Farmacología del calcio y el hueso: fisiología y regulación de la homeostasis

Introducción a la Farmacología del Calcio y el Hueso

UQI
Irapuato
Universidad Quetzalcóatl
Dra. Ma. Concepción Fabela Sixtos
4 "C "
FARMACOLOGÍA
calcio y el hueso
Jesús Castillo
Paulina Sánchez
Génesis RodríguezINTRODUCCION

Repaso Rápido de Vitamina D

REPASO RAPIDO
50
Vitamina D
( colecalciferol )
Casa al )
25 -hidroxivitamina D
(calcidol)
Pasa a los
Rinones
higado
La PTH estimula la
Conversión en
1.25 Hidroxivitamina D
(colitriol)
AlimentosCALCITRIOL
Aumenta la absorción de calcio y fósforo en el intestino
Mineraliza el calcio en el hueso en forma de hidroxiapatita
por medio de los osteoblastosHORMONA
PARATIROIDEA (PTH)
Estimula la conversión del calcidol en calcitriol en
los riñones
Aumenta los niveles de calcio en sangre: Activa los
osteoclastos degradando la hidroxiapatita

Glándulas Paratiroideas

Glándula
tiroidea
(vista
posterior)
Glándula
paratiroideaCALCIO EN LA SANGRE
50% calcio ionizado (libre)
50% calcio ligado(principalmente a albuminas): 40%
unido a proteínas
10% en forma compleja unido a anionesVALORES NORMALES
DEL CALCIO EN SANGRE
Calcio total en sangre: Entre 8.5 y 10.5 mg/dl
Calcio ionizado (activo): Aproximadamente 4.6 + 0.1
mg/dlALTERACIONES EN LA
CONCENTRACIÓN
La albúmina influye en la medición del calcio total:
Si la albúmina está baja, el calcio total medido será más bajo, aunque el calcio ionizado
pueda estar normal.
El pH afecta la unión del calcio a la albúmina:

• Acidosis (pH bajo): Disminuye la unión del calcio a la albúmina, lo que aumenta el calcio
  ionizado en sangre.
• Alcalosis (pH alto): Aumenta la unión del calcio a la albúmina, lo que disminuye el calcio
  ionizado en sangre.

