Osteoporose, fisiologia do cálcio e fosfato (Histologia aula 3 - UCIX)

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O osso é uma forma especializada de tecido conjuntivo, 
formado por células e por material extracelular calcificado, a 
matriz óssea, composta por um componente orgânico não 
mineralizado conhecido como osteoide (35%) e por um 
componente mineral (65%). O osteoide é constituído 
predominantemente por colágeno tipo I com quantidades 
menores de glicosaminoglicanas e outras proteínas. 
 
A característica que distingue o tecido ósseo de outros 
tecidos conjuntivos é a mineralização de sua matr iz, que 
produz um tecido extremamente rígido, capaz de 
proporcionar suporte e proteção. Os íons mais abundantes 
encontrados no tecido ósseo, que compõe os cristais 
minerais são o cálcio e o fosfato que, juntos, formam um 
cristal denominado hidroxiapatita, cuja fórmula molecular é 
Ca10(PO4)6(OH)2. Dessa forma, a associação entre a 
hidroxiapatita e as fibras colágenas é a responsável pela 
dureza e resistência características do tecido ósseo 
Realiza muitas funções importantes no corpo, como suporte 
mecânico, proteção de órgãos internos, estocagem de 
minerais, hematopoiese., possibilita a execução de atividade 
motora, metabólica: equilíbrio de ca+, pi e endócrina: fgf23, 
osteocalcina 
• Possui vascularização, inervação 
Macroscopicamente, os ossos podem ser subdivididos em 
osso compacto (cortical) e osso esponjoso. 
• O osso compacto consiste em osso denso que 
constitui 80% do esqueleto e forma a camada 
externa dos ossos. 
• O osso esponjoso é encontrado no interior do canal 
medular nas extremidades dos ossos longos e 
demonstra uma alta proporção superfícievolume. 
As espículas de ligação do osso que constituem o osso 
esponjoso são denominadas trabéculas e os espaços entre 
as trabéculas frequentemente são preenchidos com medula 
óssea e vasos sanguíneos. 
A medula óssea está presente no interior do canal medular 
e consiste em medula vermelha (contendo elementos 
hematopoiéticos e localizada no esqueleto axial de adultos) e 
medula amarela (contendo gordura e localizada nos ossos 
dos membros). 
O periósteo é um tecido conjuntivo especializado que 
recobre todos os ossos do corpo e compõe-se de uma 
camada interna, frouxamente organizada e uma camada 
externa, fibrosa, que contém vasos sanguíneos. 
Por toda a vida, o osso é uma estrutura dinâmica que sofre 
remodelamento constante para manter o esqueleto. O osso 
pode ser dividido microscopicamente em osso lamelar e 
osso reticulado. O osso não mineralizado é denominado 
osteóide 
• O osso lamelar é produzido lentamente, é muito 
organizado e forma o esqueleto do adulto. O osso 
lamelar é definido por uma organização paralela de 
fibras de colágeno do tipo I, poucos osteócitos na 
matriz e osteócitos uniformes em lacunas paralelas 
ao eixo longo das fibras de colágeno. O osso 
reticulado é depositado mais rapidamente do que o 
osso lamelar, demonstra baixa resistência à tração e 
é organizado ao acaso. 
• O osso reticulado é encontrado primariamente no 
feto em desenvolvimento, em áreas que circundam 
tumor ou infecção e como parte de uma fratura 
em consolidação; por conseguinte, não é um 
achado normal em adultos. O osso reticulado 
caracterizase por organização irregular de fibras de 
colágeno do tipo I, muitos osteócitos e variação no 
tamanho e forma desses osteócitos. 
 
