Calcio Fosfosforo Vitamina D Vitamina K Osso - Biochimica della Nutrizione Università di Roma Tor Vergata - Scienze della Nutrizione Umana
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Università di Roma Tor Vergata - Scienze della Nutrizione Umana
Biochimica della Nutrizione
Prof.ssa Luciana Avigliano
2011
Calcio
Fosfosforo
Vitamina D
Vitamina K
OssoCALCIO: Metallo divalente appartenente al gruppo
IIA della tavola periodica
Calcio corporeo (1200 g)
Extraosseo (1%)
ossa, denti (99%)
Fosfato, carbonato di Ca intracellulare
(mitocondri, R.E.)
Ca + P = 65% (w/w ) dell’osso Ca citosolico 0,1uM
Idrossiapatite Ca10(PO4)6(OH)2
plasmatico
Livello sierico = 90-110 mg/L (2.4 mM)
50% ione non complessato - fisiologicamente attivo
40% legato a proteine (albumina)
10% sale fosfato, citrato, bicarbonato[M+] x [A-]
M+ + A- MA Keq= MA minerale insolubile,[MA] = costante
[MA]
dipende da:
pH
Kps = [M+] x [A-] prodotto di solubilità temperatura
presenza di altri ioni
Ca3(PO4)2 3Ca2+ + 2PO43- Kps =[Ca2+]3 x [PO43-]2
CaHPO4 Ca2+ + HPO42- Kps =[Ca2+] x [HPO42-]
Ca2+ e HPO42- nel plasma presenti ad una concentrazione vicina al prodotto di
solubilità
Quando forma complessi con albumina, [Ca2+] diminuisce e la precipitazione
del sale di calcio è inibita
regolazione ormonale combinata di Ca e P
apporto alimentare di Ca e P ≈ 1:1FUNZIONI DEL CALCIO
Struttura (osso e denti)
Coagulazione del sangue
Contrazione muscolare (troponina)
Attivazione di enzimi idrolitici α-amilasi pancreatica
fosfolipasi A2 pancreatica
tripsinogeno
fosfolipasi C
protein chinasi C
fosfofruttochinasi
Apertura di canali per il potassio
Rilascio di ormoni e neurotrasmettitori
Regolazione dell'espressione genica
Regolazione pompa Na/K
Sistema tampone intracellulare
funzioni regolatorie prevalgono su funzioni scheletriche
perturbazioni nell’omeostasi sono tamponate da tessuto osseoFONTI ALIMENTARI DI CALCIO
LARN: mg/die età
800 1-5 anni
1000 6-10 anni
1300 11-24 anni
1000 adulto (25-65 anni uomo; 25-50 anni donna)
1500 gravidanza, allattamento,
donna > 50 anni, uomo > 65 anni
Latte, yogurt ( 300 mg 240 gr - assorbibile per il 30%)
(per paragone spinaci 115 mg /85 gr ma 5% biodisponibile)
formaggi,
molluschi, crostacei,
legumi e frutta secca,
Acqua bicarbonato calcica (senza calorie)FATTORI CHE FAVORISCONO L’ASSORBIMENTO
• proteine, fosfopeptidi, caseina
• lattosio
• rapporto Ca/P
lattante 1,5:1 - infanzia 1:1
adulto rapporto più ampio 2:1 -1:2
additivi, bibite, integratori sono sbilanciati (Ca:P = 1:4)
• vitamina D
FATTORI CHE DIMINUISCONO L’ASSORBIMENTO
• fitati, ossalati, acidi uronici, fosfati (chelanti complessi insolubili)
• eccesso di grassi (saponi insolubili)
• alterazioni mucosa intestinale (malassorbimento)
• danni epatici (carenza sali biliari)
• danni renali (diminuita sintesi vitamina 1,25 (OH)2D3 diidrossi colecalciferolo o calcitriolo)
• età (anziano più difficoltà ad assorbire Ca derivante da diminuita sintesi
di 1,25 (OH)2D3 e dei recettori, diminuita esposizione alla luce)CALCIO e PROTEINE
interazione complessa
Alimenti ricchi in proteine sono anche ricchi in calcio e ne facilitano
l’assorbimento
Bassi livelli di assunzione possono riflettere una dieta povera in generale
Bassi livelli di assunzione portano a diminuita sintesi di proteine fra cui
fattori di crescita
Proteine producono acidi: catabolismo di metionina e cisteina → solfato ed H+
studi su anziani, giovani donnne: effetto positivo prevale sull’effetto negativo
Alimenti di origine animale contengono
Proteine, fosfolipidi, nucleoproteine → acido solforico, fosforico, urico
Frutta e vegetali (effetto alcalino) in genere contengono
- Ioni positivi Ca, Mg, Na, K, che bilanciano gli acidi prodotti dagli alimenti di
origine animale, risparmiando l’osso quale fonte di basi
- Gli acidi presenti nella frutta - citrico, malico, tartarico, lattico- sono ossidati ed
eliminati come CO 2ASSORBIMENTO DEL CALCIO
A livello del duodeno, digiuno, ileo, (colon 4%)
Assorbito il 20-30% - nei bambini fino al 70%
ATTIVO transcellulare, saturabile (sotto il controllo di 1,25(OH)2D3)
trasporto dal lume intestinale.
