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A todos, vamos a comenzar con glándulas paratiroides y vitamina D en esta primera parte. Dado que este tema es bastante amplio, para ello vamos a tratar de cumplir los siguientes objetivos de aprendizaje, que incluyen:
Identificar el origen y los efectos fisiológicos de la parathormona, describir la regulación de la secreción de parathormona, la función del receptor sensor de calcio y las relaciones de retroalimentación negativa entre parathormona y el calcitriol.
Comprender las funciones de los osteoblastos y osteoclastos en la remodelación ósea y los factores que regulan sus actividades.
Identificar las fuentes, vías biosintéticas y efectos fisiológicos de la vitamina D y sus metabolitos activos.
Explicar las causas y consecuencias del exceso o deficiencia de parathormona y vitamina D.
Describir la regulación de la liberación de calcitonina en las células productoras y en los órganos efectores para la acción de la calcitonina.
Explicar la regulación hormonal de la concentración plasmática de calcio a través de la resolución ósea, excreción renal y absorción intestinal.
Definir la regulación hormonal de la concentración plasmática de fosfato a través del intercambio con hueso, la excreción renal, la absorción y el consumo dietético.
Para comenzar, vamos a comparar los tres iones implicados en este proceso, haciendo la salvedad de que el magnesio, principalmente, no necesita de la regulación de ninguna de las hormonas implicadas en la regulación tanto del calcio como la del fosfato. En este caso, todas las hormonas que vamos a estudiar regulan fundamentalmente al calcio, secundariamente al fosfato y prácticamente no tienen acción sobre el magnesio. No está claro qué es lo que regula al magnesio exactamente. Si bien las hormonas, junto con el calcio y el fósforo, pueden modificar los procesos metabólicos del magnesio, no son necesarios, como dijimos, para que el magnesio mantenga un equilibrio en el cuerpo. Por lo tanto, en principio, hasta el momento se sabe que el magnesio va a depender de la ingesta, es decir, de lo que obtenemos de la dieta, y su excreción a nivel renal. Si bien, como vamos a ver después, a nivel renal hay una regulación para el magnesio, pero de forma secundaria.
En este caso, como vemos en esta tabla, vamos a tener un nivel de calcio de aproximadamente un kilogramo en el cuerpo para el hombre adulto estándar, mientras que para la mujer aproximadamente es de 800 gramos. Para el fosfato, vamos a tener entre 6000 y 6500 gramos en total, y para el magnesio, entre 22 y 25 gramos.
El calcio es un ion extracelular fundamentalmente, a diferencia del fosfato, que es intracelular, al igual que el magnesio. El 99% del calcio se encuentra en el hueso y solamente un 1% se encuentra en los tejidos extraóseos. Por lo tanto, predomina en el líquido extracelular. Dentro de las células, debe estar resguardado principalmente en el retículo endoplásmico y las mitocondrias. El fosfato, al igual que el magnesio, dijimos que se encuentran dentro de la célula, pero también predominan en el hueso. Es decir, entre el 80 y el 85% del fosfato se encuentra en el hueso, mientras que el 60% del magnesio también se encuentra en el hueso. Es por esto que el hueso es un órgano fundamental para mantener el equilibrio de estos tres iones.
Comenzando con el calcio, la fuente de calcio es fundamentalmente dietética, donde vamos a encontrar un alto contenido de calcio y vamos a tener un aporte a partir de estos. Son fundamentalmente los productos lácteos enteros, como la leche, el queso y el yogur. Estos son las fuentes de calcio más fácilmente biodisponibles. Además, los lácteos que contienen justamente lactosa favorecen la absorción de calcio a nivel intestinal. Aportan aproximadamente unos 300 miligramos por porción. Y otras fuentes incluyen verduras de hojas verdes de color oscuro, fundamentalmente, los frutos secos, panes y los cereales, pero en menor proporción.
