ESTUDO DIRIGIDO HORMÔNIOS CALCIOTRÓFICOS

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ESTUDO DIRIGIDO – HORMÔNIOS CALCIOTRÓFICOS
1. Quais são os efeitos fisiológicos das concentrações alteradas de
cálcio e fosfato?
A variação dos níveis de fosfato, no líquido extracelular, para valores bem abaixo do
normal, não provoca efeitos imediatos relevantes. Em contraste, leves aumentos ou
quedas do íon cálcio no líquido extracelular podem causar efeitos fisiológicos
preocupantes e imediatos.
A hipocalcemia e a hipofosfatemia crônicas reduzem intensamente a mineralização
óssea. Observe mais algumas alterações:
Hipocalcemia
● SN mais excitável porque ocorre aumento da permeabilidade da
membrana dos neurônios, permitindo entrada de sódio e potenciais de
ação.
● Os músculos podem se contrair devido ao estímulo aos neurônios, o que é
chamado de tetania.
● Outra consequência são as crises epilépticas, pois o SNC passa a ter uma
maior atividade.
Hipercalcemia
● Depressão do SN
● Ocorre constipação por falta de contração dos músculos do trato
gastrointestinal
● Ocorre menor contração do coração
A regulação desses íons é feita pelo paratormônio, calcitonina e pela vitamina
D, além de apresentar influência do estrogênio, que protege o tecido ósseo da
ação de osteoclastos.
2. Descreva as etapas de biossíntese da vitamina D. Quais são os
fatores reguladores da enzima 1 alfa-hidroxilase do rim?
● A etapa inicial de síntese endógena das moléculas do grupo vitamina D se
inicia nas camadas profundas da epiderme.
● Ao se formarem, essas moléculas ainda são inativas; para que o processo
de ativação de vitamina D3 se inicie, é preciso que o indivíduo receba
luz solar direta, especialmente a radiação UVB.
● Quando ingerida, por dieta ou por suplementação, sua molécula já está
na forma ativa.
● Cabe ressaltar que a vitamina D é composta pela vitamina D3 (degradada
a 5,6-transvitamina D3 e suprasterol-1 e 2) e pela vitamina D2
(semelhante biologicamente à vitamina D3), as quais são transportadas por
uma alfa-globulina e sintetizadas no fígado.
● No fígado ocorre uma hidroxilação na posição 25, sendo o produto da
reação a 25-hidroxicolecalciferol, forma dominante no plasma e a
principal forma de armazenamento da vitamina.
● Essas alterações se dão pela enzima citocromo P450, denominada
CYP2R1. A 1,25(OH)2D3 é o mais importante metabólito da vitamina D, e
o cálcio, fosfato e o PTH são essenciais na sua produção.
● A atividade 25-hidroxicolecalciferol-1-hidroxilase aumenta em função de
níveis baixos de fosfato plasmático ou diminui pela redução do cálcio
no plasma, aumentando a liberação do PTH.
● A hipocalcemia, causada por deficiência de cálcio na dieta,resulta em níveis
elevados de 1,25(OH)D3 no plasma
● A ação clássica da vitamina D3 é a regulação do metabolismo do cálcio
e fósforo por meio de controle dos processos de absorção intestinal e
reabsorção renal desses íons, mantendo-os em concentrações plasmáticas
suficientes para assegurar a adequada mineralização e o crescimento ósseo
em crianças e adolescentes e a saúde óssea global em todas as etapas da
vida.
● Nas células endoteliais do intestino, a vitamina D3 estimula a absorção de
cálcio no duodeno e absorção passiva no jejuno.
● A absorção ativa é regulada pelo estímulo à expressão de proteínas
responsáveis pela captação do cálcio pelos enterócitos, de proteínas
envolvidas no transporte intracelular de cálcio, e dos canais de membrana
ATP dependentes para extrusão do cálcio para o fluído extracelular.
● No jejuno, ela estimula a expressão de paracelinas, proteínas intercelulares
que formam canais por onde o cálcio é transferido passivamente por
gradiente de concentração.
● O mecanismo de ação da vitamina D no controle da absorção de fosfato
envolve uma complexa corregulação da expressão do fator de
crescimento fibroblástico (FGF-23) e da proteína cotransportadora de
sódio e fosfato tipo 2b (NaPi2b) presente na membrana apical dos
enterócitos do duodeno e jejuno.
● A NaPi2b promove a absorção intestinal de fosfato e sua expressão pode
ser estimulada pela vitamina D3 ou inibida pelo FGF-23.
● Ao mesmo tempo, a expressão do FGF-23 pode ser regulada por vias de
sinalização dependentes ou independentes da ativação de VDR (receptor
de vitamina D).
