Vitamina D, PTH
ed omeostasi del calcio
Funzioni principali della vit D
 Stimolazione dell'assorbimento del calcio e del fosforo a
livello intestinale;
 Regolazione, in sinergia con l'ormone paratiroideo, dei
livelli plasmatici di calcio;
 Mantenimento di una adeguata mineralizzazione dello
scheletro.
 Coinvolgimento in processi non legati all'omeostasi del
calcio e del fosforo (differenziamento cellulare, funzione
neuromuscolare...).
Vitamina D
Il termine vitamina D indica due forme funzionalmente
equivalenti:
Colecalciferolo (vitamina D3), deriva dal colesterolo
(origine animale)
Ergocalciferolo (vitamina D2), deriva dall'ergosterolo
(vegetali).
La 1,25-(OH)2-D è la forma attiva della vitamina D.
Il precursore della vitamina D, il 7-deidrocolesterolo, viene
sintetizzato dall'organismo e convertito nella pelle a
colecalciferolo per azione della luce solare
Questa reazione dipende:
 dallo spessore e dalla pigmentazione della pelle;
 dalla qualità ed intensità delle radiazioni UV (sono efficaci
per la sintesi solo le radiazioni comprese tra 290 e 315
nm);
 e, soprattutto, dalla superficie esposta e dalla durata
dell’esposizione.
Nel sangue la vitamina D è legata ad una proteina specifica
(DBP) che la trasporta al fegato dove avviene la prima
idrossilazione e quindi al rene (tubuli renali prossimali) per
i passaggi metabolici successivi.
La sintesi è regolata con un meccanismo a feedback, dipendente
soprattutto dal fabbisogno di calcio e fosforo dell’organismo
(O2, NADPH, citP450, reduttasi)
(RE)
mitocondriale
(O2, NADPH, Mg++, cit-P450,
Fe-S, flavoproteina)
Regolazione della 1 a-idrossilasi renale
Regolatori primari
Ipocalcemia ( )
PTH ( )
Ipofosfatemia ( )
Calcitriolo ( )
Regolatori secondari
Estrogeni
Androgeni
Progesterone
Insulina
Ormone della crescita
Prolattina
Ormone tiroideo
Carenza







Segni precoci di carenza di vitamina D:
diminuita concentrazione serica di calcio e fosforo (per
diminuito assorbimento a livello intestinale)
iperparatiroidismo secondario
aumento dell'attività della fosfatasi alcalina nel siero.
Convulsioni da ipocalcemia.
Segni più tardivi:
inadeguata mineralizzazione dello scheletro (rachitismo o
osteomalacia)
debolezza muscolare
dolori e deformazioni ossee.
Tossicità
Segni di intossicazione acuta e cronica (nausea,
diarrea, poliuria, perdita di peso, ipercalcemia, ipercalciuria,
nefrocalcinosi, ridotta funzione renale o calcificazione dei
tessuti molli) nel corso di profilassi antirachitica, dopo
somministrazione prolungata di alte dosi di vitamina D e
livelli circolanti superiori a 100 ng/ml.
Livello massimo consigliato 50µg/die (Comm. Europ.
Comm., 1993).
Alimenti con quantità significative di vitamina D
(1µg colecalciferolo=40UI)
• Olio di fegato di merluzzo: 210µg/100g;
• Pesci grassi: fino a 25µg/100g (salmone, aringa, ecc.);
• Fegato bovino: 0,5µg/100g (altre parti solo tracce);
• Burro: fino a 0,75µg/100g;
• Formaggi particolarmente grassi: fino a 0,5µg/100g;
• Uova circa 1,75µg/100g.
Livelli medi
Livello medio di assunzione della vitamina D: circa 2µg/die
Livello normale di 25-OH-D nel plasma: compreso tra 10 e
40ng/ml (non appaiono segni né di carenza né di tossicità).
Livello in individui che non si espongono al sole: 6-8 ng/ml.
Livello in adulti dopo prolungata esposizione al sole: 80ng/ml.
Livelli di assunzione medi necessari: 10-15µg/die,
raggiungibili senza sintesi endogena o supplementazione.
non
Livelli di assunzione raccomandati
L'esposizione alla luce solare dovrebbe essere più che
sufficiente a coprire le richieste dell’organismo, purché sia
sufficiente l'introduzione di calcio e di fosfato.
Tuttavia l’apporto di vitamina D da raccomandare è quello
necessario a mantenere la concentrazione di 25-OH-D
nell’intervallo ottimale di 10-40 ng/ml.
Un apporto giornaliero di 5-10µg/die e più porterebbe i livelli
di 25-OH-D entro l'intervallo desiderato, anche quando la
sintesi endogena è minima:
 nei neonati fra 6 e 11 mesi;
 nei bambini da 1 a 3 anni, specie se poco esposti al sole;
 nei bambini con più di 3 anni e adolescenti poco esposti
al sole.
 in gravidanza e allattamento, specialmente in inverno e
nel terzo trimestre di gravidanza;
 negli anziani, soprattutto se istituzionalizzati.
Regolazione della sintesi del PTH
proPTH
nei granuli paratiroidei riserve max per 1,5h
nelle vescicole
secretorie
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Catepsine B e D nei granuli paratiroidei
Completa
degradazione
Endopeptidasi sulle cellule di Kupffer
Il Calcio regola trascrizione, traduzione e stabilità del mRNA
Il complesso vit D/recettore/VDRE inibisce la trascrizione del PTH
La secrezione del PTH è inversamente correlata
alla [Calcio] ematica
Recettori del Ca++ sulle cellule paratiroidee accoppiati a
proteine G
stimolazione fosfolipasi C
formazione di IP3
aumento di [Calcio] intracellulare
secrezione di PTH
Il PTH circolante diminuisce linearmente quando la [Ca++] è 7,510,5mg/dl, iperparatiroidismo se il [Ca++] ematico è >=10,5mg/dl
Fosforilazione proteica accoppiata a proteine G
Calmodulina e calcio
Il PTH modula l’omeostasi del calcio e del fosfato
• Il fosfato è controione del calcio nei cristalli di
idrossiapatite;
• Viene perciò rimosso insieme al calcio dal
tessuto osseo;
• Il PTH favorisce la clearance renale del fosfato;
• Quindi il PTH mentre fa' aumentare il calcio
libero evita una sovrasaturazione di fosfato.
Il PTH agisce attraverso un recettore
renale ed osseo
Recettore/PTH
attivazione adenilato ciclasi
cAMP
attivazione cascata chinasi
risposta cellulare
La vit D agisce di concerto con l’ormone paratiroideo
Il PTH favorisce anche la sintesi della vit D3
L’ipercalcemia blocca la produzione di PTH
Alti livelli di calcio e fosfato favoriscono la mineralizzazione
delle ossa
CT= calcitonina (cellule C parafollicolari tiroide)