 
 
Células do tecido ósseo: 
- As células osteoprogenitoras são células derivadas das 
células-tronco mesenquimatosas, e têm o potencial de se 
diferenciar em muitos tipos celulares diferentes, incluindo 
fibroblastos, osteoblastos, adipócitos, condrócitos e células 
musculares 
- Os osteoblastos são células que secretam a matriz 
extracelular do osso, de divisão. secreta tanto colágeno do 
tipo I (que constitui 90% da proteína no osso) quanto 
proteínas da matriz óssea, que constituem a matriz não 
mineralizada do osso imaturo.. As proteínas da matriz óssea 
produzidas pelo osteoblasto incluem as proteínas de ligação 
do cálcio, tais como osteocalcina e osteonectina, 
glicoproteínas multiadesivas, trombospondinas e vários 
proteoglicanos. O osteoblasto também é responsável pela 
calcificação da matriz óssea. O processo de calcificação 
parece ser iniciado pelo osteoblasto por meio da secreção 
na matriz de pequenas vesículas da matriz limitadas por 
membrana. Quando a célula é circundada pela sua matriz 
secretada, é denominada osteócito. Nem todos os 
osteoblastos estão destinados a se diferenciar em osteócitos. 
Apenas 10 a 20% dos osteoblastos se diferenciam em 
osteócitos. Outros se tornam células inativas, constituindo 
células periosteais ou células de revestimento do osso 
endosteal. No entanto, a maioria dos osteoblastos sofre 
apoptose. 
-. Quando totalmente circundado por osteoide ou matriz 
óssea, o osteoblasto é denominado osteócito. O processo 
de maturação do osteoblasto em osteócito leva 
aproximadamente 3 dias. Durante esse período, o 
osteoblasto produz uma grande quantidade de matriz 
extracelular (quase três vezes o seu próprio volume celular), 
reduz o seu volume celular em aproximadamente 70% em 
comparação com o volume do osteoblasto original, diminui o 
tamanho e o número de organelas e desenvolve longos 
prolongamentos que se irradiam a partir do corpo celular. Os 
osteócitos são células metabolicamente ativas e 
multifuncionais e estão envolvidos no processo da 
mecanotransdução, pelo qual respondem a forças 
mecânicas aplicadas ao osso. A diminuição dos estímulos 
mecânicos (p. ex., imobilização, fraqueza muscular, ausência 
de gravidade no espaço) provoca perda óssea, enquanto o 
aumento dos estímulos mecânicos promove formação 
óssea. 
- Nos locais em que não ocorre remodelação, a superfície 
óssea é coberta por uma camada de células planas, com 
citoplasma atenuado e escassez de organelas além da 
região perinuclear.. Essas células são designadas 
simplesmente como células de revestimento ósseo. As 
células de revestimento ósseo nas superfícies ósseas 
externas são denominadas células periosteais, enquanto as 
que revestem as superfícies ósseas internas são 
frequentemente denominadas células endosteias. Originam-se 
dos osteoblastos que permanecem no tecido mesmo após a 
cessação da deposição óssea 
- Os osteoclastos são células de reabsorção óssea 
encontradas nas superfícies ósseas onde o osso está sendo 
removido ou remodelado (reorganizado) ou onde o osso foi 
danificado, pertencem ao sistema fagocitário mononuclear. 
Originam-se da fusão de células homocitopoéticas 
mononucleares, principalmente células progenitoras de 
granulócitos/macrófagos (GMP, CFUGM; do inglês, 
granulocyte/macrophage progenitor cells), que dão origem 
às linhagens celulares de granulócitos e monócitos 
Os osteoclastos reabsorvem o tecido ósseo por meio de 
liberação de prótons e hidrolases lisossômicas no 
microambiente constrito do espaço extracelular. A maioria 
das vesículas no osteoclasto consiste em lisossomos. Seu 
conteúdo é liberado no espaço extracelular nas fendas entre 
os prolongamentos citoplasmáticos da borda pregueada. 
Trata-se de um exemplo claro do funcionamento das 
enzimas lisossômicas fora da célula. Uma vez liberadas, essas 
enzimas hidrolíticas, que incluem a catepsina K (uma cisteína 
protease) e as metaloproteinases da matriz, degradam o 
colágeno e outras proteínas da matriz óssea. 
 
O osso atua como reservatório para o cálcio corporal. 
 
