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FISIOPATOLOGIA_METABOLISMO_DE_CALCIO

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CALCIO 
CALCIO SÉRICO (Extracelular) 
· Ca2+ principal catión bivalente extracelular
· Es muy importante para muchas funciones corporales
· Papel en función de:
· Membranas excitables
· Fusión y liberación de vesículas
· Contracción muscular
· Segundo mensajero
· Papel en cascada de coagulación
· Formación y remodelado de esqueleto (Capacidad de unir dos proteínas en forma cruzada (matriz ósea))
	· Calcio extracelular: Es esencial para la coagulación de la sangre, la excitabilidad de las membranas nerviosas y musculares, y para mantener el sistema esquelético.
· Calcio intracelular: Regula la secreción hormonal, activación neuronal, contracción muscular
· Los iones de calcio son cofactores para enzimas y actúan como segundos mensajeros intracelulares. 
· La homeostasis del calcio es muy segura, y la concentración de calcio extracelular cambia muy poco durante la vida a pesar de las grandes fluctuaciones en el calcio de la dieta, salida y entrada de calcio del esqueleto, excreción renal y las demandas extras por embarazo y lactancia 
· La entrada y salida de calcio es regulada hormonalmente 
CALCIO CORPORAL 
· Contenido corporal: 1000-1300 gr
· 99% contenido en el esqueleto, 1% listo para 
El 55% del calcio plasmático está disponible para el metabolismo activo, el 45% está unido a proteínas (albúmina). La mayoría del calcio ionizado filtrado por el riñón se reabsorbe en el túbulo proximal 
Regulación del calcio: Absorción por el tracto GI, reabsorción renal y resorción del hueso 
FÓSFORO 
· 85% hueso y el 15% unido a proteínas
· Generación enlaces de alta energía (ATP)
· Componente fosfolípidos de todas las membranas
· Regulación función proteínas (por fosforilación proteica)
· Regulador de actividad enzimática
· Formas
· Orgánica : fosfolípidos
· Inorgánica: Modifica las concentraciones de calcio ionizado y tiene un papel en la excreción de hidrogeniones por el riñón
· En hueso unido a calcio hidroxiapatita (Se requiere de ambos para formar hidroxiapatita, el principal mineral del hueso) 
· La regulación de la concentración extracelular es menos estricta que la del calcio extracelular (La [ ] plasmática puede variar en un 100%)
· Se encuentra en la dieta en gran cantidad, y el 70-80% se absorbe en el intestino delgado 
· El riñón es el principal protector de la [ fósforo plasmático ] en una deficiencia dietaria 
REGULACIÓN DEL CALCIO Y FÓSFORO 
· Usualmente las [ ] de ambos se regulan al tiempo (en ocasiones, en sentidos contrarios) 
· Calcio x fósforo = Bajo = indica deficiencia 
· Calcio x fósforo = Alto = Se aumenta la propensión a que se acumule CaPO4 en tejidos blandos 
· La ingesta óptima varía con la edad 
· Niños y adolescentes: Requiere calcio extra para el crecimiento
· Embarazadas: Requiere más calcio y más en el último trimestre (desarrollo esqueleto fetal) 
· Menopausia y adultos mayores requieren más, porque no absorben el calcio de la dieta, y sus pérdidas renales son mayores 
· Los productos lácteos son la mejor fuente (intolerancia a la lactosa). Otras fuentes son peces con esqueleto, nueces y vegetales verdes. 