Remodelado Óseo

Génesis Beatriz Rodríguez Ruiz
Remodelado óseo
30006Generalidades
LOS HUESOS DEL ESQUELETO ESTAN SUJETOS A UN REMODELADO
CONSTANTE DURANTE TODA LA VIDA.
EL HUESO EN LOS ADULTOS SE RENUEVA DE TAL MANERA QUE
EL HUESO ANTIGUO ES REABSORBIDO Y EL HUESO NUEVO SE
FORMA PARA REMPLAZARLO.OSTEOCLASTOS
RESORCION
Cel. Fagocitica que
reabsorbe o elimina materia
ósea
OSTEOBLASTOS
REPARAR EL MICRODAÑO OSEO Y
AUMENTAR LA FUERZA OSEA A
LOS ESTIMULOS MECANICOS.
FORMACION
Encargados de la
mineralización y formación del
t. óseoOSTEOCLASTOS
OSTEOBLASTOSCiclo de la resorción
4 FASES:
Canya
Cavidades de resorción
1 . Activación .
2. Resorción.
3 . Formación .
4 . Inversión .
Osteoclastos
Activación
Resorción
Células de revestimiento
Osteoblastos
Į
Formación
Osteoide
InversiónCiclo de la resorción
Vaso sanguíneo
Célula
hematopoyética
Osteoblasto
Preosteoclasto
Osteocito
Osteoclasto
Pericitos
Matriz
proteica
Matriz
mineralizada
Tejido óseo
1
Fase
quiescente
2.
Fase de
activación
[2 semanas)
3
Fase de
resorción
(varios dias)
4.
Fase de
formación
(30 dias)
5.
Fase de
mineralización
(2-3 meses)Activación
Reclutamiento y activación de
precursores macrófagos mononucleares
(preosteoclastos) de la circulación a la
superficie ósea.
Vaso sanguíneo
Célula
hematopoyética
Osteoblasto
Preosteoclasto
Diferencian
Osteoclasto
Pericitos
Tejido óseo
1.
Fase
quiescente
Fase de
activación
(2 semanas)
Fase de
resorción
(varios dias)
Estos se ligan a la matriz
ósea a través de receptores de
integrinas en sus membranas
celulares y péptidos en la
matriz ósea que contienen
arginina, glicina y
asparagina, para formar una
zona anular de sello.Resorción
Osteoclastos segregan iones hidrógenos
mediante bombas de H+/ATPasa
protón y canalículos de cloruros en sus
membranas celulares, para disminuir el
pH en esta zona anular y disolver el
mineral.
Célula
hematopoyética
Osteoblasto
eosteoclasto
Osteoclasto
2.
fase de
tivación
emanas)
3.
Fase de
resorción
(varios dias)
Producen fosfatasa tartrato ácido-
resistente, catepsina K y metalo-
proteinasas que colaboran digiriendo la
matriz proteína.Reversión
Inicio de la formación =>
liberación de factores de la
matriz proteica como factor de
crecimiento transformante
beta (TGF-B), factor de
crecimiento análogo de la
insulina tipo 1 (IGF-1] y
proteína morfogé-nica del
hueso (BMP).
Mineralización
Osteoblasto
Osteocito
Sintesis de nueva matriz
osteoide por los osteoblastos,
que a continuación, en un
plazo de 4-6 meses, termina
mineralizándose.
Matriz
proteica
Matriz
mineralizada
3.
Fase de
resorción
varios dias)
4.
Fase de
formación
(30 dias)
5.
Fase de
mineralización
[2-3 meses)Regulación

• Vi a R A N KL / RANK / OPG
  RANKL + RANK
  ->
  SUPERFICIE OSTEOCLASTOS
  Potencia la maduración Y
  resorción óseas
  ->OPG
  1
  Efectos RANK
  Cana
  OPG
  Ligando RANK (RANK-L)
  RANK
  OPG
  Factores
  de crecimiento
  Hormonas
  Citocinas
  Ligando
  Osteoclasto
  multinucleado
  RANK
  Osteoclasto
  maduro
  Osteoblasto
  Hueso
  CFU-M
  Osteoclasto
  prefusión

