Quando pensamos na regulação de cálcio e fosfato no corpo humano, imediatamente lembramos do sistema esquelético. No entanto, apesar da grande importância na produção e manutenção dos nossos ossos, a participação no sistema esquelético não é o único fator ao qual o cálcio e o fósforo estão relacionados.
Os distúrbios minerais ósseos pode causar consequências sistêmicas graves. Por exemplo, você sabia que o sistema nervoso é extremamente suscetível a alteração de cálcio no plasma? Isso mesmo! O nível de excitabilidade das células nervosas fica cada vez menor quanto menor a concentração de cálcio. Isso ocorre porque a diminuição deste cátion aumenta a permeabilidade da membrana neuronal aos íons sódio, desencadeando, com mais facilidade, potenciais de ação.
Em concentrações plasmáticas muito baixas do cálcio iônico, as fibras nervosas periféricas ficam tão excitáveis que podem induzir descargas espontâneas. E o que isso significa? Significa que um paciente com hipocalcemia pode apresentar até mesmo tetania ou convulsões.
Seguindo o raciocínio, podemos imaginar que o inverso também ocorre, ou seja, o aumento nos níveis de cálcio provoca uma depressão do sistema nervoso central, podendo levar inclusive ao coma. Mas, a atuação destes íons não para por aí.
O aumento do cálcio pode alterar a condução elétrica cardíaca, causando uma diminuição do intervalo QT, sendo potencialmente letal. Portanto, podemos ter uma noção do quanto a alteração desses minerais pode causar efeitos, não só no sistema esquelético, mas em todo o corpo humano.
Distúrbios Minerais Ósseos: Homeostase do Cálcio e do Fosfato
E como ocorre a regulação desses minerais no nosso corpo? A manutenção de níveis adequados de cálcio e fosfato no corpo humano é uma ação conjunta de diversos órgãos, hormônios e proteínas.
São quatro os órgãos que atuam na homeostase do cálcio e fosfato:
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Ossos
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Paratireoides
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Rins
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Intestinos
Com exceção do intestino, que participa primordialmente na absorção dos minerais, cada um desses órgãos vai produzir um hormônio com ação direta nos níveis corporais de cálcio e fosfato. Provavelmente, você já ouviu falar de alguns deles:
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Vitamina D
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PTH
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Calcitonina
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FGF-23
Células envolvidas na homeostase do cálcio e fosfato
Nesse mesmo momento, em que você se encontra sentado na sua cadeira estudando, células situadas nos seus ossos trabalham incansavelmente para equilibrar a quantidade de cálcio presente nos seus ossos com a quantidade de cálcio no meio extracelular, mantendo um sistema de tamponamento do cálcio. Isso ocorre principalmente pela atuação de duas células: os osteoclastos e osteoblastos.
Osteoblastos
Os osteoblastos são células que fazem parte principalmente da produção óssea. Essas células atuam nos ossos do corpo secretando colágeno e inibidores da reabsorção óssea.
Você já parou para pensar como o osso é formado? A produção óssea ocorre com a secreção de fibras de colágeno pelos osteoblastos, que servem como estrutura básica para a deposição de sais de cálcio presentes no sangue. Dentro de alguns dias, esses sais de cálcio começam a se precipitar sobre as superfícies das fibras colágenas, sendo o início da formação do osso como conhecemos.
A deposição óssea formada pelos osteoblastos ocorre em sucessivas camadas de círculos concêntricos, as chamadas lamelas. Em geral, a atividade dos osteoblastos está em equilíbrio com a ação dos osteoclastos. No entanto, em crianças ainda em fase de crescimento, a ação dos osteoblastos é maior do que as do osteoclasto, favorecendo o crescimento da massa óssea. O contrário ocorre em idosos, em que até mesmo a estatura pode diminuir por maior degradação da matriz óssea. Isso ocorre por maior ação dos osteoclastos.
