METABOLISMO MINERAL ÓSSEO

Prévia do material em texto

Feito por Kamila Maragno Peruch GERIATRIA MEDICINA UNESC – Turma 192 
METABOLISMO MINERAL ÓSSEO 
 
• Funções do osso: 
o Sustentação rígida para membros e cavidades do corpo 
o Locomoção 
o Maior reservatório de íons do corpo 
o Hematopoiese – medula óssea 
o Metabolismo ácido-base (fosfatos e carbonatos) 
Resistência óssea determinada por: 
• Densidade óssea (70%) → massa óssea máxima (ou perda da mesma) 
o Densitometria avalia isso → não mostra tudo acerca da resistência 
• Qualidade do osso (30%) → microarquitetura, organização do tecido ósseo 
o Taxa de remodelação → quanto do tecido está sendo produzido e destruído 
o Número de microfraturas 
o Grau de mineralização 
Tecido ósseo altamente vascularizado – fluxo de sangue 200-400ml/min 
• Muito importante para a troca de íons e equilíbrio ácido básico 
• Remodelação constante 
o Infância remodelação do cálcio ósseo 100% / ano 
▪ Troca 100% do cálcio em 1 ano 
o Adulto remodelação do cálcio ósseo 18% / ano 
ANATOMIA 
• Estrutura do Osso deve ser rígida e leve – senão precisaria muito mais 
musculo para “aguentar” 
❖ Osso Cortical: 
• 70 a 80% do esqueleto humano 
• Camadas de colágeno mineralizado, em forma de “tubos” paralelos 
o Promove rigidez e resistência → ossos longos 
• Desenvolve-se nos períodos embrionários e de crescimento rápido 
• Localizado nas partes externas dos ossos 
o Tem 3 camas → periósteo / tecido cortical / endósteo 
❖ Osso Trabecular: 
• Fica na parte mais interna dos ossos – esqueleto axial 
o Principalmente em vértebras, pelve, ossos planos 
• Distribuído em tramas/redes → resistência e elasticidade 
o Tem mais contato com sangue, sendo 
metabolicamente + ativo 
 
❖ REMODELAÇÃO ÓSSEA 
 Infância → periósteo 
 Puberdade → aumento global do osso 
o A densidade óssea máxima masculina é maior 
 Vida adulta 
• Aumento da perda do endósteo sem substituição pelo 
periósteo → afinamento da cortical e alargamento da 
cavidade medular 
o Pico de massa óssea entre 20-30 anos → aos 25 temos o “melhor osso possível” 
o Por isso osteoporose é uma doença da infância e adolescência que se manifesta na 
velhice → a perda de massa óssea inicia a partir do melhor osso, osso mais denso 
▪ Se o crescimento da densidade não foi bom no começo da vida, predispõe 
• Falta de cálcio, vitamina d, exercícios físicos... 
 
Feito por Kamila Maragno Peruch GERIATRIA MEDICINA UNESC – Turma 192 
• Evolução de massa óssea 
o Perda de Osso Trabecular → pode iniciar na 3ª a 4ª década de vida 
o Perda de Osso Cortical → acelera a perda no período perimenopausal em mulheres e 
à partir dos 50 anos em homens 
 
❖ Constituição Óssea 
• Sais ósseos (70%) 
o Cálcio e fosfato 
o Hidroxiapatita – Ca10(PO4)6(OH)2 → com cálcio e fosfato 
• Matriz orgânica (30%) 
o 90-95% de fibras colágenas → força tensil 
o Substância fundamental → LEC, proteoglicanos - condroitina e ácido hialurônico 
 