Fisiología y Regulación de la Homeostasis del Calcio

Génesis Beatriz Rodríguez Ruiz
Fisiología y regulación de la
homeostasis del calcio
Ca2+Generalidades
LOS NIVELES DE CALCIO EXTRACELULAR SON ESTABLES Y
ESTÁN CONTROLADOS POR LA HORMONA PARATIROIDEA
LA HOMEOSTASIS DEL CALCIO ES REGULADA POR EL
SISTEMA HORMONAL INTEGRADO BIDIRECCIONAL DE CALCIO
Y FOSFORO PRODUCIDO EN INTESTINO, RIÑÓN Y HUESO
· INGIERE DIARIO: 1000 MG CALCIO.
· FILTRAN 10 GR AL RIÑÓN Y 100-300 MG SON
EXCRETADOS ORINA, LO DEMÁS ES REABSORBIDO POR EL
TUBULO RENAL.
· HUESO: MANTIENE SU RESERVORIO ESTABLE.
(PTH), LA VITAMINA
D Y EL EJE FGF-23/CLOTO.
Cango
Esqueleto
Ingesta
1.000 mg
Sangre
900 mg
300 mg
7
10.000 mg
125 mg
9.800 mg
Riñón
180 mg
Intestino
825 mg
OrinaEje PTH =>
Polipéptido de 84 amin.
SU SEGREGION ES REGULADA POR UN RECEPTOR SENSOR DE
CALCIO (CASR)
RESPONDE A.
1
DEL CAL IONIZADO.
1
PTH
Glándula
tiroides
Glándulas
paratiroides
1
10
H2N-Ser XVal
Ser
Glu XIle
Gin Leu XMet XHis
XAsn
(Leu
20
Gly
Glu
Val
Arg
Glu
Met x Ser XAsn
Leu
His
XLys
Trp
Leu
Arg Lys Lys Leu Gin
KASp
Val
His
Asn
Phe
30
40
50
70
60
80
-COOH
Funciones :
· ESTIMULA LA PRODUCCIÓN DE VITAMINA D.
· EXCRECION URINARIA DE CAL.
· FAVORECE LA SALIDA DE CA DEL HUESO.
CanvaEje PTH
REGULA LA.
SECRECIÓN
DE FORMACION OSEA
(OSTEOCITOS)
Canva
-Reabsorción Tubular
EL DOCTOR EME
@ELDOCTOREME
Túbulo Proximal
S: Secreción
R: Reabsorción
R
Na+, CI-, HCO3-, K+, H20, glucosa
y aminoácidos
s
H+, ácidos y bases orgánicos.
Túbulo Distal Inicial
Na+, Cl-, Ca++ y Mg++
R
Rama Descendente del Asa de Henle
R
H20
Tubulo Distal y Conducto Colector
Celulas Principales
Na+, Cl- y H20 por ADH
R
K+
S
R
Na+, CI, K+, Ca++, HCO3 y Mg++
Células Intercaladas
HCO3-, K+
R
s
H+
H+
S
Canva
1
PRODUCCION DE 1,25 HIDROXIVITAMINA D
ESTIMULAR LA ENZIMA CYP27B1 Y.
LA REABSORCION DE CA. POR EL TUBULO
1
DISTAL MEDIANTE LA ESTIMULACION Y
REGULACION DEL PEPTIDO TRPV5
,
Rama Ascendente del Asa de Henle

Metabolismo de la Vitamina D

<Vitamina D -
METABOLISMO
UM
D
Canoa
Proteína transportadora V-D
(DBP) 85%.
Piel
Vitamina D +
-
Alimentos
Albumina 15%.
Hidroxilación
Hígado
25-Hidroxivitamina D
Calcitrol
24-Hidroxilasa
(CYP24A1)
Riñón
Hidroxilación
la-Hidroxilasa
(CYP28B1)
PTH estimula la reabsorción de Ca al
aumentar la sintesis.
24,25-Dihidroxivitamina D
(inactiva)
1,25-Dihidroxivitamina D
Aumentar la absorción de Ca intestinal
(ingestas normal y baja)
Previene intoxicación por
metabolito
24-Hidroxilasa
(CYP24A1)
Fósforo regula la formación.
Cuando hay
Fósforo su
formación
y cuando hay.
fósforo.
1,24,25-Trihidroxivitamina D
(inactiva)
Acciones biológicas
CanvaGeneralidades
· La PTH estimula la resorción ósea, siendo uno de los mecanismos básicos para la
homeostasis cálcica, sobre todo en condiciones de hipocalcemia.
· La estimulación de la resorción ósea por los osteo-clastos se realiza
indirectamente, a través de un efecto primario sobre los osteoblastos.
· En los osteoblastos, la PTH estimula la salida de calcio y fósforo a través de
estimular el RANKL, el cual, a su vez, favorece la diferenciación y proliferación
de los osteoclastos.
· Al aumentar la producción de 1,25(OH),D, por el túbulo re-nal, se estimula la
absorción intestinal de ambos iones, calcio y fos-fato.
· Efectos combinados con salida de calcio del hueso, recuperación de calcio por el
riñón y aumento de la absorción intestinal, se restaura la calcemia normal.
CaEje FGF-23 cloto
Hiperfosforemia
osteo
citos
- blastos
L
-
FGF-23
Hueso
Reabsorción
fosfato
y síntesis
Vit. D
+ Cloto
+ Cloto
Ø
producción
PTH
la biosíntesis
Vit. D
FGFR-1/3/4
Riñón
FGFR-1/3
Paratiroides
I Biosíntesis de PTH y de vitamina D
Excreción renal de fosfato

