecuestrina Función intracelular Activación enzimática Liberación neurotransmisores Acoplamiento activación- contracción Regulación contracción Transporte al Retículo Sarcoplásmico Estirpe celular Todas células Neuronas Músculo liso Músculo esquelético y cardíaco Músculo estriado

  9. Proteínas intracelulares ligadoras de Ca2+(II) NIPS 2001,16: 49-55; NIPS 2001,16: 61-65 Parvalbúmina Calbindina D Sinexina Calelectrina • Función intracelular • Relajación tras la • contracción muscular • “Bloqueo” Ca2+ • citosólico • Transporte • intracelular deCalcio • Unión de gránulos con • membrana plasmática • Unión de vesículas a • la membrana plasmática Estirpe celular Músculos de contracción rápida Mucosa intestinal Gránulos cromafines de la médula adrenal Leucocitos Hepatocitos

  10. 1. ¿A qué va encaminado el metabolismo del calcio? Distribución y Funciones fisiológicas 2.¿Qué órganos están implicados? 2.1. Mecanismos gastrointestinales 2.2. Mecanismos renales de Ca 2+ 2.3. Disponibilidad y utilización del Ca 2+ por el hueso 3. Calcemia. 3.1. Rango. ¿Por qué tan riguroso control? 3.2. Efectos de la hipocalcemia y de la hipercalcemia 3.3. ¿Cómo se encuentra el calcio en sangre? Implicaciones en su biodisponibilidad 4. Receptores celulares sensibles al Ca 2+ del LEC 5. Mecanismos reguladores de la calcemia: 5.1. De acción rápida. 5.2. De acción lenta: PTH, Calcitonina, Vitamina D 6. Control global de la Calcemia

  11. 2. ¿Qué órganos están, especialmente, implicados en el metabolismo del Ca 2+? 2.1. Mecanismos gastrointestinales 2.2. Mecanismos renales 2.3. Disponibilidad y utilización del Ca 2+ por el hueso 2.4. Enterocitos y hepatocitos: principal depósito intracelular

  12. 2. ¿Qué órganos están, especialmente, implicados en el metabolismo del Ca 2+? 2.1. Mecanismos gastrointestinales 2.2. Mecanismos renales 2.3. Disponibilidad y utilización del Ca 2+ por el hueso 2.4. Enterocitos y hepatocitos: principal depósito intracelular

  13. Absorción: Difícil, catión bivalente 1/3 del Ca2+ ingerido es absorbido 300 mg Ca2+/día Secreción: En las secreciones gastrointestinales -150 mg Ca2+/día (Sobre todo bilis, 1,2-5 mEq/L en los 600-1.200mL/d) Absorción neta: Ca2+ab- Ca2+se=150mg/d Ingesta: única fuente de abastecimiento de Ca2+ 800-1000 mg Ca2+/día Alimentos ricos en calcio. (100mg Ca2+/100g) Lácteos, huevos y agua Sardinas (400mg), acelga, cardo, habas Almendras (254 mg), Chirlas, ostras, pulpo, caracoles, almejas, Mariscos (220mg) Duodeno e ileon absorción

  14. ENTEROCITO (duodeno) SANGRE LUZ INTESTINAL Ca 2+-H+-ATPasa Ca 2+ Proteína fijadora de Ca 2+ (Calbindina D) Transcelular H + Contratransporte Ca 2+- Na + Na+ Ca 2+ ADP+Pi Ca 2+ Ca 2+ATPasa Ca 2+ Ca 2+ ATP Ca 2+ATPasa 2 K+ ATP 3 Na+ Actividad fosfatasa alcalina Na+ Na+/K+ATPasa ADP+Pi Ca2+ Ca2+ Paracelular A favor de gradiente [Ca2+] 0.2 Eq/L [Ca2+] 5 mEq/L Vitamina D

  15. 1. Condiciones fisiológicas en las que aumenta la absorción intestinal de Ca 2+ Embarazo, lactancia, crecimiento 2. Condiciones fisiológicas o fisiopatológicas en las que disminuye la absorción intestinal de Ca 2+ : Envejecimiento Siempre que exista malabsorción de lípidos: 1) disminuye la absorción de Vitamina D 2) se pierde Ca 2+como sales cálcicas.