Los requerimientos diarios de calcio van a depender de la edad y del sexo, principalmente. Los adolescentes, en una etapa de crecimiento rápido, van a requerir un poco más de calcio, al igual que las mujeres embarazadas, porque obviamente hay un rápido crecimiento en el embarazo, tiene que aportar calcio al niño en formación. Por otra parte, los adultos, en promedio, dentro de la edad de 19 a 50 años, requieren 1000 miligramos de calcio por día. Por encima de esta edad, se debe aumentar fundamentalmente para la mujer en un nivel un poco más alto, debido a que las mujeres posmenopáusicas empiezan a tener problemas justamente con el metabolismo del calcio, mientras que en el hombre estos trastornos son menos frecuentes y comienzan recién, en promedio, en adultos mayores de 70 años.
Respecto al flujo de calcio en un individuo normal, un individuo sano, vamos a ver que existe un equilibrio entre lo que se consume y lo que se excreta con las heces y por vía renal. Existe un equilibrio fundamentalmente con el hueso, dado que el calcio, como vimos, se encuentra en un 99% acumulado en este tejido. La absorción a partir de la ingesta se encuentra entre un 20 y un 60%, por lo cual es muy, muy variable. Esto significa que va a depender de factores que hay en la dieta, es decir, sustancias que favorecen o no su absorción, y por otro lado, los niveles de calcio a nivel plasmático. Estos son los que van a regular las distintas hormonas que, a su vez, también pueden favorecer o inhibir su absorción.
Como vemos acá, hay una secreción de calcio desde el líquido extracelular hacia la luz intestinal que no está regulado por ninguna hormona. Esto se conoce como excreción fecal endógena. Es un proceso pasivo fundamentalmente y se mantiene de manera estable, que forma parte del equilibrio del calcio. La absorción va a estar favorecida por el aparato hormona y el calcitriol fundamentalmente, donde el aparato hormona tiene una acción secundaria, digamos, indirecta, donde el calcitriol es la hormona que va a regular justamente dicha absorción intestinal. El cortisol se opone a la acción del calcitriol, dado que ambos son hormonas esteroideas.
Para mantener este valor de calcio en el plasma, también hay un intercambio de calcio con el hueso, lo que favorece a la entrada de calcio hacia el hueso para su formación. Son justamente los andrógenos, los estrógenos y la hormona del crecimiento. Donde los andrógenos, obviamente, constituyen fundamentalmente a la testosterona. Sin embargo, como vemos, también hay una reabsorción o resorción ósea, que es lo mismo, gracias a la acción de hormonas como el aparato hormonal, calcitriol, el cortisol y las hormonas tiroideas. Esto es muy importante tenerlo en cuenta, porque obviamente hacen al equilibrio y si alguna de estas hormonas se encuentra en mayor o menor proporción, se van a afectar obviamente algunos de estos pasos en el equilibrio y vamos a tener o más calcio en el extracelular o menos calcio en el extracelular.
La calcitonina inhibe la reabsorción ósea, por lo tanto, favorece a la acumulación. Pero no es que estimula la acumulación o la formación de huesos, sino que inhibe su destrucción. Por otra parte, tenemos al equilibrio con lo que se filtra y se reabsorbe a nivel renal. Lo que se controla a nivel renal es la reabsorción, gracias a casi al aparato hormona de forma directa y al calcitriol también de forma directa sobre los túbulos renales, como vamos a ver más adelante.
Entonces, si la dieta contiene un gramo por día de calcio o 1000 miligramos de calcio por día, vamos a excretar con la materia fecal 825 miligramos y por el riñón 175 miligramos por día, que correspondería a un 1% o a un 2%, entre un 1 y un 2% del calcio total filtrado.
