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hormonas-reguladoras-metabolismo-calcio Document Transcript

  • 1. TEMA 5. HORMONAS REGULADORAS DEL METABOLISMO DEL CALCIOFunciones del calcio y fósforo. Hormona paratiroidea o parathormona. Calcitonina. Vitamina D.Homeostasis del calcio.1. OBJETIVOS • Conocer las funciones del calcio y del fósforo en el organismo y valorar su importancia. • Conocer las funciones y mecanismo de acción de la hormona paratiroidea, la vitamina D y la calcitonina. • Relacionar la homeostasis del calcio con los mecanismos de regulación de las hormonas estudiadas.2. CONTENIDOS2.1. Funciones del calcio y fósforo El calcio interviene en funciones orgánicas diversas, tanto a nivel intracelular como extracelular. Entrelas primeras podríamos mencionar su papel en la contracción muscular, en la actividad de la célula nerviosa, enlos procesos secretores mediante exocitosis, incluyendo la secreción de hormonas, o en la activación de enzimasdiversos. Entre las funciones del calcio a nivel extracelular destaca, por ejemplo, su papel en la coagulaciónsanguínea, en el mantenimiento y estabilidad de las membranas celulares o en el de la integridad estructural dehuesos y dientes. El fosfato inorgánico representa la fuente de fosfato sanguíneo para huesos y dientes y forma parte delsistema tampón del pH de la sangre. El fosfato orgánico, por otra parte, es una parte importante de la célula,tanto a nivel de la membrana plasmática como integrado en moléculas de la importancia del ATP, el AMPc olos ácidos nucleicos. En la regulación de los niveles orgánicos de calcio y fósforo intervienen, fundamentalmente, laparathormona u hormona paratiroidea, la calcitonina y la vitamina D.2.2. Hormona paratiroidea o parathormona La hormona paratiroidea o parathormona (PTH) se sintetiza en la glándula paratiroides y su principalfunción se relaciona con el aumento en los niveles sanguíneos de calcio es decir, con la calcemia. Esta acción larealiza actuando directamente sobre el hueso y el riñón e indirectamente sobre el intestino. La PTH es un polipéptido de 84 aminoácidos que, inicialmente se sintetiza en forma de pre-pro-PTH enlos ribosomas de las células paratiroideas como una molécula de 115 aminoácidos. En su conducción a lo largodel retículo endoplasmático se escinde un fragmento aminoterminal y se transforma en pro-hormona.Finalmente, una proteasa específica elimina 6 aminoácidos y da lugar a la PTH, que se almacena en los gránulosde secreción del aparato de Golgi hasta que es liberada a la sangre. Las acciones de la PTH sobre el hueso y el riñón se esquematizan en la figura 5-1. La acción de la PTHen el intestino está mediada por la vitamina D. La PTH incrementa la síntesis de 1,25-(OH)2-D en el riñón y poresta vía se potencia la absorción de calcio a nivel intestinal.2.3. Vitamina D La vitamina D que se obtiene de la dieta o que es sintetizada en la piel partir del 7-dehidrocolesterol setransforma en los tejidos animales en colecalciferol o vitamina D3. En el plasma, la vitamina D circula ligada auna proteína fijadora de vitamina D, también llamada transcalciferina, que es producida en el hígado. Es en esteórgano donde el colecalciferol es hidroxilado y se transforma en 25-OH-colecalciferol, forma parcialmenteactiva que circula en plasma con una vida media de unos 15 días. En el riñón la 25-OH-vitamina D eshidroxilada de nuevo para dar lugar a la forma más activa de la vitamina, el 1, 25-(OH)2-colecalciferol. Laenzima hidroxilasa responsable de este último paso aumenta cuando disminuye la calcemia y se libera PTH, porlo que podemos afirmar que la PTH y la vitamina D tienen acciones sinérgicas sobre los niveles de calcio ensangre.
  • 2. Las funciones de la vitamina D se llevan a cabo fundamentalmente en los mismos órganos diana que laPTH, es decir, en el intestino, hueso y riñón. HPO4-2 Ca+2 + PTH Sangre Osteoclasto Ca+2 HPO4-2 HPO4-2 PTH Ca ++ + Ca+2 Ca+2 Orina Osteoblasto Receptor de PTH - PTH Figura 5-1a. Acción de la PTH en hueso. Figura 5-1b. Acción de la PTH en riñón. Las acciones fisiológicas de la vitamina D en el intestino y en el hueso se esquematizan en la figura 5-2.En el intestino, además de la acción sobre el calcio, la vitamina D facilita la absorción de fósforo. En el riñón, lavitamina D facilita la reabsorción de calcio e incrementa la respuesta del túbulo a la acción de la PTH. Ca++ Ca++ Vit D3 Ca++ Ca++ PTH + Sangre ADN Osteoclasto Ca+2, HPO4-2 CaBP Ca++ Ca+2 Rn D RNAm + R D CaBP Osteoblasto HPO4-2 D Ca++ D ATPasa Vit D3 DBP D Na Ca++ Figura 5-2a. Acción de la vit D en intestino. Figura 5-2b. Acción de la vit D en hueso.2.4. Calcitonina La calcitonina es un péptido de 32 aminoácidos producido por las células parafoliculares del tiroides. Aligual que otras hormonas péptidicas, se sintetiza en forma de pre-prohormona para posteriormente almacenarseen las vesículas del aparato de Golgi como calcitonina activa. Al contrario que la PTH y la vitamina D, lacalcitonina posee una acción hipocalcemiante, siendo el equilibrio entre las tres hormonas lo que determinafinalmente la concentración de calcio y fósforo en la sangre. En la figura 5-3 se resumen las acciones de lacalcitonina sobre el hueso y el riñón. Como puede observarse, mientras que las acciones de la PTH y lacalcitonina son antagónicas en cuanto a la excreción o reabsorción de calcio en el riñón, ambas se comportan demodo sinérgico en relación a la eliminación de fosfato en la orina. En el intestino, la calcitonina inhibe laabsorción de calcio sin afectar a la de fósforo, controlando la hipercalcemia pospandrial.
  • 3. HPO4-2 Vit D3 PTH + Sangre Orina Osteoclasto Ca+2, HPO4-2 Ca+2 HPO4-2 Ca+2 + ? Ca+2 HPO4-2 Osteoblasto Receptor de calcitonina HPO4-2 Vit D3 Figura 5-3a. Acción de la calcitonina en hueso. Figura 5-3b. Acción de la calcitonina en riñón.2.5. Homeostasis del calcio En la figura 5-4 se representan las consecuencias de un aumento o una disminución en los niveles deCalcio sanguíneos sobre los diferentes órganos implicados en la regulación hormonal de la calcemia. A B ↓ Ca ↑ Ca PTH PTH CT D3 CT D3 ↑ Ca ↓ Ca Figura 5-4. Regulación de la calcemia ante un aumento (A) o una disminución (B) de los niveles fisiológicos.