· El calcio en la dieta se puede complementar con suplementos de calcio oral, si es necesario
	Principales reguladores hormonales del balance de calcio: PTH, vitamina D, calcitonina y PTHrP
PTH 
· La glándula paratiroides la secreta en respuesta a un calcio extracelular bajo
· Su secreción y producción es sensible a la disminución del calcio iónico sérico (la [ ] es reconocida por los receptores sensores de calcio de cells de paratiroides)
· PASOS: 1. Secreción, 2. Interactúa con receptores celulares superficiales de hueso y túbulos renales. 3. Interacción con proteínas G, 4. Activación adenilato ciclasa y aumento de AMPc que inicia fosforilación que aumenta el calcio 
· Su acción principal es conservar de manera constante la concentración de calcio ionizado 
· Aumenta resorción ósea (↑actividad y número de osteoclastos por medio de osteoblastos) 
· Estimula síntesis de 1,25 OH (absorción intestinal de calcio y fosfato)
· Aumenta resorción Calcio en túbulo distal (disminuye la de fosfato) y de magnesio 
· Activación de osteoblastos que estimulan la formación de preosteoclastos (en monocitos-macrófagos) en osteoclastos. (se une a receptores en osteoblastos): La diferenciación en osteoclastos la controlan RANKL (ligando del receptor activador para el factor nuclear κ B) y por el M-CSF
· PTH aumenta síntesis de RANKL y M-CSF por los osteoblastos 
· La osteoprotegerina bloquead 
· Tiene efecto anabolizante: La parathormona (PTH) administrada en dosis bajas y en forma intermitente, tiene un efecto anabolizante, aumentando la vida media de los osteoblastos maduros al disminuir la prevalencia de su apoptosis. (http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1698-69462006000200012)
· Aumenta la excreción de fosfato renal 
· Resultado neto: AUMENTA EL CALCIO EN PLASMA Y DISMINUYE EL FÓSFORO PLASMÁTICO 
· La calcitonina y la proteína relacionada con la PTH (PTHrP) sus papeles en fisiología no se conocen, pero la calcitonina es usada en terapéutica y la PTHrP es la principal causa de hipercalcemia
VITAMINA D 
ALTERACIONES EN LA HOMEOSTASIS DEL CALCIO
· HIPERCALCEMIA 
· HIPERPARATIROIDISMO PRIMARIO
· HIPERPARATIROIDISMO SECUNDARIO
· HIPERPARATIROIDISMO TERCIARIO
· HIPOCALCEMIA
· FALLA PARA MANTENER DENSIDAD ÓSEA NORMAL
HIPERCALCEMIA 
· DEPENDIENTE de PTH
· Hiperparatiroidismo primario
· Familiar
· MEN I (HiperPTH, Tum pit. Tumores enteroprancreaticos)
· MEN II a (cáncer medular, feocromocitoma, hiperplasia paratiroidea)
· Hipercalcemia hipocalciuria
· HiperPTH familiar aislado
· Hiperparatiroidismo terciario
· INDEPENDIENTE de PTH 
· Malignidad :PTHrp, Act extrarenal 1 alfa hidroxilasa. Metástasis osteolíticas y citoquinas locales
· Intoxicación por Vitamina D
· Enfermedades crónicas granulomatosas
· Medicaciones : tiazidas, litio, exceso vitamina A y retinoides
· Misceláneas: hipertiroidismo, acromegalia, feocromocitoma, insuficiencia adrenal, inmovilización, nutrición parenteral, síndrome alcali leche (Sindrome de leche y alcalinos, en inglés Milk Alkali Syndrome) 
· SÍNTOMAS DE HIPERCALCEMIA
· Litiasis: nefrolitiasis, condrocalcinosis, sed, poliuria, acidosis metabólica
· Huesos : dolor , fracturas
· Síntomas: anorexia, dispepsia, constipación, fatiga, mialgia, debilidad muscular proximal, dolor articular, pérdida de memoria, depresión, confusión letargia y coma
· HALLAZGOS 
· Repolarización incrementada QT corto
· Insuficiencia renal
· Relacionado con grado y duración
· Hipofosfatemia
· Por la inhibición de la resorción proximal. Cotransportador Na/P
· Alteraciones magnesio
· PTH est resorc/ HiperCa inh resorc. Lev dism.