 
A manutenção dos níveis sanguíneos normais de cálcio é de 
importância crítica para a saúde e a vida. O cálcio pode ser 
liberado pela matriz óssea no sangue quando os níveis 
sanguíneos circulantes de cálcio caem abaixo de um ponto 
crítico (a concentração fisiológica de cálcio varia de 8,9 a 10,1 
mg/dℓ). Por outro lado, o excesso de cálcio no sangue pode 
ser removido do sangue e armazenado no osso. Esses 
processos são regulados pelo paratormônio (PTH) – 
secretado pelas células principais das glândulas paratireoides 
– e pela calcitonina, a qual é secretada pelas células 
parafoliculares da glândulatireoide 
• O PTH atua sobre o osso para elevar os níveis 
sanguíneos baixos de cálcio para valores normais 
• A calcitonina atua sobre o osso para reduzir os 
níveis sanguíneos elevados. Inibe a reabsorção 
óssea – especificamente, os efeitos do PTH sobre 
os osteoclastos. 
 
 
A osteoporose (OP) é uma doença osteometabólica 
progressiva que diminui a densidade mineral óssea (massa 
óssea por unidade de volume), com deterioração da 
estrutura óssea. Esta condição promove aumento da 
fragilidade óssea e suscetibilidade à fratura (evidência tardia) 
Fratura osteoporótica é um fator de risco importante para 
novos eventos. A osteoporose é considerada um problema 
de saúde pública associada ao envelhecimento e dor crônica. 
Por se tratar de uma doença crônica e multifatorial, pode 
progredir silenciosamente por décadas até que seja 
diagnosticada, resultando em situações que podem afetar a 
qualidade de vida das pessoas 
Independentemente da causa, a osteoporose reflete 
aumento da reabsorção óssea em relação à formação. 
Durante toda a vida, o osso é constantemente remodelado 
por meio de um ciclo de reabsorção osteoclástica e síntese 
óssea osteoblástica. Com o envelhecimento, quantidade 
menor de osso é reposta sucedendo reabsorção, 
provocando um resultante déficit com o passar do tempo. A 
osteoporose pode ser descrita como primária (idiopática) ou 
secundária (devido a distúrbios subjacentes identificados). 
• Diminuição da massa óssea --> partir dos 50 anos 
Mais marcantes nos corpos vertebrais, no colo do fêmur, 
metacarpos, rádio distal, tíbia e úmero proximais e pelve. 
As alterações são mais evidentes na coluna espinhal, na qual 
a perda de osso esponjoso provoca a deformação das 
vértebras e fraturas por compressão. Sucedendo cada 
fratura por compressão, a coluna tornase mais curta e o 
paciente desenvolve cifose (corcunda de viúva). 
À microscopia, a osteoporose revela diminuição da 
espessura do córtex e redução do número e tamanho de 
trabéculas de osso esponjoso. 
A osteoporose senil compreende redução da espessura 
trabecular, enquanto a osteoporose da pós-menopausa 
apresenta rompimento das ligações entre as trabéculas. 
• Enrijecimento articular, Dores articulares, 
Lombalgias, Imobilidade e Maior risco de quedas e 
incapacidade – MORTALIDADE 
Estratégia da Anamnese e Exame Físico: 
•Identificar fatores de risco para baixa massa óssea e fratura 
Identificação de fatores de risco: Idade, Peso, Historia de 
Fratura (pessoal/familiar), Doença Intercorrente, Tabagismo, 
Etilismo, Drogas (p. ex., glicocorticóide, anticonvulsivantes) 
A prevenção da osteoporose pode ser alcançada com 
terapia estrogênica após a menopausa, embora esse 
processo imponha um aumento do risco de 
desenvolvimento de câncer de mama e do endométrio. Os 
bifosfonatos também passaram a ser empregados 
recentemente para evitar a osteoporose. 
Osteoporose Primária 
A osteoporose primária é a forma mais comum de 
osteoporose e ocorre em mulheres na pós-menopausa (tipo 
1) e idosos de ambos os sexos (tipo 2) 
A osteoporose primária tipo 1 deve-se a um aumento 
absoluto da atividade osteoclástica, afeta principalmente 
mulheres na pós-menopausa e é uma conseqüência direta 
da supressão de estrogênio. Postulou-se que o estrogênio 
medeie a atividade osteoclástica através das ações de 
citocinas produzidas pelo estroma da medula óssea. 
Tipicamente, a osteoporose da pós-menopausa torna-se 
diagnosticável em 10 anos após a menopausa. 
A osteoporose primária tipo 2 (osteoporose senil) ocorre 
em pacientes com mais de 70 anos de idade, afeta os dois 
sexos e é causada por atenuação da função osteoblástica. 
As causas da osteoporose primária tipo 2 são: 
• Fatores genéticos: relacionados com a formação de 
pico de massa óssea 
• Ingestão de cálcio: controversa; a ingestão diária 
recomendada é de 800 mg/dia 
• Absorção de cálcio e vitamina D: a forma ativa da 
vitamina D, 1,25(OH) 2D, promove a absorção de 
cálcio no intestino; níveis reduzidos de vitamina D 
ativa são provocados pela diminuição da atividade 
da 1αhidroxilase no rim devido a redução da ação 
do PTH 
 
