Fosforo
850 g totali
85% del totale nello scheletro
14% tessuti molli
1% fluidi extracellulari
Siero
70% organico (fosfolipidi delle lipoproteine)
30% inorganico
0.97-1.45 mM nel siero
Intracellulare
5-20 mM
Funzioni e ruolo metabolico del fosforo
Strutturale: osso e denti
idrossiapatite Ca10(PO4)6(OH)2, rapporto Ca/P: circa 2:1
Molecole contenenti fosforo/ruolo
•Fosfolipidi /componenti delle membrane
•NAD, FAD, FMN, PLP/ cofattori enzimatici
•DNA, RNA/informazione
•ATP, creatina-fosfato/ energia
•Glucosio fosfato/metabolismo
•cAMP, inositolo 1,4,5-trifosfato/secondi messaggeri
•proteine fosforilate/trasduzione del segnale
•HPO 4=/H2PO4- /sistema tampone plasmatico
•L’assorbimento intestinale dipende in maniera lineare dalla dose ingerita
con la dieta, ha un’efficienza del 60-70% (il doppio di quella del calcio), e è
aumentato solo in minima parte da 1,25(OH)2 D
•L’omeostasi viene mantenuta grazie alla regolazione dell’escrezione renale
da parte del paratormone (PTH)
•Il fosforo assunto in eccesso può competere con l’assorbimento del calcio
Circa 75%
Le quantità sono espresse in mg/die; Pi = fosfato inorganico
Regolazione dell’escrezione renale del Pi
Ruolo del NPT2 (co-trasportatore Na/P)
Cellula del tubulo renale prossimale
•Se basso Pi nella dieta e in
circolo: aumento di NPT2 sulla
membrana (stabilizzazione mRNA),
aumento del riassorbimento di Pi
•Se alto Pi nella dieta e in circolo:
diminuzione di Ca2+ libero,
aumento di PTH, diminuzione di
NPT2 sulla membrana (endocitosi
e degradazione), diminuzione del
riassorbimento di Pi
•Il riassorbimento è inibito da PTH e
1,25 (OH)2 D
prossimale
distale
FONTI ALIMENTARI di FOSFORO
•Ubiquitario, sia negli alimenti di origine animale che
vegetale
•Abbondante in alimenti ricchi in proteine (15 mg fosforo/g
proteine): prodotti lattiero-caseari , carni, pollame,
pesce,uova
•In cereali e legumi: per l’80% legato a fitati, quindi
scarsamente assorbibile
•Abbondante in alimenti lavorati (insaccati e formaggipolifosfati, bibite, cola-ac. fosforico), come additivi (E450,
E451 ed E452)
Livelli di assunzione di riferimento per il fosforo (USA)
RDA: 700 mg/die, per l’adulto
Carenza: rara (abuso di antiacidi contenenti alluminio, sindromi da
malassorbimento, insufficienza renale)
UL: 4 g/die da supplementi (non stabilito nelle raccomandazioni per i paesi
europei)
Situazione a rischio: dieta con  P, Ca
(rilevante in età pediatrica e adolescenziale)
•Eccessivo assunzione di fosforo
(es. elevato consumo di bevande contenenti fosfati)
•Ridotta assunzione di calcio (scarso consumo di latte e latticini)
Potrebbe causare
aumento di CaPO4 vs calcio libero (bassa calcemia)

aumento livelli sierici PTH (iperparatiroidismo secondario)