  16. 2. ¿Qué órganos están, especialmente, implicados en el metabolismo del Ca 2+? 2.1. Mecanismos gastrointestinales 2.2. Mecanismos renales 2.3. Disponibilidad y utilización del Ca 2+ por el hueso 2.4. Enterocitos y hepatocitos: principal depósito intracelular

  17. PTH 60 % 9 % Ca 2+ Glomérulo Transporte activo Túbulo colector Túbulo proximal Túbulo distal Ca2+ y unido a aniones An 30 % difusión pasiva Orina 1% Ca fitrado Asa de Henle Ca 2+

  18. SANGRE EPITELIO RENAL LUZ TUBULAR Transcelular Na+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ 3 Na+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Difusión facilitada Contratransporte Ca 2+- Na + ATP 2 K+ 3 Na+ Na+ Na+/K+ATPasa ADP+Pi i Paracelular [Ca2+] 0.2 Eq/L [Ca2+] 3 mEq/L [Ca2+] 5 mEq/L

  19. 2. ¿Qué órganos están, especialmente, implicados en el metabolismo del Ca 2+? 2.1. Mecanismos gastrointestinales 2.2. Mecanismos renales 2.3. Disponibilidad y utilización del Ca 2+ por el hueso

  20. Canalículo Osteoide: hueso neoformado Matriz ósea Osteoclasto: destructoras Osteoblasto: formadoras de hueso Osteocito: Osteoblasto atrapado

  21. Membrana osteocítica:prolongaciones osteocitos atrapados en la matriz calcificada, rodeados de sales amorfas, movilizables Ca 2+ sale a favor de gradiente y es capaz de amortiguar en un 50% pequeñas disminuciones de Calcemia (70’) Ca 2+ Osteocitos Sales amorfas: fosfato cálcico, CaH(PO4) 2 Cristales de hidroxiapatita Ca10(PO4) 6(OH) 2

  22. 1. ¿A qué va encaminado el metabolismo del calcio? Funciones fisiológicas 2. ¿Qué órganos están implicados? 2.1. Manejo gastrointestinal de Ca 2+ 2.2. Manejo renal de Ca 2+ 2.3. Disponibilidad y utilización del Ca 2+ por el hueso. 3.Calcemia. 3.1. Rango. ¿Por qué tan riguroso control? 3.2. Efectos de la hipocalcemia y de la hipercalcemia 3.3. ¿Cómo se encuentra el calcio en sangre? Implicaciones en su biodisponibilidad 4. Receptores celulares sensibles al Ca 2+ del LEC 5. Mecanismos reguladores de la calcemia: 5.1. De acción rápida. 5.2. De acción lenta: PTH, Calcitonina, Vitamina D 6. Control global de la Calcemia

  23. Riguroso control de las concentraciones plasmáticas de calcio (calcemia) en un rango de 9,0-10,5 mg/dL (= 2,25-2,55 mmol/L= 4,8-5 mEq/L)

  24. ¿Por qué estricto control de la calcemia ?: Ligeras disminuciones de la calcemia facilitan la apertura de los canales de sodio –despolarización- y por tanto el desencadenamiento del potencial de acción. Excitabilidad neuronal y neuromuscular Ca 2+

  25. ¿Por qué estricto control de la calcemia ? (II) Además de la entrada de Ca 2+ desde el LEC es indispensable para la liberación del neurotransmisor en la terminación presináptica.

  26. ¿Por qué estricto control de la calcemia ? (III) El aumento de Ca 2+ intracelular por entrada desde el LEC y por salida de el sarcolema es requerido en el acoplamiento excitación-contracción Además la presencia de Ca 2+ se une a la troponina permitiendo la unión de las cabezas de actina y miosina, para la contracción muscular.

  27. ¿Qué ocurre en condiciones de hipocalcemia o hipercalcemia?: Aumenta excitabilidad neuromuscular Tetania latente (signo de Trouseau…) Excitabilidad neuronal (SNC y periférico) Tetania hipocalcémica (6mg/dL) Tetania mortal (por asfixia) Depresión del SNC y disminución de la excitabilidad neuromuscular Acortamiento del intervalo QT de ECG Arritmias cardíacas Anorexia. Estreñimiento Litiasis biliar y renal Depósito de fosfato cálcico en diversos tejidos: alveolos, túbulos, tiroides, mucosas, arterias (15,17 mg/dL, intoxicación parathormona) Ca2+ sangre= 10mg/dL…9,6,4 Ca2+ sangre= 10,5 mg/dL…12,..

  28. ¿Qué ocurre en condiciones de hipocalcemia o hipercalcemia?: Aumenta excitabilidad neuromuscular Tetania latente (signo de Trouseau…) Excitabilidad neuronal (SNC y periférico) Tetania hipocalcémica (6mg/dL) Tetania mortal (por asfixia) Depresión del SNC y disminución de la excitabilidad neuromuscular Acortamiento del intervalo QT de ECG Arritmias cardíacas Anorexia. Estreñimiento Litiasis biliar y renal Depósito de fosfato cálcico en diversos tejidos: alveolos, túbulos, tiroides, mucosas, arterias (15,17 mg/dL, intoxicación parathormona) Ca2+ sangre= 10mg/dL…9,6,4 Ca2+ sangre= 10,5 mg/dL…12,..