● Nos rins, a vitamina D3 atua nos túbulos distais promovendo a
reabsorção do cálcio filtrado através da regulação da expressão de
proteínas transportadoras de cálcio.
● 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
3. Quais as ações da vitamina D?
● A ação clássica da vitamina D3 é a regulação do metabolismo do cálcio
e fósforo por meio de controle dos processos de absorção intestinal e
reabsorção renal desses íons, mantendo-os em concentrações plasmáticas
suficientes para assegurar a adequada mineralização e o crescimento ósseo
em crianças e adolescentes e a saúde óssea global em todas as etapas da
vida.
● Regulação do metabolismo ósseo e das concentrações de cálcio e fósforo,
mantendo tanto os níveis séricos quanto os extracelulares
● Responsável pela absorção intestinal de fósforo e cálcio, pela mobilização
desse último a partir do osso na presença do PTH, e pelo aumento da
absorção renal de cálcio, regulando, o metabolismo ósseo
● Participa da função muscular, modulação da secreção de PTH e função das
células ósseas.
● Na manutenção da massa óssea, a vitamina D concede a mineralização
óssea normal e mobiliza cálcio do osso para a circulação, atuando com a
maturação do colágeno e da matriz celular
● A vitamina D também estimula a formação de osteocalcina, osteopantina e
fosfatase alcalina, agindo em conjunto com o PTH na ativação e maturação
das células osteoclásticas
● A diminuição da vitamina D (1,25(OH)2D), também conhecida como
hipovitaminose D, está relacionada especialmente à hipocalcemia leve e ao
hiperparatireoidismo secundário, a osteomalácia e ao raquitismo
● O déficit extremo da vitamina D afeta as funções não endócrinas dessa
vitamina, as quais são afetadas somente quando se encontram nesse estado.
Essa deficiência está ligada a doenças autoimunes, como a DM tipo 1, lúpus
eritematosos, esclerose múltipla, artrite reumatoide e doença inflamatória
intestinal
● Nas células endoteliais do intestino, a vitamina D3 estimula a absorção de
cálcio no duodeno e absorção passiva no jejuno.
- A absorção ativa é regulada pelo estímulo à expressão de proteínas
responsáveis pela captação do cálcio pelos enterócitos, de proteínas
envolvidas no transporte intracelular de cálcio, e dos canais de
membrana ATP dependentes para extrusão do cálcio para o fluído
extracelular.
● No jejuno, ela estimula a expressão de paracelinas, proteínas
intercelulares que formam canais por onde o cálcio é transferido
passivamente por gradiente de concentração.
● O mecanismo de ação da vitamina D no controle da absorção de fosfato
envolve uma complexa corregulação da expressão do fator de
crescimento fibroblástico (FGF-23) e da proteína cotransportadora de
sódio e fosfato tipo 2b (NaPi2b) presente na membrana apical dos enterócitos
do duodeno e jejuno.
- A NaPi2b promove a absorção intestinal de fosfato e sua expressão
pode ser estimulada pela vitamina D3 ou inibida pelo FGF-23.
- Ao mesmo tempo, a expressão do FGF-23 pode ser regulada por vias
de sinalização dependentes ou independentes da ativação de VDR
(receptor de vitamina D).
● Nos rins, a vitamina D3 atua nos túbulos distais promovendo a
reabsorção do cálcio filtrado através da regulação da expressão de
proteínas transportadoras de cálcio.
● 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
4. Como ocorre asíntese, processamento e regulação da secreção do
PTH?
- O PTH, é um hormônio produzido nas glândulas paratireoides com 84
aminoácidos em sua forma final, ainda que apenas os 34 primeiros sejam
necessários em sua atividade biológica.
- Esse hormônio é um dos responsáveis no controle da calcemia e na
regulação das alterações agudas das concentrações extracelulares de
cálcio.
- O PTH permanece armazenado em vesículas de secreção após sua
síntese, podendo sofrer metabolização intracelular.