É importante lembrar que o osso costuma ajustar sua resistência proporcionalmente à intensidade do estresse ósseo, ou seja, regiões mais submetidas a cargas pesadas por um longo período apresentam espessamento ósseo. Isso ocorre principalmente porque o reparo de fraturas ou desgastes ósseos ativa os osteoblastos a produzir matriz óssea. O mesmo raciocínio é usado para entender por que os ossos de atletas ficam mais pesados, em comparação com os de indivíduos não praticantes de atividades esportivas.
VOCÊ SABIA? Você já viu alguma vítima de trauma com fixadores mecânicos em membros? Este é um mecanismo usado pelos ortopedistas para estimular a atividade osteoblástica por meio do estresse ósseo. A aplicação de fixadores mecânicos mantém unidas as extremidades do osso fraturado, de modo que o paciente consiga utilizar o osso imediatamente. A deambulação provoca estresse sobre as extremidades opostas dos ossos fraturados, o que acelera a atividade osteoblástica no local da fratura e, muitas vezes, abrevia o período de convalescença.
Osteoclastos
Já os osteoclastos são células fagocitárias multinucleadas formadas na medula óssea, que secretam enzimas proteolíticas liberadas de lisossomos, além de ácidos para dissolver a matriz orgânica do osso, ou seja, eles atuam na reabsorção óssea.
As células osteoclásticas também absorvem minúsculas partículas de matriz óssea e cristais por fagocitose, dissolvendo-os e liberando os produtos no sangue. Ou seja, a maior ação dos osteoclastos libera mais cálcio para o sangue, sendo um mecanismo importante em situações de hipocalcemia.
O hormônio PTH e a vitamina D estimulam a atividade dos osteoclastos.
Imagem: No osso, tanto o PTH como a 1,25(OH)2D regulam a formação e a reabsorção ósseas, sendo cada um capaz de estimular ambos processos. Fonte: Farmacologia básica e clínica Katzung & Trevor 13 edição.
Distúrbios Minerais Ósseos: De onde vem o cálcio e o fosfato?
A única maneira de absorver o íon Ca2+ é por meio do intestino, ou seja, por meio da nossa alimentação. O cálcio é absorvido predominantemente no duodeno, com absorção de quantidades progressivamente menores no jejuno e íleo, e a grande maioria do cálcio da dieta provém do leite e de seus derivados.
Uma vez que o cálcio esteja no intestino, o transporte ativo para sua entrada nas células é dependente da vitamina D, principalmente na parte proximal do duodeno. Os níveis de vitamina D são regulados no corpo de acordo com a necessidade de cálcio.
Na prática, a eficiência da absorção intestinal do cálcio está inversamente relacionada com a ingestão de cálcio. O que isso quer dizer? Significa que uma dieta com baixo teor de cálcio vai levar a em aumento compensatório na capacidade de absorção. Isso ocorre principalmente porque baixos níveis de cálcio levam a ativação da vitamina D, aumentando a absorção do íon.
Distúrbios Minerais Ósseos: De onde vem a vitamina D?
A vitamina D, apesar do nome de “vitamina” é considerada um pró-hormônio, porque ela ainda precisa ser metabolizada para adquirir atividade biológica.
O termo vitamina D refere-se tanto a vitamina D2 (ergocalciferol), quanto a vitamina D3 (colecalciferol). A vitamina D2 e seus metabólitos diferem da vitamina D3 e seus metabólitos basicamente por uma mudança na cadeia lateral da sua composição.
A vitamina D3 é a mais conhecida, já que é produzida na pele na presença de radiação ultravioleta B (UVB) a partir de seu precursor, o 7-desidrocolesterol, ou seja, a exposição da pele à luz solar converte o 7-desidrocolesterol em colecalciferol (vitamina D3). Já a vitamina D2 provém exclusivamente da dieta, presente em plantas e fungos, tendo como precursor o ergosterol.
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