  29. Aumenta excitabilidad neuromuscular Tetania latente (signo de Trouseau…) Excitabilidad neuronal (SNC y periférico) Tetania hipocalcémica (6mg/dL) Tetania mortal (por asfixia) Depresión del SNC y disminución de la excitabilidad neuromuscular Acortamiento del intervalo QT de ECG Arritmias cardíacas Anorexia. Estreñimiento Litiasis biliar y renal Depósito de fosfato cálcico en diversos tejidos: alveolos, túbulos, tiroides, mucosas, arterias (15,17 mg/dL, intoxicación parathormona) Ca2+ sangre= 10mg/dL…9,6,4 Ca2+ sangre= 10,5 mg/dL…12,.. ¿Qué ocurre en condiciones de hipocalcemia o hipercalcemia?:

  30. 1. ¿A qué va encaminado el metabolismo del calcio? Funciones fisiológicas 2. ¿Qué órganos están implicados? 2.1. Manejo gastrointestinal de Ca 2+ 2.2. Manejo renal de Ca 2+ 2.3. Disponibilidad y utilización del Ca 2+ por el hueso. 3. Calcemia. 3.1. Rango. ¿Por qué tan riguroso control? 3.2. Efectos de la hipocalcemia y de la hipercalcemia 3.3. ¿Cómo se encuentra el calcio en sangre? Implicaciones en su biodisponibilidad 4. Receptores celulares sensibles al Ca 2+ del LEC 5. Mecanismos reguladores de la calcemia: 5.1. De acción rápida. 5.2. De acción lenta: PTH, Calcitonina, Vitamina D 6. Control global de la Calcemia

  31. Calcio en la sangre y LEC 41% “SECUESTRADO” Ca-Proteínas 1 mmol/L 9% 0,2 mmol/L Ca X (unido a aniones: citrato, fosfato) FILTRABLE Ca 2+ 1,2 mmol/L 50% BIODISPONIBLE Importancia: referir calcio plasmático total a albuminemia

  32. 1. ¿A qué va encaminado el metabolismo del calcio? Funciones fisiológicas 2. ¿Qué órganos están implicados? 2.1. Manejo gastrointestinal de Ca 2+ 2.2. Manejo renal de Ca 2+ 2.3. Disponibilidad y utilización del Ca 2+ por el hueso. 3. Calcemia. 3.1. Rango. ¿Por qué tan riguroso control? 3.2. Efectos de la hipocalcemia y de la hipercalcemia 3.3. ¿Cómo se encuentra el calcio en sangre? Implicaciones en su biodisponibilidad 4. Receptores celulares sensibles al Ca 2+ del LEC 5. Mecanismos reguladores de la calcemia: 5.1. De acción rápida. 5.2. De acción lenta: PTH, Calcitonina, Vitamina D 6. Control global de la Calcemia

  33. ¿Cómo detectan las concentraciones de Ca extracelular algunas células?: Receptores de membrana específicos Paratiroides Células C (Tiroides) ____ Epitelio renal Enterocitos Mucosa gástrica Hepatocitos Condrocitos Osteoblastos Osteoclastos Osteocitos Placenta Pertenece a familia C, superfamilia de genes, similares a otros acoplados a proteínas G Ca Estimula ácido araquidónico (AA) Activa la fosfolipasa A2 (PLA2)

  34. Receptor sensible al Ca 2+ extracelular Brown and Macleed. Physiol Rev, 2001, Enero: 239-297

  35. 1. ¿A qué va encaminado el metabolismo del calcio? Funciones fisiológicas 2. ¿Qué órganos están implicados? 2.1. Manejo gastrointestinal de Ca 2+ 2.2. Manejo renal de Ca 2+ 2.3. Disponibilidad y utilización del Ca 2+ por el hueso. 3. Calcemia. 3.1. Rango. ¿Por qué tan riguroso control? 3.2. Efectos de la hipocalcemia y de la hipercalcemia 3.3. ¿Cómo se encuentra el calcio en sangre? Implicaciones en su biodisponibilidad 4. Receptores celulares sensibles al Ca 2+ del LEC 5. Mecanismos reguladores de la calcemia: 5.1. De acción rápida. 5.2. De acción lenta: PTH, Calcitonina, Vitamina D 6. Control global de la Calcemia