- Os fragmentos aminoterminais são degradados e os carboxi-terminais
são liberados na circulação
- O PTH possui uma meia vida de aproximadamente 2 minutos, sendo que a
sua metabolização ocorre em grande parte no fígado e rins, e em menor
quantidade em outros tecidos, como no ósseo
- Nos receptores dos túbulos contorcidos distais, o PTH determina a
reabsorção de cálcio e magnésio e a excreção de fosfato e bicarbonato pelo
rim, aumentando assim o cálcio plasmático e reduzindo os níveis urinários,
este órgão é responsável pelos ajustes mais rápidos da calcemia
5. Quais são os efeitos biológicos do PTH no intestino, rim e osso?
● PTH determina a reabsorção de cálcio e magnésio e a excreção de
fosfato e bicarbonato pelo rim, aumentando assim o cálcio plasmático e
reduzindo os níveis urinários, este órgão é responsável pelos ajustes mais
rápidos da calcemia
● Já no osso, o paratormônio atua na reabsorção, ajustando o desbloqueio do
cálcio pelo osteoclasto, impedindo a ação osteoblástica e permitindo o
equilíbrio entre formação e reabsorção. Desse modo, incentivada pelo
PTH ocorre a reabsorção óssea osteoclástica, que pode resultar tanto da
liberação de fatores parácrinos quanto do estímulo da expressão de
proteínas nos osteoblastos, causando, assim, o amadurecimento e a
atividade dos osteoclastos
● A expressão dos genes especiais na ativação da matriz dos osteoblastos se
dá pelo recrutamento, pela produção de fatores de crescimento e a
estimulação. Vários efeitos biológicos se fazem através de um receptor
de membrana ligado à proteína G, provocando a adenil-ciclase, gerando
um aumento nas concentrações de AMPc e o sistema de proteínaquinase
A, e a proteína Gq com o receptor acelera a fosolipase C .
● Uma das grandes causas de hipoparatireoidismo é a deficiência de
secreção de PTH, em que há ausência de seus efeitos nos ossos, rins e
intestino. Essa deficiência e a hiperfosfatemia interferem na produção renal
de 1,25(OH)2D, cujo baixo nível resulta em diminuição de absorção de cálcio
intestinal e diminuição da reabsorção óssea, haja vista que a 1,25(OH)2D
também estimula a reabsorção óssea e sua falta dificulta a mobilização de
cálcio do osso
● Por outro lado, o hiperparatireoidismo acontece pelo aumento da
produção de PTH nas glândulas paratireoides. No hiperparatireoidismo
primário (HPTP) ocorre a diminuição da espessura cortical óssea e
observa-se a manutenção do volume do osso trabecular
6. Onde é produzida a calcitonina? Qual a ação da calcitonina?
Produzida e secretada pelas células parafoliculares (células C), da glândula
tireóide
A principal função da calcitonina (CT) é controlar o metabolismo, os níveis
sanguíneos de cálcio no organismo e bloquear a atividade dos osteoclastos.
Utilizada para controlar e aperfeiçoar a densidade mineral óssea e diminuir taxas de
fraturas, a calcitonina é fundamental para a regulação da saúde dos ossos, e por
esse motivo existem medicamentos que levam esse hormônio em sua composição,
usados, por exemplo, em doenças como a osteoporose
A calcitonina exerce um controle secundário na regulação do cálcio.
Como o corpo reconhece que precisa liberar esse hormônio? Através da elevação
iônica do cálcio no meio extracelular.
Qual o mecanismo de ação?
- Aumento da excreção renal de cálcio
- Redução da reabsorção óssea e liberação de cálcio por impedir a
produção de novos osteoclastos.
7. Quais as principais causas da osteoporose? (citar a ação hormonal
sobre o metabolismo ósseo).
a doença osteometabólica estabelecida pela baixa massa óssea e ligada à
danificação da microarquitetura dos ossos, levando a um comprometimento da
resistência, aumento da fragilidade e, posteriormente, a riscos de fraturas deles
Denomina-se OP primária quando é obtida por causas naturais (menopausa ou
senilidade), e OP secundária quando há uma série de condições clínicas
(medicamentos, outras doenças, sedentarismo etc.), podendo acometer indivíduos
adultos e idosos
Mulheres na pós-menopausa são propicias a terem taxas de remodelação óssea
aumentada de forma extrema, particularmente na perimenopausa. Assim, origina-se
uma fase de perda gradativa do osso cortical, podendo permanecer alta até após a
interrupção da função ovariana, o que leva à gradual perda de massa óssea. Essa
perda, por sua vez, causa o encurtamento da meia vida dos osteoblastos e da
elevada taxa de apoptose dos osteócitos, assim a meia vida dos osteoclastos se
prolonga, aumentando a reabsorção e diminuição da formação óssea
causada principalmente pela redução nos níveis do hormônio estrogênio, que faz
com que o depósito de minerais e cálcio nos ossos não aconteça mais com tanta
efetividade, resultando no enfraquecimento dos ossos.
REFERÊNCIAS:
1. GUYTON, Arthur C., HALL, John E. Tratado de Fisiologia Médica. 13.ed., Rio de Janeiro:
Elsevier, 2017.
2. COSTANZO, Linda. Fisiologia. 5.ed., Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.