· Acidosis metabólica (inusual)
· PTH inh resor bicarb/resorción osea libera alcali/HiperCa estimula resorción de bicar
· Anemia
· Normocítica normocrómica (fibrosis medular?)
· Gamopatía monoclonal
· NO está clara la asociación
CAUSAS DE HIPERCALCEMIA 
HIPERPARATIROIDISMO PRIMARIO
· 80% debido a adenoma solitario 
· Incidencia 1:500-1000
· Mujeres de edad media
· Presentación más frecuente hiperCa asintomática
· Hipercalciuria
· 20% nefrolitiasis
· Descenso DMO hueso cortical
· Osteitis fibrosa quistica
· Debilidad muscular, fatiga
· Síntomas neuropsiquiatricos
· 20% hiperplasia
· Se puede encontrar
· Apariencia del cráneo “sal y pimienta” 
· Tumores pardos: Pueden haber tumores cafés que son osteoclastomas en los huesos largos, costillas y mandíbula
HIPERCALCEMIA ASOCIADA A MALIGNIDAD 
· Local osteolítica: 
· Ptes con compromiso esquelético extenso
· Mieloma múltiple, cáncer de seno (causa más frecuente entre tumores sólidos)
· Liberación de factores que estimulan la formación y/o actividad de osteoclastos
· Los componentes de matriz liberados actúan quimiotácticamente en las células tumorales e incrementan su potencial metastásico
· Hipercalcemia humoral de malignidad (HHM) ↑ PTHrP
· Incremento resorción osteoclástica y reabsorción tubular de calcio
· ↑Calcio ↓ Fosfato ↓ PTH
· TUMORES NEUROENDOCRINOS PANCREÁTICOS· Carcinomas escamosos (esofago, pulmón,cervix, vulva, cabeza y cuello), así como renal, vejiga, ovario, o Ca seno
· Mediada por Vitamina D 
· Producción ectopica de 1,25-dihidroxivitamina D [1,25(OH)2D]
· Linfomas / disgerminomas ováricos
· Secreción ectópica
· Rara (10 casos reportados)
· ↑Calcio ↓ Fosfato ↑ PTH
HIPERCALCEMIA ASOCIADA A EXCESO DE VITAMINA D 
· Exógena: RARA 
· Endógena
· Aumento conversión 25(OH)D a 1,25 (OH)D
· Linfomas
· Sarcoidosis
· Tuberculosis
· Lepra
· ↑Calcio ↑ Fosfato ↑ 1,25 (OH) D
HIPERCALCEMIA POR MUTACIÓN DEL RECEPTOR DE CALCIO 
· Hipercalcemia hipocalciurica familiar
· Autosómico dominante
· Mutaciones en el gen de receptor de calcio
· Se necesitan mayores niveles de calcio para disminuir PTH
· Hipercalcemia asintomática
· Bajos niveles de calcio urinario teniendo en cuenta hipercalcemia
· PTH normales o levemente elevados
OSTEODISTROFIA RENAL 
HIPERPARATIROIDISMO SECUNDARIO 
· Retención de fósforo causa hipocalcemia y secreción de PTH
· Reducción en la formación de 1,25 (OH) vitamina D
· Hiperfosfatemia
· Incremento FGF23
· Inhibe 1 alfa hidrox vitamina D para favorecer excreción
· Pérdida nefronas
· Hiperplasia de paratiroides por pérdida de inhibición mediada por vitamina D
HIPERPARATIROIDISMO TERCIARIO 
· Paciente con falla renal terminal
· Niveles elevados PTH con hipercalcemia
· Tejido paratiroideo hiperfuncionante que no responde adecuadamente a la regulación fisiológica o la terapia médica con sales orales de calcio y calcitriol
· Terapia tardía o inadecuada
· Hiperfosfatemia persistente
· Anormalidades adquiridas de la glándula paratiroides (proliferación policlonal -hiperplasia/expansión monoclonal- tejido adenomatoso)
HIPOCALCEMIA 
· Hipoparatiroidismo
· Post quirúrgico/ Dest autoinmune
· Hueso ávido o hambriento
· Déficit vitamina D
· Dietaria / exposición solar