• Mineral ósseo → hidroxiapatita em cristais, cálcio amorfo 
• Células ósseas 
o Osteoblasto → cels formadoras de osso 
o Osteoclasto → reabsortivas 
o Osteócitos → formadoras 
o Células de revestimento → formadoras 
REMODELAGEM OSSEA 
• Para acontecer a remodelação e o osteoblasto formar um osso novo, o osteoclasto precisa 
antes “destruir” o osso antigo 
• Primeiro acontece uma “ativação” do osso em repouso → osteoclasto se deposita e destrói 
o Osteoblasto em seguida começa a construir novo osso, inserindo colágeno no local e 
estimulando a mineralização 
o Depois as células de revestimento fecham o osso 
▪ Esse processo acontece de 3 a 6 meses no adulto 
Osteoclasto 
• Célula gigante, multinucleada, especializada em reabsorção óssea 
• Vêm de precursores hematopoiéticos da linhagem granulócitos-macrófagos (pré-osteoclastos) 
o Pré-osteoclastos tem receptores RANK e são ativados pelo ligante (RANKL), expresso pelo 
osteoblasto → vira o osteoclasto funcional 
o Osteoblasto libera OPG → bloqueia ligação do RANKL e o osteoclasto para de funcionar 
▪ Ou seja, para de destruir o osso 
❖ Outros agentes: 
• Agonistas – Fator Estimulador de Colônias de Macrófagos, TNF-α, IL-1, PTH, Vit D, glicocorticoides 
o Promovem secreção de RANKL nos osteoblastos 
• Antagonistas – TGF-β, Estrogênio → promovem secreção de OPG pelo osteoblasto 
 
❖ Osteoclasto se liga a superfície óssea e libera integrinas → delimitam a porção q será destruída 
• Após, a anidrase carbônica faz com que o CO2 se ligue na H2O → formando HCO2- e H+ 
o Estimulada pela ligação RANK 
o Acontece acidificação do meio – H – diminuição do pH 4 
▪ Permite a dissolução da hidroxiapatita 
• Ao mesmo tempo, lisossomos migram para a região, e liberam colagenase, catepsinas e 
fosfatase acida → colágeno quebrado 
o A fosfatase acida é um marcador de destruição óssea 
• Tecido ósseo formado por colágeno mineralizado por cálcio e hidroxiapatita 
o Nesse tecido, portanto, não há mais osso mineralizado – ficam o cálcio e fosfato livres + 
pedaços de colágeno dentro do osso 
▪ Acontece endocitose do cálcio para dentro do osteoclasto, ocorrendo 
transcitose e indo para o LEC 
 
Feito por Kamila Maragno Peruch GERIATRIA MEDICINA UNESC – Turma 192 
Osteoblasto 
• Principal célula formadora óssea 
• Tem origem nas CÉLULAS TRONCO MESENQUIMAIS PLURIPOTENTES (CMP) → cels da medula que 
também originam os adipócitos, mioblastos, fibroblastos e condrócitos 
• A transformação em osteoblasto se da em 4 etapas 
 Comprometimento com a linhagem → onde as CMP se diferenciam em Células 
Osteoprogenitoras (COP) → estimulado pela BMP (proteína morfogênica óssea) 
 Proliferação → as COP começam a liberar RUNX2 (fator de transcrição nuclear), e sintetizar 
colágeno I e histonas 
 Maturação da Matriz Extracelular 
• COP sofrem ação do PTH para se tornarem células pré-osteoblásticas → estas cels mais 
maduras produzem colágeno tipo I, Fosfatase Alcalina e sialoproteinas ósseas 
o Fosfatase alcalina é marcador de formação óssea – produção de osteoblastos 
 Mineralização 
• Pré-osteoblastos se transformam em osteoblastos por influência de IGF-1 e PGE-2 
o Osteoblasto, cél madura, agora tb libera osteocalcina, colagenases, sialoproteinas I e II 
 
• Fosfatase alcalina → aumenta a concentração de cálcio e fosfato no tecido ósseo 
• Osteocalcina → proteína que liga as moléculas de cálcio para formar hidroxiapatita 
• Sialoproteinas → tem cargas negativas que favorecem o depósito de cálcio no colágeno 
o Substâncias fundamentais para a MINERALIZAÇÃO do colágeno 
 
❖ Os osteoblastos ficam na superfície entre a medula óssea e o osso 
• Conforme produzem osso e liberam as substancias, são envoltos por tecido ósseo → agora 
sendo osteócitos (aprisionados) 
o Podem ficar na ficam na superfície óssea e serem transformados em células lineares (de 
revestimento), ou ainda sofrerem apoptose. 
 