 
• Exercícios físicos: a atividade física mantém a massa 
óssea 
• Fatores ambientais: o tabagismo em mulheres 
aumenta a osteoporose 
 
 
Osteoporose Secundária 
A osteoporose secundária ocorre associada a diversos 
fatores etiológicos, como: 
• Distúrbios endócrinos: excesso de corticosteróides 
(inibem a atividade osteoblástica), deficiência de 
estrógenos 
• Hiperparatireoidismo: aumento da atividade 
osteoclástica 
• Hipertireoidismo: renovação óssea acelerada e 
aumento da atividade osteoclástica 
• Hipogonadismo: deficiência de estrogênio ou de 
androgênios anabólicos; síndrome de 
Klinefelter,síndrome de Turner 
• Processos malignos hematológicos: o mieloma 
múltiplo pode secretar fator ativador de 
osteoclastos 
• Má absorção: doença gastrointestinal e hepática; 
perda de cálcio, fosfato e vitamina D do trato 
gastrointestinal 
• Alcoolismo: inibidor direto de osteoblastos; pode 
inibir a absorção de cálcio 
Hiperparatireoidismo Primário 
O hiperparatireoidismo primário resulta em reabsorção óssea 
generalizada devido à secreção inadequada de PTH, o que é 
relativamente incomum atualmente. 
Noventa por cento dos casos de hiperparatireoidismo 
primário são causados por adenomas da paratireóide, e os 
10% remanescentes são causados por hiperplasia da 
paratireóide. A elevação do PTH tem múltiplos efeitos, como: 
• Reabsorção óssea osteoclástica 
• Reabsorção de cálcio e excreção de fosfato, pelos 
rins 
• Aumento da absorção intestinal de cálcio devido ao 
aumento da síntese de vitamina D ativa 
 
 
 
O cálcio desempenha um papel fundamental em muitos 
processos fisiológicos, incluindo: 
• Excitabilidade das membranas 
• Acoplamento excitação/contração 
• Transmissão sináptica 
• Coagulação sanguínea → A transformação de 
protrombina em trombina depende de Ca. 
• Proteção dos órgãos internos 
• Sustentação/resistência à forças de tração 
• Contração muscular 
• Secreção hormonal 
• Absorção de Vitamina B12 
• Divisão celular 
• Sinalização celular, 
 
O organismo do homem adulto contém aproximadamente 
1.000g de Ca, dos quais 99% estão localizados no osso, 
formando cristais de hidroxiapatita [CA10(PO4)6(OH)2]. Os 
cristais têm um papel crucial nas propriedades mecânicas do 
suporte de peso do esqueleto. O 1% restante está no 
plasma, no liquido extracelular e nos próprios tecidos, 
predominante em vesículas de armazenamento dentro das 
células. 
Como há maior concentração de Ca fora da célula., o 
gradiente químico e elétrico através da membrana é a favor 
da entrada de Ca no interior da célula. O Ca no sangue é 
normalmente transportado por proteínas (45%), 
principalmente a albumina, outra parte encontra-se unida a 
pequenos ânions (10%), como fosfato e citrato, e uns 45% 
livre ou em estado ionizado 
 