mediato da trasportatore secondo un gradiente elettrochimico (TRPV6/CaT1)
• transito ( è la tappa limitante).
tramite Calcium Binding Protein (CBP)
• estrusione dalla cellula intestinale
tramite Ca ATPasi e scambio Ca/Na
PASSIVO paracellulare, non saturabile
- Diffusione attraverso le giunzioni intercellulari degli enterociti
Ad alte concentrazioni di calcio (mM)ELIMINAZIONE DEL CALCIO Feci (Ca non assorbito: ≈ 640 mg/die) Sudore (≈ 15 mg/die) Urine (≈ 160-200 mg mg/die) corrispondente alla percentuale assorbita buona parte del Ca legata all’albumina per cui non entra nel filtrato renale, la parte filtrabile riassorbita tramite trasporto attivo mediato da TRPV5.e calbindina (meccanismo simile all’assorbimento intestinale). Latte materno
Ipocalcemia (6 mg/100ml, 1.5 mM) - Ipereccitabilità del sistema nervoso - Tetano dei muscoli scheletrici CAUSE • patologie renali portano a iperfosfatemia; come conseguenza precipita Ca3(PO4)2 nei tessuti molli e calcificazioni • ipomagnesemia rende osteoclasti più resistenti a PTH • deficienza di vit D
UL: 2500 mg/die (corrispondono a 6250 mg di carbonato di calcio)
Alte dosi di Ca interferiscono con l’asssorbimento di Zn e Fe
In eccesso per 4-5 giorni si ha:
Ipercalcemia (15 mg/100ml, 3.75 mM)
depressione nervosa, irritabilità, mal di testa, debolezza muscolare, danno renale,
calcificazione dei tessuti molli
Ipercalciuria (300 mg/24h) fattore di rischio per formazione di calcoli renali
insieme a ossalati può portare a formazioni di calcoli; sali litogeni: fosfati, urati. ossalati,.
Ossalati sono di origine endogena ed esogena (da cacao, tè e spinaci, coca cola).
limitare proteine: catabolismo di AA contenenti zolfo CaSO4 non riassorbito da tubulo
renale.
Fonti endogene di ossalato
Glicina Etanolammina
Acido ascorbico ↓
↓ ↓
ossalato Glicoaldeide
Acido L-deidro ascorbico ↓
↓
COO- Acido glicolico
Acido 2,3 dicheto L-gulonico ↓
I ↓
COO- ossalato
ossalato + acido treonicoREGOLAZIONE DEL METABOLISMO DEL CALCIO
azione concertata a livello intestinale, renale, osseo.
Azione sinergica ipercalcemizzante di
- Vitamina D
- Ormone paratiroideo (PTH)
Vita D ++
Fluido
Extracellulare PTH ++
PTH++ORMONE PARATIROIDEO (PTH)
25 aa 6 aa
PTH (84 aa)
PRE PRO
NH2 COOH PreProPTH R.E.