· Malabsorción
· Insuficiencia renal / hepática
· Aumento catabolismo
DÉFICIT DE VITAMINA D 
· Niveles 25OH vitamina D < 20ng/ml
· Asociados inversamente con niveles de PTH
· 1 Billón de personas en el mundo
· Fuentes
· Naturales: Salmon, sardinas, caballa, tuna, aceite de hígado de bacalao, hongos shiitake, yema del huevo. Exposición solar (UVB)
· Alimentos fortificados (enriquecidos): Leche, jugo de naranja, formulas infantiles, yogurts, mantequilla, margarine, quesos, cereales del desayuno 
· Suplementos 
· Absorción inadecuada de calcio y fosfato
· Estimulación PTH
· Raquitismo /Osteomalacia
· Manifestaciones no óseas:
· Debilidad muscular
· Control >200 genes implicados en reg.celular, diferenc. apoptosis, angiog. (niveles <20ng/ml asoc con aumento riesgo (y mortalidad)Ca colon, próstata, seno) 
OSTEOPOROSIS 
· Condición ósea sistémica caracterizada por la alteración de la cantidad o la calidad de hueso, que disminuye su resistencia, aumenta su fragilidad y predispone a un mayor riesgo de fractura. 
TIPOS 
· Anteriormente 2 tipos: 
· Post-menopáusica 
· Deficiencia de calcio y proceso de envejecimiento 
· Actualmente, se considera un proceso contínuo, múltiples mecanismos patogénicos convergen para producir la pérdida de masa ósea con alteración de microarquitectura 
FRAGILIDAD ESQUELÉTICA 
· Falla esquelética para alcanzar la densidad ósea óptima durante el crecimiento 
· Resorción excesiva que resulta en osteopenia y alteración de la microarquitectura 
· Alteración de la formación ósea durante el proceso de remodelamiento óseo 
MODELAMIENTO ÓSEO 
· Formación de hueso donde antes no había 
· Hueso trabecular en huesos largos, cuerpos vertebrales, interior de la pelvis y otros huevos planos. Soporte mecánico. Más activo metabólicamente. 
· Hueso cortical: Denso, compacto 80%, importante en protección mecánica 
REMODELAMIENTO ÓSEO 
· Forma predominante de formación ósea al finalizar la pubertad.
· Activación de osteoblastos
· Expresión RANK (Receptor Activator of NF-kappa B Ligand) o factor diferenciador de osteoclastos.
· Interacción RANK con receptor de precursor osteoclástico RANK, inducción de diferenciación de osteoclastos a partir de células hematopoyéticas del linaje monocito/macrófago.
· Fusión varios osteoclastos en una célula gigante multinucleada. Inicio de proceso de resorción. 
· Osteoproteregina producida por osteoblastos, inhibe osteoclastogénesis a través de su unión con RANK
· Sistema RANK/RANKL (2 formas RANKL)
· Resorción: Los osteoclastos remueven minerales y matriz ósea. 2 Semanas
· Preparación : Células mononucleares preparan superficie ósea con un material rico en glicoproteínas (línea de cemento) en donde se adhieren osteoblastos 4 -5 semanas.
· Formación de hueso por parte de osteoblastos hasta formar una nueva unidad estructural de hueso. 4 meses
PICO DE MASA ÓSEA 
· Entre 40 – 80% de diferencias de pico de masa ósea están genéticamente determinados
· Receptor de estrógenos
· Factor de crecimiento transformante beta
· Receptor de vitamina D
PAPEL DE LOS ESTRÓGENOS 
· Participan en el cierre epifisiario
· Regulación de remodelamiento en ambos sexos
· Receptor alfa responsable acción ósea.