Requerimientos de Calcio y Vitamina D

Requerimientos de
Ca y VD
MILKCALCIO DIARIO
REQUERIDO

• Niños y adultos: 600 UI
• Mayores de 71: 800 UI
• Mujeres lactantes:
  1.300 mg
  CSALES DE CALCIO
  COMPLEMENTO
  Osteoporosis y
  osteomalacias: 500 - 1,000
  mg/día
• Hipoparatiroidismos: 2 - 3
  g/día.
  Hipercalciurias/riesgo de
  calculo renal: suspender.VITAMINA
  D
  O
  CehvaUSOS
  E
  2
  1
  Osteomalacia
  4
  Tx con
  corticoides
  7
  Osteodistrofia
  renal
  Déficit de VD
  5
  Enfermedad de
  Paget
  3
  Osteoporosis
  6
  Hipoparatiroidismo
  8
  Fracturas de
  cadena en
  adultos
  mayoresHELP!
  OTRO USO
  TX DE PROCESOS RENALES
  Vitamina D + calcifediol +
  calcitrol + alfacalcidiolC
  VitD3Care
  CHOLECALO FEROL BUECTION ZN PAJU
  VD BAJA
  01
  Alfacalcidiol: px con
  función renal deteriorada
  02
  Calcifediol: patologia
  hepatica.
  450 UI/diaadvocare
  VitD3Care
  CHOLECALO FEROL INUJECTION 221,000 U
  VD BAJA
  Calcitriol
  01
  Hipoparatiroidismo. 0,25 - 0,50 mg/dia
  Osteodistrofia renal: 0,25 - 1,5 mg/dia
  02
  Vitamina D oral: dosis altisimasEFECTOS
  ADVERSOS
• Hipercalcemia
• Necesidad de hemodialisis
• Deshidratacion
  X
  ×
  Ca
  X
  XFÁRMACOS PARA EL TRATAMIENTO DE LA PÉRDIDA ÓSEA
  OSTEOPOROSIS)
  Osteoformadores
• Parathormona.
• Teriparatida.
  Antirresortivos
  Bisfosfonatos
  Estrógenos.
  Moduladores selectivos de receptores estrogénicos.
  Calcitonina
  Ranelato de estoncio.
• Denosumab.
  Perspectivas futuras
  Anticuerpos inhibidores de la esclerostina.
• Inhibidores de la catepsina.

Fármacos Osteoformadores

FARMACOS
OsteoformadoresTERIPARATINA
análogo de la PTH
Función :
· Estimula la formación y previene la apoptosis de
osteoblastos, aumentando la densidad mineral ósea, sobre
todo en hueso trabecular (vértebras)
· Se usa en osteoporosis posmenopáusica o inducida por
glucocorticoides, siendo más efectiva que el alendronato.
· SU USO CLÍNICO SE LIMITA A 24 MESES POR RIESGO TEÓRICO DE
OSTEOSARCOMA.
. LA PTH 1-84 TAMBIÉN AUMENTA LA MASA ÓSEA, PERO HAY
MENOS ESTUDIOS.
1 inyector (dispositivo) prellenado, descartable de 2,4 ml
FORTEO
TERIPARATIDA (origen ADN recombinante) Solución inyectable
vía subcutánea
250 mcg / ml
Este dispositivo puede
ser owizado con apajis
para dispositivos de insulinu
Becton Dickinson and Company
das agujas bo estin incluidas)
01 2070
Efectos adversos incluyen cefalea,
náuseas y mareos.
TORTEO'ne