Pro PTH Golgi
PTH granuli
Aumentati livelli di vit D e calcio agiscono in modo coordinato ad abbassare i livelli
di PTH
[Ca++] plasmatico AZIONE MEDIATA da
“Ca2+-sensing receptor”
AMPc
livelli e stabilità mRNA per il PTH con attivazione di
velocità di sintesi proteine chinasi
velocità di degradazione
aumenta secrezione di PTH osso reneEffetto catabolico del PTH sull’ osso
1° stadio entro pochi minuti
rapido rilascio di calcio da mitocondri di osteoblasti e osteociti
Non si ha riassorbimento della matrice
2° stadio entro 15’- 2 ore per attività osteoclastica
PTH lega recettori di membrana di osteoblasti (derivazione mesenchimale)
osteoblasti secernono effettori locali (PGE2, PGI2, IL-1, TNFα)
osteoclasti
( cellule fagocitiche, derivazione monocito-macrofagica, multinucleate)
• secernono proteine di adesione (osteopontina)
• rilasciano enzimi lisosomiali (idrolasi: ialuronidasi, collagenasi, peptidasi)
• esportano H+Unità di rimodellamento: formata da osteoblasti ed osteoclasti che agiscono in concerto
A. fase di riassorbimento B. fase di formazione e mineralizzazione
glicolisi sintesi e liberazione di
idrolasi lisosomiali E
osteoclasto
CO2+ H2O →
anidrasi carbonica F
HCO3– + H+
Cl – ATP ADP + P
endocitosi esocitosi
F E
frammenti F
H+
F E
Cl –
Idrolisi di strutture di extra-cellulare
tessuto connettivo
solubilizzazione di
mineraleEffetto del PTH a livello renale
- stimola il riassorbimento di calcio
- inibisce il riassorbimento del fosfato
diminuendo l’espressione del trasportatore Npt2
- regola l’idrossilazione della vitamina D
aumenta l’espressione di citP450C1VITAMINA D
VITAMINA D
FONTI
dieta: necessita di lipidi e sali biliari per l’assorbimento
deficit da carente apporto alimentare o da difettoso assorbimento
sintesi endogena: esposizione alla luce solare
deficit da ridotta esposizione
FUNZIONI
omeostasi del calcio
crescita, differenziamento, morte cellulare
sistema immuneFONTI ALIMENTARI di VITAMINA D RDA = 10 µg/die (400 IU /die)* non necessaria con l’esposizione alla luce solare Fonti pesci di acqua salata e olio di pesce uova, carne, burro, olio vegetale molto scarsa in frutta, vegetali, noci USA - cibi fortificati (latte) *WHO (World Health Organization): l’international unit (IU) corrrisponde a 0,025 µg di uno standard internazionale di Vit D3 in forma cristallina; 1 IU equival a 65 pmol.
CARENZA di Vit D
Rachitismo: bambino
sconosciuto nei paesi tropicali, scandinavi, esquimesi
nell’ 800 trattato con olio di fegato di pesce e esposizione al sole,
nel 1930 identificata la vitamina
Pelle scura protegge da troppa biosintesi
Osteomalacia: adulto
deficit di idrossilazione: si somministra calcitriolo
indisponibiità di 25(OH)D3 trattamenti cronici con farmaci anticonvulsanti,
cirrosi epatica avanzata,
indisponibiità di 1-25(OH)2D3 insufficienza renale cronica
mancata azione dell’ormoneECCESSO di Vit D E TOSSICITA’
Non dalla dieta
possibile in individui trattati con supplementi vitaminici o latte troppo fortificato
ipercalcemia come conseguenza di
aumentato assorbimento intestinale di calcio
aumentata mobilizzazione del calcio osseo.