· Disminuyen Remodelamiento óseo (interacción RANK/RANKL)
· Déficit aumenta IL-1 y TNF alfa
· Déficit disminuye capacidad de respuesta formadora de hueso.
OTRAS HORMONAS 
· Hueso tiene receptores para progesterona ¿papel?
· Es igualmente anabolizante (acelerar crecimiento tisular: hueso) sobre el hueso, bien directamente, a través de los osteoblastos, que poseen receptores para la hormona o bien de forma indirecta, mediante la competición por los receptores osteoblásticos de los glucocorticoides. 
· FSH correlación con remodelamiento
· Hormonas tiroides aumentan remodelación solo en tirotoxicosis
· Corticoides: 
· Inhibición de formación ósea por reducción de replicación, migración, diferenciación y vida media de osteoblasto
· Apoptosis de osteocitos
· Inducción de hipogonadismo
CITOQUINAS Y PROSTAGLANDINAS 
· Favorecen la resorción
· Interacción RANK/RANKL
· Interleuquina 1
· Interleuquina 6
· Interleuquina 7
· PGE2
· TNF alfa
· Interferón gamma
· GM-CSF/M-CSF
· Favorecen la formación
· TGF- beta
· Interleuquina 4
· Interleuquina 13
· Interleuquina 18
· IGF-1/hormona crec
· Osteoprotegerina
· Oxido nitroso
FACTORES DETERMINANTES 
· Genéticos
· Raza
· Historia Familiar
· Nutricionales
· CalciO
· Vitamina D
· Ejercicio
· Actividad física diariA
· Inmovilización
· Peso corporal
· Ambientales
· Tabaquismo
· Alcoholismo
· Consumo de cafeína
· Hormonales
· Pubertad normal
· Multiparidad –lactancia
· Insuficiencia gonadal
· Uso de anticonceptivos
PROCESO DE ENVEJECIMIENTO 
· Pico de masa ósea 25 – 35 años
· Proceso de pérdida por incremento en el remodelamiento (disminución IGF-1 y TGF-beta)
· Reducción favorecida por disminución absorción de calcio
· Disminución producción renal de vit D
· Aumento compensatorio de PTH
OSTEOPOROSIS SECUNDARIAS 
· Síndrome de Cushing
· Hipertiroidismo
· Cirugía gastrointestinal
· Hipogonadismo y menopausia precoz
· Cirrosis y enfermedad hepática
· Enfermedades inflamatorias.
MEDICAMENTOS 
· Corticoides
· Heparina
· Warfarina
· Ciclosporina
· Vitamina A
· Anticonvulsivantes
· Retinoides.
· Productores de hipogonadismo
· Ciclofosfamida
· Inhibidores de Aromatasa
· Medroxiprogesterona
TERAPÉUTICA 
MANEJO HIPERCALCEMIA 
· Hidratación (HiperCa es diuretico y se produce reabsorción compensadora)
· Diurético en caso de riesgo de sobrecarga
· Bifosfonatos I.V pamidronato 90mg/zonlendrónico 4mg/ ibandronato 6mg
· Glucocorticoides : no en t . Sólidos
· Prednisona 5mg/hidrocortisona 120 mg
MANEJO HIPOCALCEMIA 
· Intravenoso: pacientes sintomáticos, prolongación QT, en pacientes asintomáticos si < 7.5 mg/dl
· Gluconato de calcio
· 1 - 2 gramos en 50ml DAD5% 10 - 20 minutos
· 0.5 - 1 mg/kg/hr 4 – 6 horas
· Formas orales: 
· Carbonato de calcio 
· Citrato de calcio 
INTERACCIONES MEDICAMENTOSAS 
· Con digitálicos aumenta riesgo de toxicidad, también de nifedipino y nimodipino
· Con ceftriaxona precipitación de calcio en lo pulmones y riñones. Separar admon 48 horas
· Disminuye la absorción y los niveles plasmáticos de dapsona,itraconazol, ketoconazol, y de las tetraciclinas.