aumento solo temporaneo di 1,25(OH)2D

insufficiente accrescimento osseo
(es. mancato picco della massa ossea nell’adolescenza)
Magnesio (Mg 2+)
25 g totali nel corpo umano
~54 % del totale nello scheletro (pari a circa 16 g)
~ 45% tessuti molli (27% solo nel muscolo)
<1% nel siero (0,7-1 mM) e liquidi extracellulari
Funzioni
•Coinvolto nel meccanismo d’azione di >300 enzimi
biosintesi dei lipidi, proteine e acidi nucleici (RNA e DNA polimerasi),
formazione di c-AMP (adenilato ciclasi), glicolisi, trasporto di membrana ATPdipendente etc.
•Legato all’ATP, fosfocreatina, miosina
•Bloccante naturale dei canali di Ca2+: carenza di Mg2+ porta all’aumento di
Ca2+ intracellulare, crampi muscolari, ipertensione
•Maggiore è l’attività metabolica di una cellula maggiore è il suo contenuto in
magnesio (epatociti 4 volte più degli eritrociti)
Assorbimento intestinale del Magnesio
Non è lineare rispetto alla quantità assunta con la dieta
•trasporto paracellulare passivo, non saturabile, bassa efficienza
(funziona quando l’apporto con la dieta è alto)
•trasporto transcellulare attivo saturabile, alta efficienza
(funziona quando l’apporto con la dieta è basso)
Solo il 30-50% del magnesio presente nella dieta
è assorbito
•L’assorbimento diminuisce in presenza di calcio,
fosfati, fitati; influenzato dal contenuto in proteine del pasto
Il rene è responsabile dell’omeostasi del magnesio
In condizioni normali, viene riassorbito per >90%
Il rene conserva il magnesio in modo tanto più efficace minore è la
concentrazione plasmatica
Magnesio
Fonti alimentari: ubiquitario, soprattutto in alimenti vegetali a foglia, cereali integrali,
legumi. Scarso nel latte e derivati
Livelli di assunzione di riferimento (DRI, USA)
RDA: 420 (M), 320(F) mg/die
Carenza: rara, marginale per consumo di alimenti raffinati,
alcolismo, disturbi gastrointestinali, insufficienza renale
Sintomi: ipocalcemia (per diminuita sensibilità alla vitamina D e inefficacia del PTH)
crampi muscolari, ipertensione,
Eccesso e tossicità: non da fonti alimentari, ma da supplementi. (UL: 350 mg/die)
Sintomi: diarrea, nausea, alcalosi metabolica, ipokalemia
Gli ioni metallici partecipano ai processi catalitici in 3 modi:
•Orientano il substrato nel sito catalitico
•Stabilizzano elettrostaticamente o proteggono le cariche negative
*Oligoelementi: elementi essenziali richiesti in micro o milligrammi
•Partecipano a reazioni redox
Alcuni presentano più stati di ossidazione
Me n
Me n+1 + 1 e-
Metalli di transizione
Orbitali d e f parzialmente occupati
In parentesi sono indicate le quantità (in mg) presenti in un uomo
dal peso di 70 kg.
FERRO
•Fonti alimentari: alimenti carnei (più biodisponibile) e vegetali
(scarsamente biodisponibile)
•RDA: 10 mg/die nel maschio adulto,
18 mg/die nelle donne in età fertile, 30 mg/die nelle gestanti
•Funzione: trasporto e deposito di ossigeno;
cofattore di numerosi enzimi metabolici in
reazioni di trasferimento elettronico
•Sindromi da carenza: anemia ipocromica, microcitica
•Tossicità: emocromatosi (genetica e acquisita); disturbi gastrointestinali,
compromissione della funzionalità epatica;
60 mg /kg peso corporeo in singola dose è fatale
Attività pro-ossidante del ferro
Reazioni radicaliche catalizzate da ferro libero
Reazione
di Fenton
Reazione di
Haber-Weiss
Fe 3+ + O2-•
Fe 2+ + O2
Fe 2+ + H2O2
Fe 3+ + OH• + OH-
O2- + H2O2
Fe
O2 + OH• + OH-
Il Fe 2+ prevale a pH acido, il Fe 3+ prevale a pH neutro o basico
Il ferro è scarsamente solubile: il Fe 2+ è molto più solubile del Fe
3+
Distribuzione del ferro in un uomo di 70 kg
Il corpo umano contiene quindi circa 4 grammi di ferro
Il ruolo nutrizionale del ferro è correlato alle funzioni delle proteine che lo legano.
Queste si possono dividere in tre classi:
proteine di trasporto e deposito del ferro,
enzimi ad eme, proteine ferro-zolfo
L’omeostasi sistemica del ferro è mantenuta grazie alla
Omeostasi
sistemica
regolazione dell’assorbimento
a livello
intestinale del ferro
1)
2) esistenza di riserve
3) riutilizzazione del ferro emoglobinico dei globuli rossi invecchiati
A causa della sua scarsa solubilità, non esiste un vero e proprio meccanismo
fisiologico per l’escrezione.
riserva