ipercalciuria,
debolezza muscolare,
demineralizzazione dell’osso
dovuta ad aumento 25OHD3 dal fegato (tappa non regolata- livello di
1,25(OH)2D3 non modificato)
più grave se da farmaci contenenti 1,25(OH)2D3 perche è superata la tappa di
regolazione1. PELLE
Pre-vitamina D3 calore
CH3
fotolisi UV vitamina D3
280-315 nm HO
HO colecalciferolo
CH2
7-deidrocolesterolo 2. FEGATO (25-idrossilasi)
HO
OH
DIETA
24-idrossilasi
1-idrossilasi
OH
OH CH2
OH HO
1,25-diidrossi colecalciferolo
CH2 1,25 (OH)2 D3 (calcitriolo)
3. RENE
OH
H
CH2 OH
O
OH
HO
24-idrossilasi
1-idrossilasi
CH2
1,24,25-triidrossicolecalciferolo
HO OH
1,24,25-triidrossicolecalciferolo (eliminato con bile)REGOLAZIONE della BIOSINTESI di CALCITRIOLO
Vit D3
fegato 25 idrossilasi (mitocondriale o microsomiale)
non regolata
25 OH D3
1 idrossilasi (mitocondriale)
punto di controllo
rene
24, 25 (OH)2 D3 1, 25 (OH)2 D3
se è presente ipercalcemia se è presente ipocalcemia
forma non attiva
↑ paratormone
↓ Ca++
↓ fosfato
↓ 1,25 (OH)2 D3IN CIRCOLO 1,25 (OH)2 D 1,25 (OH)2 D
Legata a
Vit D binding protein Acido retinoico
eterodimero VDR- RXR NUCLEO
VDRi + VDRa
VDRa RXR
Il legame della vit D induce
cambio conformazionale ed ____VDRE_____ gene bersaglio
attivazione del “recettore per la
vit D” che quindi trasloca nel
nucleo dove si lega a specifiche mRNA
sequenze del promotore
CITOPLASMA Proteine leganti calcio
VDR - Recettore Vit D VDRE - Vitamin D Response Elements
RXR - Recettore Acido Retinoico (derivato vitamina A)OSTEOCALCINA
proteina legante calcio
sintetizzata da osteoblasti
associata a tessuti mineralizzati
regolatore della crescita (marcatore sierico di formazione
dell’osso)
proteina contenente acido γ-carbossiglutammico (Gla)
(regolazione post- traduzionale da vitamina K)osso +
rilascio di calcio
ghiandole paratiroidi
rispondono a ipocalcemia
calcio
PTH
Calcitriolo plasmatico
Vitamina D (1,25 (OH)2D)
+
Calcidiolo Calcitriolo
25(OH)D3 1,25(OH)2D3
fegato intestino
rene
formazione calcitriolo assorbimento di calcio
escrezione di calcioCALCITONINA: ipocalcemizzante a dosi sopra-fisiologiche
sopra-
Proteina di 32 a.a. sintetizata dalla tiroide
Negli animali: secreta in seguito ad aumento di Ca2+ ematico
inibisce il riassorbimento osseo da parte degli osteoclasti;
Nell’uomo: nessuna patologia evidenziata da carenza o da eccesso
Ct: proteina arcaica che ha cambiato funzione
Ct di pesce 40 volte più attiva di quella umana
In altri tessuti: funzione paracrina nel trasporto di protoni, bilancio acido-
base, secrezione di prolattina, motilità gastrointestinale
FDA.
Calcitonina da salmone: trattamento della osteoporosi, non nella prevenzione
Meno effecace dei farmaci bifosfonati
Anche effetto analgesico su dolori muscolo-scheletriciFOSFORO
FOSFORO Quantità corporea totale = 850 g 0,5-0,65 % bambino - 1,1% adulto 85% nello scheletro 14% tessuti 1% fluidi extracellulari
FUNZIONI: Ca e P hanno funzioni metaboliche differenti
ATP, fosfocreatina (energia)
AMPc, GMPc, inositolo fosfato (secondi messaggeri)
RNA, DNA
cofattori (NAD, FAD)
glucosio fosfato (metabolismo),
proteine fosforilate (trasduzione del segnale)
fosfolipidi (membrane)
tampone pH sangue ed equilibrio acido-base (escrezione renale di H+)
(phosphate drinks consigliati da allenatori)
HPO42– - H2PO4– ( pH7,4 rapporto 4:1)
osso (idrossiapatite Ca/P ≈ 2/1)
ricambio (più elevato durante la crescita) - in/out tramite due processi
- scambio ionico
- riassorbimento attivofosforo sierico 3,85 mmol/l
—————————————————————————
fosforo organico 2,77 (70%)
lipidi 2,58 ** Pi sierico
fosforo inorganico (Pi = fosfati) 1,08 (30%)** •Adulto 0,81-1,45 mmol/l
(2,5-4,5 mg/dl)
diffusibile 0,86
HPO4 - H2PO4 ( pH7,4 rapporto 4:1)
2– –
•Bambino - 2 volte più alto
(Na+, Ca 2+, Mg2+)
1,29 - 2,26 mmol /l
legato a proteine 0.22 (4,0-7,0 mg/dl)
Il raddoppio del [Ca] sierico è letale mentre quello del [P] non dà sintomi apparenti
(può indurre ipocalcemia e calcificazione in tessuti extraossei)
Pi percentualmente minore ma importante.