VITAMINA D 
· 1ά,25 dihidroxicolecalciferol - vitamina D3 calcitriol
· Raquitismo de origen nutricional
· Hipoparatiroidismo
· Déficit de vitamina D
· Suplementos vitamínicos 
CALCITRIOL 
· Unión a receptor de vitamina D – proteína fijadora de Calcio
· Estimulación de la resorción de calcio en el túbulo contorneado distal.
· Acciones del calcitriol son los siguientes:
· Intestino: estimula la absorción de calcio y fósforo
· Riñón: aumenta la resorción tubular de calcio.
· Hueso: favorece la resorción ósea, aportando calcio y fósforo al plasma. Actúa promoviendo la diferenciación y maduración de los osteoclastos (efecto sinérgico con la PTH) y la maduración de los osteoblastos; como consecuencia, se estimula la síntesis proteica y la mineralización.
· Paratiroides: unión a calcitriol actúa sobre el VDR receptor de vitamina D, reduciendo a nivel transcripcional, la síntesis de PTH (Si hay deficit vit D = PTH)
BIFOSFONATOS 
· Análogos sintéticos de pirofosfatos (reemplazo de átomo de Oxígeno por Carbono)
· Compuestos contienen nitrógeno en cadena lateral
· Afinidad por hueso
· No afinidad por otros tejidos
· Se orientan en superficies con remodelado constante.
· Inhiben osteoclastos
· Incorporados a matriz ósea por endocitosis
· Siguen en matriz hasta que el hueso es remodelado.
· Induce apoptosis de osteoclastos
· Administración oral (alend,rised, iband)
· Administración intravenosa (ácido zolendrónico, ibandronato)
· Escasa absorciòn
· 40 – 60% dosis se distribuye en hueso, el resto es excretado sin cambios por orina
· No metabolismo sustancial
· Biodisponibilidad pequeña
· Mecanismo de acción 
TASAS DE PREVENCIÓN DE FRACTURAS 
· Efectos colaterales de los bifosfonatos: 
· Renales: 
· 50-60% excretada por riñón
· Toxicidad asociada con el máximo nivel del medicamento
· Predisposición con daño renal previo, uso de AINES o deshidratación
· Contraindicado si TFG < 30ml/min
· Esofágicos: 
· Úlceras esofágicas
· Esofagitis
· Disminuido con presentaciones semanales/mensuales
· Riesgo de cáncer de esófago??
· Reacciones agudas: 
· Reacción de fase aguda (fiebre, cefalea, mialgia, artralgia, malestar general)
· 18% ptes recibiendo primera dosis IV
· Dentro de 24 – 36 horas dura 3 días
· Incidencia se reduce 50% con acetaminofén (500 – 1000 mg antes y luego de 24 – 48 hrs de infusión)
· Desciende con infusiones posteriores.
· Incidencia de la osteonecrosis del maxilar 
· En pacientes tratados con bifosfonatos endovenosos contra cáncer de seno y el mieloma múltiple es de 1 – 10%
· En pacientes en tto para osteoporosis es 1/100000 a 1/250000
· ¿A quienes?¿Cuánto tiempo?
· Fractura osteoporótica previa
· T score menor -2.5
· Frax
· Riesgo de fractura de cadera a 10 años 3%
· Riesgo de cualquier fractura osteoporótica 20%
HORMONA PARATIROIDEA 
· PTH (1 – 34)
· 20 mcg 1 vez la dìa
· Efecto anabólico
· Excreciòn hepática seguido por riñón
· Aumento riesgo osteosarcoma.
· Tratamiento
DENOSUMAB 
· Anticuerpo monoclonal contra RANKL
· Inhibe interacción RANKL con receptor de
· RANK (osteoclastos)
· Previene la formación de osteoclastos - inhibe absorción ósea
· En tumores sólidos con metástasis óseas inhibe actividad osteoclástica
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