• Revestem regiões de neosteogênese, depositando matriz óssea em lamelas 
• Induz a mineralização através do cálcio, fosfato, fosfatase alcalina 
• Apresenta vários receptores → hormonais, prostaglandinas, fatores de crescimento 
o De PTH, vit D, IL-1, TNF, corticoides, FECM → quando ligados, o osteoblasto libera RANKL 
o De estrogênio, TGF-b, PGE2 e ON → quando ligados, libera OPG 
 
❖ VIAS CELULARES DE REGULAÇÃO 
• Via Canonica Wnt / β catenina 
• Osteoblasto em repouso, possui a Β catenina → proteína capaz de regular expressão gênica 
o Fica na membrana celular ou intracitoplasmática ligada à proteínas 
• Ativação da Via Wnt faz com que a b-catenina fique livre → acontece pelo PGE2 e ON 
o Liberação de β catenina → vao para o núcleo e estimulam a transcrição de OPG 
• Ptns dickkopfs (DKK), esclerotina (Scl), Sostdc inibem a via por se ligarem aos receptores LRP5/6 
Osteócitos 
• São osteoblastos aprisionados no osso corticaldurante o processo de remodelagem 
• São as células mais numerosas, ficam em lacunas com fluido periostocitico 
o Liberam prolongamentos dendríticos, fazendo conexões citoplasmáticas, com outros 
osteócitos, células de superfície óssea e vasos sanguíneos → rede de osteócitos 
• Modulam a composição do fluido ósseo 
• Respondem ao estresse mecânico → regulação da formação e reabsorção óssea 
o Carga mecânica → compressão do osteócito, que libera ON e PGE2 
▪ Estimulo da via Wnt-catenina, liberação de OPG e inibição de RANKL 
o Falta de carga → osteócito em repouco libera DKK1, esclerotina e SOST 
▪ Inibição da via Wnt osteoblastica. 
▪ Falta de atv física → + destruição óssea → a não compressão dos osteócitos 
causa expressão de RANKL sem contraposição do OPG (não para o osteoclasto) 
 
Feito por Kamila Maragno Peruch GERIATRIA MEDICINA UNESC – Turma 192 
MECANISMO DE CALCIFICAÇÃO ÓSSEA 
• Osteoblastos secretam de moléculas de colágeno e substância fundamental 
• Polimerização dos monomeros de colágeno → fibras de colágeno transformam os monômeros 
em material osteóide (que precisa ser mineralizado) 
• Atração e pecipitação de sais de cálcio na superficie das fibras de colágeno → crianção de 
cristais de hidroxiapatita (FACILITADA PELA FOSFATASE ALCALINA, hidroxiapatita...) 
 
❖ Determinantes Da Massa Óssea 
Fatores Genéticos 
• 60-80% no padrão de aquisição e perda 
• Maior influência na Juventude que senescência → influencia na formação do melhor osso 
• Etnias e sexo (mulheres menos densidade) 
Fatores ambientais 
• Carga Mecânica → quanto mais atv mais osso formado 
• Nutrição → minerais Cálcio, Fósforo, Magnésio, zinco, cobre, etc 
o Água, vitaminas A, B12, C, D, E, K 
o Macronutrientes - Carboidratos, Proteinas, Lipideos 
Fatores Hormonais 
• PTH, Vitamina D, Estrogênio, Calcitonina* 
• GH, IGF-1, IGF-2, Insulina, PTH-rp, TSH, Leptina, Glicocorticóides, Andrógenos, Fatores de 
crescimento de fibroblastos, etc 
 
 Os principais → cálcio, PTH, calcitonina, vitamina D, leptina, osteoprogerina e estrogênio 
Cálcio 
• Papel central na fisiologia celular e regulação metabólica 
• Contração muscular, coagulação sanguínea, rransmissão de impulsos nervosos 
• Ca2+ tem papel regulador, e é regulado pelos hormônios calciotrópicos → PTH e Vit D 
 
❖ Extracelular e Intracelular 
• Presente 1% no LEC e células e 99% nos ossos 
o No LEC → 50% na forma ionizada, 40% ligado a albumina e 10% formando complexos 
com ânions (citrato, fosfato, etc) 
▪ Ou seja, o cálcio funcionante é 0,5% do total → 9,4mg/dl 
▪ Precisa ser em torno desse valor para evitar hipo e hipercalcemia 
 