• interagisce con l’omeostasi del Ca
• regolato da PTH e 1,25(OH)2Vit D (feedback)
• omeostasi: a livello di intestino, osso, rene
1. aumento del Pi porta a diminuzione del Ca2+ libero e di conseguenza aumenta la
secrezione di PTH
2. Pi inibisce la produzione di 1,25(OH)2Vit D e quindi aumenta la secrezione di
PTHOmeostasi del fosforo
assunzione giornaliera 800-1600 mg/d - abbondante presenza nella dieta
assorbito per circa il 70%
indipendentemente da quantità assunta e da regolazione ormonale
carenza: in presenza di farmaci chelanti come l’idrossido di alluminio, abuso di lassativi,
enteropatia da glutine, by pass digiuno-ileali,
eliminato/riassorbito dal rene (60-80% nel tubulo prossimale)
punto di controllo: Type II Na+-Pi cotransporters (Npt2)-
Npt2 sulla membrana apicale, associato ad una pompa Na/K sulla membrana
basolaterale
- adattamento cronico a bassi livelli di P: aumentati livelli Npt2
- adattamento acuto: traslocazione di Npt2 dal citoplasma alla membrana
Difetto genetico di Npt2 caratterizzato da ipofosfaturiaFOSFORO
Età (anni) RDA (mg/die) UL (mg/die)
1-3 460
4-8 500
9-18 1250 4000
19-50 700 4000
51-70 700 4000
>70 700 3000
RDA Recommended Dietary Allowance UL Upper intake LevelFONTI ALIMENTARI
Ubiquitario negli alimenti, animali e vegetali
In genere i cibi ricchi in proteine sono ricchi anche in P (15 mg P per 1g
proteine)
60-70% dal latte
20-30 % da carne, pollame, pesce,,uova,
Cereali. Presente sotto forma di fitati di Ca, K, Zn.; complessi poco assorbibili
Ca e P sbilanciati:1 Ca/4 Pi dovuta a:
– Aumentato consumo di cibi lavorati che contengono P quale additivo;
– Aumentato consumo di bibite che contengono acido fosforico e
concomitante diminuzione di latte (USA);
– Consumo di integratori ricchi in P.
non vi è obbligo di etichetta e quindi difficile calcolare l’assunzioneP quale additivo
Soprattutto acido fosforico e polifosfati.
USA 1979 20-30% P (320 mg) assunto come additivo
1990 420 mg
in via di aumento
– Bevande sapore di frutta acidulante come citrato
– Bevande tipo cola 44-70 mg acido fosforico per lattina (350 ml).
(USA 1977-1996)
Aumento del 32% del consumo bibite di cui il 66% contengono acido
fosforico e niente Ca
In parallelo, calo del 18% del consumo di latte
quindi
Contemporaneo eccesso di P e carenza di Ca
prevalentemente in adolescentiEccessivo consumo porta a
Rischio di formazione di calcoli di fosfato e di ossalato (rischio non evidenziato
con le bevande con citrato)
– Ipocalcemia (studi su adolescenti e donne post-menopausa) dovuta ad
alti livelli di P e H+
Supplementi
(usati ad esempio da atleti)
– Integratori multivitaminici
– Integratori minerali (anione di altri minerali: fosfato tricalcico, fosfato
ferrico, potassio di fosfato)
– Barrette ricche di proteine
– Supplementi di creatina fosfato
Alcuni prodotti possono portare ad un apporto di 3000 mg P/die da addizionare
ai 1200-1600 della dieta, oltre quindi il limite superiore di 4000 mg/die.Dieta corrente - ricca in P e povera in Ca - causa iperparatiroidismo
secondario e perdita di osso
TOSSICITA’
Calcio e fosforo (additivi, bibite, integratori) sbilanciati nella dieta
la quota di calcio legato (fosfato di Ca)
e di conseguenza il [Ca2+] libero ematico
livelli serici PTH
a breve termine aumenta sintesi 1,25 (OH)2 D3 che compensa
poi alti livelli di fosfato inducono diminuita produzione di 1,25 (OH)2 D3MALATTIA RENALE CRONICA E FOSFATO Rene: RITENZIONE DI FOSFATO
STADIO INIZIALE. ⇓ ⇓
Non ci sono segni clinici evidenti
P sierico
I. diminuita funzionalità renale con aumentata
ritenzione di P e diminuito riassorbimento di Ca Ca2+sierico ⇒ PTH
II. nel plasma P e Ca