En el duodeno y yeyuno se produce la absorción de calcio por dos mecanismos fundamentales. Por un lado, a través de vías paracelulares, que es una vía pasiva a través de canales denominadas claudinas, que tiene un menor efecto para su absorción. Sin embargo, la absorción activa por estos mecanismos son los más importantes. Son activas porque están implicados una bomba de calcio, así que es un antiport calcio-protón, y el intercambiador tres sodio por un calcio. Esta absorción a nivel intestinal está regulada, como dijimos, directamente por la vitamina D activada, es decir, el calcitriol o 1,25-dihidroxivitamina D. Esta, al ser una hormona esteroidea, tiene su receptor a nivel nuclear y, por lo tanto, favorece la síntesis de proteínas. Esta síntesis de proteínas incluyen justamente un canal que se expone en la zona luminal de la membrana denominado TRPV6, es decir, un canal, un transportador fundamentalmente denominado potencial transitorio receptor de tipo 6 vanilloide. Este lo que hace es favorecer la entrada de calcio y unirse a una proteína denominada calbindina. Une al calcio, también favorecida por la expresión de la 1,25-dihidroxivitamina D. Esta calbindina transporta el calcio, mantiene una alta concentración dentro del citoplasma, pero favoreciendo el gradiente y de esta manera lo transporta hacia la bomba que va a ser que el calcio salga del líquido extracelular en la zona basolateral de forma activa, con gasto de energía, mientras que también favorece la salida del calcio por el intercambiador, que a su vez también es favorecido por la 1,25-dihidroxivitamina D para su formación y expresión en la zona basolateral. De esta manera, el calcio se absorbe principalmente en duodeno y yeyuno de forma activa, predominantemente, y obviamente va a depender de los niveles de vitamina D activa en sangre.
Hay factores que van a limitar la absorción de calcio, como por ejemplo, la deficiencia de vitamina D. Tenemos poca vitamina D, no se activa, por ende, o la activación es escasa y vamos a tener una menor absorción. Formación de sales insolubles en la luz intestinal, por ejemplo, si hay exceso de fosfato, grasas no absorbidas, porque van a formar si tenemos ácidos grasos, van a formar jabones. El calcio cuando se une a los ácidos grasos forma jabones, no se absorbe, precipita y se eliminan con la materia fecal, o presencia de ácido fítico. El ácido fítico es una sustancia orgánica que quelata el calcio, es decir, captura el calcio y no deja que se absorba. Los oxalatos presentes, por ejemplo, en muchos alimentos como la espinaca, por ejemplo, también forman sales que no dejan que se absorba estos minerales. Una inadecuada relación calcio-fósforo. Siempre necesitamos una relación al menos de dos veces calcio, una de fósforo. Sin embargo, en la dieta en general podemos mantener una relación uno a uno de calcio y fósforo, pero no tiene que superar la de fósforo a la de calcio. Y esto es porque el fósforo y el calcio tienen mucha afinidad. Cuando supera la relación por encima del 75%, en realidad se forma el fosfato de calcio, que es insoluble y empieza a precipitar. Por lo tanto, por eso es mejor que haya más calcio que fósforo en general en la dieta. Muy raro que esto sea superado y, si bien se puede formar algo de calcio con el fósforo y precipitan, esto no afecta a la función normal del cuerpo. Si hay un exceso de sodio, también puede inhibir la absorción de calcio por los mecanismos transportadores. Y el consumo de café, por ejemplo, mayor a 90 miligramos por día, fundamentalmente en adolescentes, puede producir hipercalciuria y aumento de la eliminación fecal de calcio, si no deja que se absorba o favorece a la pérdida a través de los riñones, porque el café tiene sustancias que inhiben la absorción de calcio a nivel intestinal.
En este caso, el ácido fítico tiene esta estructura, es una estructura con múltiples residuos de fosfato, en los cuales estos residuos captan cuando liberan su protón, se vuelven muy negativos y quelan el calcio, se unen al calcio. Estos están unidos también a proteínas, van unidos a proteínas, unen el calcio, unen al sodio, unen al magnesio. Por lo tanto, altos contenidos de ácido fítico o fitato, como también lo conocemos, van a evitar su absorción. Este es un componente natural de las fibras que se encuentran en los vegetales, fundamentalmente se encuentran las legumbres, las semillas como las almendras, avellanas, nueces, garbanzos, lentejas, habas, porotos, el arroz integral, el amaranto, harina integral y semillas de sésamo, lino, chía, que se están consumiendo hoy en día en cantidades mucho más altas que hace un tiempo atrás. Su función, la función del ácido fítico es proteger a estos alimentos de factores externos, estos alimentos, como las plagas, los insectos, la humedad, y prolongar la vida útil de estos alimentos. Por lo tanto, cuando consumimos altos niveles de estos alimentos en particular, tenemos que considerar nuestro aporte de calcio.