  36. Regulación de la calcemia (I) Mecanismos rápidos:Logran equilibrio a pequeñas oscilaciones de la calcemia 1. Ca-unido a proteínas plasmáticas Ca 2+ 2. Salida o entrada del Ca 2+ de las células (calciosomas), especialmente: Enterocitos Hepatocitos 3. Las sales amorfas del hueso intervienen también en esta normalización rápida de la calcemia (50% de las disminuciones de Ca 2+ en 70´)

  37. Regulación de la calcemia (II) Mecanismoshormonales(más lentos): PTH Vitamina D3 Calcitonina

  38. Ca2+ plasmático Ca2+ plasmático Paratiroides (Células principales ) Aspecto graso-parduzco. Situadas en los polos superiores e inferiores del la cara posterior tiroides. Pesan 20-50 mg. 6 mm x 3 mm x 2mm Irrigación: arterias tiroideas superiores e inferiores. Inervación Vegetativa: nervio laringeo superior y nervio laríngeo recurrente Parathormona (PTH) (hormona hipercalcemiante) 84aa; Pm=9500. Vida media: 4-5h.

  39. Expresión PTH: gen en el cromosoma 11 Preprohormona Prohormona Hormona (PTH) (en sangre, hidrólisis): Péptidos más activos extremo NH2 1. Mejor acceso el hueso 2. Mayor vida media que la PTH 3. Conserva total actividad (110 aa) (Proceso postrasduccional) (90 aa) (84 aa, Pm=9500) (34 aa)

  40. AMPc Liberación de: 1. Enzimas proteolíticas (colagenasas,...), 2. Hidrogeniones (acidifica el medio y favorece la resorción) 3. Acidos cítrico y láctico (disuelven sales) Emisión de prolongaciones Fagocitosis Receptores PTH Se expresan: Osteoclastos: proliferación y actividad Osteocitos: aumenta la permeabilidad de membrana osteocítica y su extensión: aumentan prolongaciones -conexiones osteoblastos-osteocitos, osteocitos-osteocitos Epitelio renal 1. Expresión génica 2. Liberación de gránulos secretores 3. Citoesqueleto adenilciclasa

  41. PTH 60 % 9 % Ca 2+ Glomérulo Transporte activo Túbulo colector Túbulo proximal Túbulo distal Ca2+ y unido a aniones An 30 % difusión pasiva Orina 1% Ca fitrado Asa de Henle Ca 2+

  42. SANGRE EPITELIO RENAL LUZ TUBULAR Transcelular Na+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Contratransporte Ca 2+- Na + ATP 2 K+ PTH 3 Na+ Na+ Na+/K+ ATPasa ADP+Pi Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Paracelular [Ca2+] 0.2 Eq/L [Ca2+] 3 mEq/L

  43. Acción de la PTH sobre el epitelio tubular: Ca 2+ Aumenta la permeabilidad de las estructuras de unión célula-célula, facilitando la absorción del Ca2+ por vía paracelular. Ca 2+ Unión hermética Banda de adhesión Desmosoma Ca 2+ Filamentos de queratina Unión gap ? Lámina basal

  44. PTH sobre membrana osteocítica. Osteólisis= salida de Ca 2+ por aumento de la permeabilidad de la membrana sangre Ca 2+ Ca 2+ PTH Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ATPasa Osteocitos Sales amorfas: fosfato cálcico, CaH(PO4) 2 Cristales de hidroxiapatita Ca10(PO4) 6(OH) 2

  45. Acción de la PTH Canalículo Osteoide: hueso neoformado Matriz ósea Osteoclastos: destructoras Osteoblasto: formadoras de hueso Osteocito: Osteoblasto atrapado

  46. PTH 25-OHColecalciferol 1,25-OHColecalciferol 1. Reabsorción de Ca2+ en la porción más distal de la nefrona. 2. Pérdida rápida de fosfato. Aumenta la reabsorción de iones magnesio y H+. 1. Estimula la movilización de calcio y fosfato: osteolisis. 2. Induce la Actividad de osteoclastos: resorción ósea. Vitamina D3 Aumento de la absorción de Ca2+ Ca2+ plasmático

  47. Ca2+ plasmático Tiroides:Células C (Parafoliculares) CALCITONINA (hormona hipocalcemiante) 32 aa, Pm= 3400. Vida media: 1 hora. Eliminación renal

  48. Síntesis de calcitonina por las células C para foliculares del tiroides

  49. Expresión calcitonina: gen en el cromosoma 11 Células C del tiroides de origen ectodérmico: el gen de la Calcitonina codifica, al menos, tres péptidos 5´ 3´ Transcripción F F 3´ B B B C C C D E E 5´ A A A + D Calcitonina y Catacalcina PRGC, 37aa, vasodilatador

More Related