di conseguenza PTH che induce 1,25(OH)2D3 ⇓ ⇓
III. intestino: assorbimento di Ca
MANCATA SINTESI RENALE DI 1,25(OH)2D3
rene: escrezione di Ca ed escrezione di P
intestino: assorbimento di Ca e Ca2+sierico
IV. ripristinati normali livelli plasmatici di Ca e P
STADIO AVANZATO
⇓
malattia vascolare (vedi schema a lato) PERDITA DI OSSO ed P e Ca
aggravata da
alterato metabolismo lipidico e del sistema
⇓
immunitario in seguito ad alterata omeostasi del Ca PRODOTTO SIERICO Ca x P
CONTROLLO ⇓
Prevenzione iperfosfatemia
CALCIFICAZIONI VASCOLARI e CARDIACHE
Processo regolato simile alla formazione di osso come
• Restrizione dietetica di P (che però implica
dimostrato dalla presenza di proteine presenti nell’osso
basso apporto proteico)
• Uso di leganti del P che limitano
l’assorbimento intestinale ⇓
Mantenimento di normali livelli di Ca MALATTIA
La malattia vascolare è causa di morte in
Supplementazione in vit D pazienti con danno renaleComunque influiscono anche altri fattori per cui diversa risposta nei pazienti Proteine che agiscono da inibitori locali della calcificazione Proteina GLA della matrice, Osteopontina Fetuina-A (proteina della fase acuta)
Vitamina K
VITAMINA K: naftochinone con una catena laterale poli-isoprenica
fillochinone, sintetizzata dalle piante
menachinone, sintetizzato dai batteri della
flora intestinale
6-11
menadione forma sintetica farmacologica, non attiva come
tale, ma viene isoprenilata dall’organismo
Dicumarolo: antivitamina presente in
alcune piante; inibitore della reduttasi
che rigenera la forma atttiva della
vitamina (vedi diapositiva successiva) DicumaroloFUNZIONE BIOCHIMICA
cofattore di carbossilasi per la sintesi
dell'acido γ-carbossiglutammico (Gla)
a partire dall’acido glutammico di proteine
α
proteina-HN-CH- CO-proteina
I
CH2
I
γ CH-COO–
I
COO– Gla
Modificazione post-sintetica di
proteine
La forma funzionale è l’idrochinone che nell’attività catalitica è ossidato a chinone, e quindi
rigenerato da reduttasi NADPH dipendente. Inibitori della reduttasi sono anticoagulanti.
Farmaci con azione antivitaminica
• anticoagulanti: warfarina
• antibiotici: cefalosporina inibitore della vit k-epossido reduttasistabile all’aria e al calore sensibile luce e UV FONTI piante verdi spinaci, cavoli 3-4 mg/100g fegato 0,1-0,2 mg/100g carne 0,1-0,2 mg/100g uova, latte 0,02 mg/100g
Assorbimento intestino -> sistema linfatico richiede sali biliari e succo pancreatico da spinacio assorbita 4-17% Menadione : idrosolubile, assorbito anche in assenza di acidi biliari Trasporto chilomicroni 50% in VLDL 25% in LDL e 25% in HDL livello plasmatico: 0,25-2,7 nmol/l correlato al livello di trigliceridi Riserva per 10 giorni fegato: 90% vit K2 e 10% K1 anche riserve extraepatiche: osso, cuore, pancreas Turnover coniugata con acido glucuronico 20% escreta con le urine 50 % con le feci
Fabbisogno AI (recommended adequate intake) Adulti 120 µg/die per maschi 90 µg/die per femmina 1-3 anni 30 µg/die 4-8 anni 55 µg/die 9-13 anni 60 µg/die 14-18 anni 75 µg/die Carenza riduzione flora batteria deficit dell’assorbimento: inibito flusso di bile (ostruzione); colite alterata funzione epatica antagonisti (dicumarolo) malattia emorragica del neonato (latte materno con basso contenuto di vit K) Tossicità ossicità non è stabilito Tolerable Upper Intake Level per le forme naturali K1 e K2 Menadione: dosi > 5 mg /die, nel bambino induce anemia emolitica e iperbilirubinemia. (non avviene se si somministra Vit K1)
L’amminoacido Gla, avendo due cariche negative, lega bene il
calcio ionizzato (Ca2+) con 2 cariche positive
I. La vitamina K interviene come fattore antiemorragico nella
coagulazione del sangue.