 
• O Ca só é absorvido se estiver na forma iônica 
 
Absorção Intestinal e Excreção Fecal de Cálcio e Fosfato. 
• Ef iciência de absorção: 10 – 60% 
• Absorção depende = Nível de Ca na dieta, Vitamina 
D, paratormônio, calcitonina e níveis de Ca no 
sangue 
• Ca lcitriol - Aumentar a captura de Ca na borda 
in testinal, estimular a formação do complexo 
Proteína-Ca ou calbindins (armazenam os íons de 
Ca temporariamente após uma refeição e 
transportam para a membrana para a etapa final de 
absorção). 
Os valores usuais da ingestão são em torno de 1.000 mg/dia 
de cálcio e fósforo, separadamente, o que corresponde às 
quantidades presentes em 1 litro de leite. Normalmente, os 
cátions divalentes, como os íons cálcio, são mal absorvidos 
pelos intestinos. Entretanto, como discutido adiante, a 
vitamina D promove a absorção de cálcio pelos intestinos, e 
cerca de 35% (350 mg/dia) do cálcio ingerido costuma ser 
absorvido; o cálcio, remanescente no intestino, é excretado 
nas fezes. 
Quantidadeadicional de 250 mg/dia de cálcio chega aos 
intestinos por meio dos sucos gastrointestinais secretados e 
pelas células descamadas da mucosa. Dessa forma, 
aproximadamente 90% (900 mg/dia) da ingestão diária de 
cálcio é excretada nas fezes 
.Baixa absorção: 
 • Ácidos fítico e oxálico 
 O ácido oxálico (espinafre, acelga e folhas de beterraba) 
forma oxalato de Ca insolúvel no TD. 
 O ácido fítico (casca de cereais) se combina com o Ca 
formando fitato de Ca (insolúvel) 
• Fatores que afetam a regulação de Ca no sangue: 
• pH 
• Dieta rica proteína → aumenta absorção Ca 
• Ingestão de Ca 
• Menopausa (reabsorção óssea) → Osteoporose 
• Envelhecimento → Diminuição da eficiência de 
absorção de Ca → Acloridria e a resposta 
adaptativa da vitamina D. 
FUNÇÃO CELULAR E METABÓLICA DO FÓSFORO: 
• Proteção dos órgãos internos 
• Sustentação/resistência à forças de tração 
• Metabolismo energético 
• Estrutura/função das membranas 
• Sinalização intracelular 
• Regulação metabólica (fosforilação/desfosforilação- 
ativação/inibição de enzimas) 
• Armazenamento e decodificação do código genético 
A fisiologia do metabolismo de cálcio e fosfato, a formação 
dos ossos e dos dentes, bem como a regulação da vitamina 
D, do paratormônio (PTH) e da calcitonina estão intimamente 
interligadas. 
A absorção intestinal (duodeno) de fosfato ocorre com 
facilidade. Exceto pela porção de fosfato excretada nas 
fezes, em combinação ao cálcio não absorvido, quase todo o 
fosfato da dieta é absorvido para o sangue do intestino e 
depois excretado na urina 
• Excesso de magnésio, alumínio e ferro reduzem a 
absorção de Pi 
Normalmente, os túbulos renais reabsorvem 99% do cálcio 
filtrado e em torno de 100 mg/dia são excretados na urina. 
Aproximadamente 90% do cálcio no filtrado glomerular são 
reabsorvidos nos túbulos proximais, nas alças de Henle e nos 
túbulos distais iniciais 
O PTH pode aumentar intensamente a excreção do fosfato 
pelos rins, desempenhando papel importante no controle da 
concentração plasmática não só desse elemento, mas 
também do cálcio. 
 
 
A vitamina D é uma vitamina lipossolúvel com ações em 
múltiplos órgãos e tecidos, como no: cérebro, coração, pele, 
intestino, gônadas, próstata, mamas e células imunológicas, 
além de ossos, rins e glândulas paratireoides e adrenal. 
Entre os seus efeitos destacam-se o aumento da absorção 
de cálcio e fósforo no trato intestinal e diminui a excreção 
desses minerais pelos rins aumentando a mineralização 
óssea, inibição da proliferação celular, desenvolvimento 
neuronal, indução de diferenciação celular, inibição da 
angiogénese, estimulação da produção de insulina, inibição da 
produção de renina e imunomodulação. 
A deficiência dos níveis séricos de vitamina D tem sido 
associada a: 
• DEPRESSÃO 
• ESQUIZOFRENIA 
• AUTISMO PSICOSE 
• AVC 
• DOENÇA DE ALZHEIMER 
 