❖ Absorção intestinal 
• Necessidade de 1.000 mg/d – 1L de leite/dia 
o Caso a ingesta seja baixa, o organismo tira do osso 
• Absorção facilitada pela vitamina D → 30-35% consegue ser absorvido 
o 250mg/d são secretados no intestino a partir do suco GI e cels descamativas 
o 500 mg são jogados do sangue pro osso e vice-versa 
PTH 
• Produzido nas paratireoides, 40 mg 
• Formadas por céls epiteliais (principal e oxinofilica) e gordura do estroma para sustentação 
• Céls. Principais produzem PTH e as Oxinofílicas tem função secretora 
• Liberado através de feedback negativo com [Ca2+] → exocitose a partir da falta de Ca sérico 
o Receptor de membrana acoplado à proteína G, com exocitose pelo magnésio 
❖ Função é regular níveis séricos de Ca por efeitos combinados em osso, mucosa intestinal e rim 
• No Rim, aumenta reabsorção de Calcio no túbulo distal, limitando as perdas renais. 
o Diminui a reabsorção de fosfato 
o Formação do 1,25-diidroxicolecalciferol – vitamina D ativa 
• No Osso, aumenta a reabsorção de cálcio e fosfato 
• Causa maior expressão de RANKL – destruição óssea e liberação de cálcio – fase lenta 
o Fase rápida → ativação de osteócitos para reabsorver cálcio e fosfato 
 
Feito por Kamila Maragno Peruch GERIATRIA MEDICINA UNESC – Turma 192 
▪ Ativação de bomba de cálcio para o cálcio ir para a corrente sanguínea 
• No Intestino, aumenta a absorção de Cálcio por aumentar formação de vit D nos rins 
Calcitonina 
• Produzida nas Céls. C da Tireóide, ↑ [Ca2+] - ↑ Calcitonina 
• Inibe a reabsorção óssea mediada por osteoclastos 
• Diminui as atividades absortivas dos osteoblastos na membrana osteocítica – inibe a bomba 
• Diminui a formação de novos osteoclastos – bloqueia RANk 
• Aumenta excreção renal de Cálcio – sem efeito nos níveis séricos de cálcio 
• Interesse clínico → marcador tumoral e terapêutico 
Vitamina D 
• Hormônio esterol, sintetizada na pele a partir do 7-desidrocolesterol 
o Síntese não enzimática – raios UV, principalmente UVB 
▪ Pró-vitamina D3 
• Pele → sangue (ptn carreadora)→ fígado 
• Fígado → D3 hidroxilada em 25-hidroxivitamina D (colecalciferol, forma endógena) 
o Transporte (ptn de ligação) para reservatórios na gordura corporal 
• Síntese final da ativação nos túbulos proximais do rim quando necessário 
o 25-hidrovitamina D hidroxilada em 1,25-diidroxivitamina D → CALCITRIOL 
• INTESTINO → absorção intestinal de cálcio, principalmente jejuno e íleo 
o Aumenta cálcio no sangue – diminui PTH – para de estimular osteoclasto 
• OSSO → ação nos osteoblastos (estimula RANKL)e osteoclastos 
• RIM → regula o transporte renal de íons (?) 
• OUTROS TECIDOS → foliculo pilosos - efeito antiproliferativo 
Leptina 
• Estimulação direta sobre a atividade osteoblástica 
• Promove a síntese do colageno 
• Promove estimulação da ação anti-osteoclasteogenica da osteoprogerina 
• Promove a mineralização óssea 
Osteoprogerina 
• Ptn inibidora do recrutamento e ativação dos osteoclastos 
• Age impedindo a ligação do RANKL (osteoblastos) com seu receptor RANK (Osteoclastos) 
Estrogênio 
• Inibição do recrutamento dos osteoclastos mediados pela OPG – pois produz OPG 
• Aumento do número de osteoblastos 
• Estimula produção de colágeno pelos osteoblastos 
• Aumenta TGF-β (fator transformador β de crescimento) 
o Diminui citocinas (IL-6, IL7), TNF. PTH – diminui expressão do RANKL 
• Na menopausa → acelera perda óssea → osteoblasto estava acostumado a ter a estimulação 
o Demora para readaptar aos outros estímulos → então os primeiros 5 anos da menopausa 
são os principais para a osteoporose