La coagulazione implica una attivazione a cascata di enzimi proteolitici
già presenti nel plasma come precursori inattivi: la specifica proteolisi
rende attivo il fattore (reazione finale: fibrinogeno fibrina)
In tale processo le proteine che hanno Gla legano il Ca2+ che si lega
anche ai fosfolipidi negativi della superficie delle piastrine attivate; tale
legame è indispensabile per subire l’attivazione
I fattori della coagulazione vit K-dipendenti sono:
Protrombina
Fattore VII
Fattore IX
Fattore X
In assenza di Ca2+ non si legano alle piastrine attive e non vengono
trasformati nella forma attiva dall’enzima proteolitico di cui sono substratoII. Metabolismo dell’osso Osteocalcina: 3 Gla che permettono legame idrossiapatite - sintetizzata da osteoblasti - associata esclusivamente ai tessuti mineralizzati - 15-20% proteine non collagene regolatore della crescita dell’osso: topo transgenico: in mancanza del gene per osteocalcina si ha abnorme formazione di osso: proteina neosintetizzata rilasciata in piccola frazione nel sangue: marcatore di formazione di osso: in carenza di vit K o uso antivitamine in circolo osteocalcina parzialmente carbossilata: Ritenuto fattore di rischio per frattura ossea (studi su soggetti in terapia con warfarina non sembrano indicare aumento di fratture) Marcatori livelli di vit K vit k plasmatica Livello di carbossilazione della osteocalcina plasmatica Gla urinario
Proteina Gla della matrice (MGP) osso, cartilagine, cuore, reni, polmone: significato fisiologico per l'osso dove è associata ai siti di calcificazione inibitore della calcificazione in vivo deplezione in MGP indotta dalla warfarina induce calcificazione delle arterie e delle valvole aortiche difetti genetici in MGP associati a calcificazione della cartilagine, stenosi polmonare Vitamina K può avere un ruolo nelle malattie cardiovascolari?? Altre proteine Gla identificate ma non bene caratterizzate Gas6: regolazione crescita cellulare nefrocalcina: nel rene dove sembra inibire crescita di ossalati di Ca proteine Gla ricche in prolina 1 e 2 presenti in molti tessuti, ruolo sconosciuto
OSSO
OSSO
FUNZIONI
• Riserva di minerale (Ca, P, Na, Mg perturbazioni nell’omeostasi sono
tamponate dall’osso)
• Supporto e protezione degli organi interni
• Difesa dall’acidosi cronica (polmoni e rene: difesa immediata)
• Protezione da elementi tossici (Pb scambiato con Ca in caso di
intossicazione)
COSTITUITO DA Cationi 99% Ca corporeo
40-60% Na e Mg
- Cellule 2-3% K
- Matrice extracellulare inorganica 64%
Anioni 85% fosfato
- Matrice extracellulare organica 34%
carbonato
Cl–Menopausa:
perdita 3-6% di osso/anno per i primi 5 anni (poi 1% anno)
Massa ossea
Età
10 30 50 60 80 anni
OSTEOPOROSI: fattori di rischio
•Fattori genetici Familiarità
Struttura corporea fragile
•Fattori ormonali Menopausa
Assenza di mestruazioni
Rimozione chirurgica delle ovaie
Dieta Inadeguato apporto alimentare di calcio,
vitamina D, vitamina K, proteine
sottopeso
Stile di vita Sedenteriatà
Prolungata immobilizzazione
Fumo
Alcol
Terapia cortisonica Farmaci glucocorticoidiPuoi anche leggere