 
• DOENÇA DE PARKINSON 
• ESCLEROSE MÚLTIPLA 
• DEMÊNCIA 
Vitamina D é um termo genérico para diferentes compostos, 
sendo os principais a vitamina D2 ou ergocalciferol e a 
vitamina D3 ou colecalciferol. Ambas as formas são 
encontradas em seres humanos, embora a quantidade de 
cada uma dependa da dieta e da quantidade de exposição 
aos raios ultravioleta. A vitamina D2 possui origem vegetal e 
é ingerida por seres humanos principalmente por meio de 
alimentos fortificados com essa vitamina, em especial fungos. 
A vitamina D3 é derivada de seu precursor presente na 
pele, embora também possa ser proveniente da dieta, pois 
alguns alimentos são enriquecidos com vitamina D3. 
Como fontes naturais mais ricas em vitamina D3 destacam-
se os óleos de fígado de peixe sendo o de bacalhau e de 
atum aqueles que possuem um maior conteúdo neste 
composto. Para além destes alimentos, podem ser também 
encontradas quantidades satisfatórias de vitamina D3 em 
partes comestíveis de peixes que apresentam valores 
elevados de gordura (sardinha, cavala, atum), fígado de 
mamíferos, ovos e produtos lácteos. No caso dos produtos 
lácteos, e em particular do leite, este apresenta uma 
variação sazonal em vitamina D. Esta situação pode estar 
relacionada com a quantidade de luz solar que atinge a pele 
do animal, e que, permite que seja realizada a conversão da 
7-dehidrocolesterol da pele do animal em colecalciferol. 
Para que a vitamina D3 se torne ativa, é necessário que ela 
seja metabolizada no fígado e nos rins, de modo que esses 
órgãos precisam estar em pleno funcionamento para que a 
vitamina D possa exercer adequadamente suas funções. 
Quando não utilizada, ela fica armazenada no tecido adiposo. 
No sangue, a vitamina D circula ligada principalmente a uma 
proteína ligadora de vitamina D, embora uma pequena 
fração esteja ligada à albumina. No f ígado, sofre hidroxilação, 
mediada por uma enzima citocromo P450-like, denominada 
25-hidroxilase, transformando-se em 25-hidroxilase D, que é 
o principal metabólito utilizado para determinar a 
concentração de vitamina D no organismo do paciente em 
exames laboratoriais. A produção de 25- hidroxilase D é 
regulada pelo cálcio, pelos níveis de fósforo, pelo hormônio 
das paratireoides no plasma , calcitocina e pelo fator de 
crescimento de fibroblastos 23. 
A etapa inicial no processo de síntese endógena das 
moléculas do grupo vitamina D se inicia nas camadas 
profundas da epiderme onde está armazenada a substância 
precursora, o 7- deidrocolesterol (7-DHC), localizado na 
camada bilipídica das membranas celulares. Para que esse 
processo de ativação da vitamina D se inicie, é preciso que o 
indivíduo receba a luz solar direta, especificamente a 
radiação ultravioleta B (UVB). Uma outra variável que está 
envolvida nessa etapa inicial de ativação da vitamina D é a 
quantidade de melanina na pele do indivíduo. Os estudos 
mostram menores reservas da 25(IH)D em indivíduos negros 
quando comparados aos caucasianos (20), mas que as duas 
etnias têm a mesma capacidade de síntese de 25(OH)D (21), 
só que indivíduos com pele mais escura precisam de mais 
tempo de exposição ao sol para sintetizarem a vitamina D3 
A absorção do fóton UVB pelo 7-DHC promove a quebra 
fotolítica da ligação entre os carbonos 9 e 10 do anel B do 
ciclo pentanoperidrofenantreno, formando uma molécula 
secosteroide, que é caracterizada por apresentar um dos 
anéis rompidos. Essa nova substância, a pré-vitamina D3, é 
termoinstável e sofre uma reação de isomerização induzida 
pelo calor, assumindo uma configuração espacial mais 
estável, a vitamina D3. A energia estérica dessa nova 
conformação tridimensional da molécula a faz ser secretada 
para o espaço extracelular e ganhar a circulação sanguínea. 
O colecalciferol e o ergosterol são transportados no sangue 
por uma glicoproteína, a proteína ligadora da vitamina D 
(DBP, vitamin D binding protein). 
Ao alcançarem o fígado, as vitaminas D2 e D3 sofrem 
hidroxilação no carbono 25, mediada por uma enzima 
microssomal da superfamília do citocromo P450 (CYP450) 
denominada 25-hidroxilase D (CYP2R1), dando origem a 25-
hidroxivitamina D ou 25-hidroxicolecalciferol (25(OH)D3 e 
25(OH)D2 ). A CYP2R1 é uma enzima microssomal expressa 
preferencialmente no fígado, mas também presente nas 
células testiculares. 
A 25(OH)D, acoplada à DBP, é transportada a vários tecidos 
cujas células contêm a enzima 1-α-hidroxilase (CYP27B1), uma 
proteína mitocondrial da família do CYP450 que promove 
hidroxilação no carbono 1 da 25(OH)D, formando a 1-α,25-
dihidroxicolecalciferol [1,25(OH)2 D ou calcitriol], nos túbulos 
proximais dos rins. que é a molécula metabolicamente ativa 
da vitamina D. A CYP27B1 é expressa nas células dos túbulos 
renais proximais, onde a grande parte do calcitriol necessário 
ao metabolismo sistêmico é sintetizado. A DBP, junto com 
seus ligantes, apresenta uma a lta taxa de recaptação pelas 
células dos túbulos proximais, o que evita perda urinária dos 
metabólitos do grupo da vitamina D e concentra a 25(OH)D 
nos túbulosrenais, onde será necessário para a conversão 
em 1,25(OH)2 D. 
Os efeitos biológicos da 1,25(OH)2 D são mediados pelo seu 
receptor (VDR, vitamin D receptor), um fator de transcrição 
que pertence à família de receptores hormonais nucleares 1. 
 
 
O VDR é expresso em quase todas as células humanas e 
parece participar, de maneira direta ou indireta, de regulação 
de cerca de 3% do genoma humano. 
Nos rins, o calcitriol (1,25(OH)2 D) atua nos túbulos distais 
promovendo a reabsorção do cálcio filtrado através da 
regulação da expressão de proteínas transportadoras de 
cálcio, TRPV5 e CaBP-9k. Ela regula ainda a expressão e 
síntese de FGF-23 nos osteoblastos e osteócitos, o qual 
inibe a atividade da proteína cotransportadora de sódio e 
fosfato tipo 2a (NaPi2a) nos túbulos proximais, regulando a 
fosfatemia e a fosfatúria de modo a promover níveis de 
cálcio e fósforo adequados para a mineralização óssea. 
O calcitriol estimula a absorção intestinal de cálcio e fosfatos 
nas células endoteliais do intestino. O cálcio é absorvido pelo 
trato digestório por meio de transporte ativo, que ocorre 
predominantemente no duodeno e jejuno proximal, e 
difusão passiva, localizada principalmente no jejuno distal e no 
íleo. 
O componente ativo é saturável, estimulado pela 1,25(OH) D3 
(calcitriol), regulado pela ingestão dietética e pelas 
necessidades do organismo. O calcitriol influencia o transporte 
ativo, aumentando a permeabilidade da membrana, regulando 
a migração de cálcio através das células intestinais e 
aumentando o nível de calbindina (proteína transportadora 
de cálcio – CaBP). A fração de cálcio absorvida aumenta 
conforme sua ingestão diminui. Trata-se de uma adaptação 
parcial à restrição de cálcio, resultando no aumento do 
transporte ativo mediado pelo calcitriol. Portanto, o transporte 
ativo é caracterizado como principal mecanismo de absorção 
de cálcio quando a ingestão desse componente é baixa 
Conforme a ingestão de cálcio aumenta (> 500 mg/dia), a 
difusão passiva apresenta maior participação na absorção do 
cálcio. Em vista disso, o processo passivo pode tornar-se o 
mecanismo predominante de absorção de grandes doses de 
cálcio, uma vez que o transporte ativo já está saturado. 
Componentes da dieta, como as proteínas do leite e a 
lactose, que aumentam a solubilidade e a osmolaridade do 
cálcio no íleo, tendem a estimular a difusão passiva 
A deficiência continua de vitamina D juntamente com a de 
cálcio tem diversas consequências dentre elas o câncer, 
doenças infecciosas, inflamatórias, autoimunes, 
cardiovasculares e metabólicas, como a doenças ósseas: 
osteopenia e osteoporose. Nos idosos, a presença de 
osteoporose é frequente e decorrente, dentre outros 
fatores, da falta de alimentos fontes de cálcio e vitamina D. A 
principal consequência dessa doença óssea é o aumento da 
fragilidade óssea e risco de fraturas, prejudicando a qualidade 
de vida na senescência 
 
Fatores de risco para hipovitaminose D: 
• DIMINUIÇÃO SÉRICA DE 25(OH)D 
• LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA 
• COR DA PELE 
• IDADE 
• EXPOSIÇÃO SOLAR 
• INADEQUADA BAIXA INGESTÃO DE VITAMINA D 
 
 
 
HIPOCALCEMIA: 
Os níveis de cálcio ionizado são finamente regulados pelo 
paratormônio (PTH) e pela vitamina D. O PTH é produzido 
pelas glândulas paratireóides em resposta à hipocalcemia e à 
hiperfosfatemia e promove o aumento do cálcio sérico 
através de três ações: aumento da reabsorção óssea através 
da estimulação dos osteoclastos, aumento da reabsorção 
tubular distal de cálcio e aumento da produção renal de 
ca lcitriol (forma ativa da vitamina D), a qual promove 
aumento da absorção intestinal de cálcio, principalmente no 
duodeno 
 
 
 
HIPERCALCEMIA: 
O aumento da calcemia e a elevação dos níveis de calcitriol 
promovem a d iminuição do PTH por feedback negativo e, 
consequentemente, a redução dos níveis de cálcio ionizado. 
Em oposição ao PTH e em resposta à hipercalcemia, a 
tireóide produz o hormônio calcitonina que reduz a calcemia 
através da inibição dos osteoclastos e da d iminuição da 
absorção intestinal e renal de cálcio. A calcitonina perde 
relevância quando comparada ao PTH. 
 
HIPOFOSFATEMIA: 
Em condições de restrição de fósforo dietético uma 
diminuição na concentração sérica de fósforo faz com que 
ocorra uma depressão na expressão e liberação do FGF23 
dos ossos. A d iminuição nas concentrações de FGF23 
permite um aumento na expressão e regulação das 
proteínas transportadoras de fósforo (NaPi2a e NaPi2c) 
aumentando a reabsorção de fósforo, diminuindo a excreção 
ur inária de fósforo. A supressão da concentração do FGF23 
também ocasiona um aumento na atividade da enzima 
25(OH)D3-1α-hidroxilase e faz com que a ocorra a liberação 
da forma ativa da vitamina D (1,25(OH)2D3). A 1,25(OH)2D3 
atua diretamente no in testino delgado estimulando a 
absorção de cálcio e fósforo e também nos ossos 
estimulando a desmineralização destes minerais, a fim de 
manter a concentração de fósforo normal. A insulina 
também atua estimulando a reabsorção renal e os 
glicocorticoides e o glucagon atuam na diminuição da 
reabsorção renal do fosfato 
 
HIPERFOSFATEMIA: 
O excesso de fósforo no organismo pode provocar 
calcificação cardiovascular, calcificação dos tecidos moles, 
osteopenia (diminuição da massa óssea), anemia, hipertensão, 
coceira (pode levar a lesões cutâneas graves) e disfunção 
sexual, além de confusão mental e sensação de peso nas 
pernas. 
A hiperfosfatemia é tratada por meio da diminuição do 
consumo de fósforo na dieta e da redução da absorção de 
fosfato no trato digestivo (esse último, por meio de 
medicações). Pequenas elevações séricas de fosfato levam a 
uma diminuição na reabsorção tubular proximal de fosfato 
no rim.