Una vez que se absorbe el calcio, pasa a la sangre. Gran parte del calcio va a estar unido a proteínas, porque como ya sabemos, las proteínas tienen cargas negativas predominantemente a un pH fisiológico de 7,4, por lo cual el 40% está unido a las proteínas totales. De esto, en un 80% es albúmina por su concentración y un 20% a las distintas globulinas. El 50% del calcio se encuentra en forma iónica libre, mientras que un 10% va a estar formando complejo con aniones plasmáticos como bicarbonato, fosfato disódico o monosódico, este sería el sódico, el monosódico que ya conocemos por por el sistema buffer fosfato, los citratos, lactato, etcétera. Cualquier anión es soluble, puede captar el calcio. Entonces, esta fracción de calcio libre y del calcio acomplejado es lo que se va a filtrar a nivel de los glomérulos.
Una cuestión a tener en cuenta fundamentalmente en la clínica es la corrección de la calcemia por déficit de albúmina, como el calcio va a variar debido a la pérdida de albúmina. En esta ecuación, existiendo otros tipos de ecuaciones también, podemos corregir el nivel de calcio, puesto que puede aparecer un nivel de calcio disminuido de forma facticia, se dice, y esto es justamente porque estamos teniendo un déficit de albúmina. Por ejemplo, vamos a suponer si una persona tiene por un trastorno renal una pérdida de albúmina y medimos el nivel de calcio en el plasma, vamos a ver que podemos hallar un valor de 7 miligramos por decilitro. Este es un ejemplo. Si aplicamos la ecuación y encontramos que el paciente tiene 2 gramos por decilitro de albúmina, se compara estandarizadamente con 4 gramos por decilitro. Algunos profesionales prefieren usar el valor de 4,4. En este caso, nosotros usamos 4 gramos por decilitro como valor promedio estándar. De esta manera, vemos que al medir el nivel de calcio, en realidad el calcio es normal, porque está dentro del rango de 8,6, para un valor entre 8,5 y 10,5 miligramos por decilitro. Esto es un factor a tener en cuenta cuando se mide el calcio en pacientes con hipoalbuminemia por distintos motivos.
Por otra parte, como depende mucho de las proteínas, también va a depender del pH. ¿Por qué? Porque si cambia el pH del plasma, por ejemplo, en la acidosis, el aumento de protones va a tener que ser más feriado o amortiguado por las proteínas. Esto va a implicar que los protones desplazan al calcio y va a haber un aumento de calcio libre. Al aumentar el calcio libre, puede ser que se pierda por el riñón en mayor proporción. Entonces, vamos a tener más calcio iónico. En este caso, vamos a tener una hipercalcemia relativa por la liberación de calcio iónico de las proteínas. Básicamente, lo mismo va a ocurrir si ocurre lo contrario, es decir, en la alcalosis. La alcalosis, lo que va a ocurrir es que los protones unidos a las proteínas se liberan y el calcio puede unirse más fácilmente a las proteínas, por lo tanto, cae el calcio libre iónico y esto va a generar una hipocalcemia relativa por el descenso al calcio iónico, lo cual trae trastornos secundarios, como por ejemplo, procesos tetánicos, convulsiones, alteraciones neurológicas fundamentalmente, como puede ocurrir en mayor proporción un trastorno transitorio en la alcalosis ventilatoria. Justamente la alcalosis ventilatoria va a generar una alcalosis debido al gran nivel de excreción de dióxido de carbono por la hiperventilación, y esto va a generar que el calcio se una mucho más a las proteínas, produciendo convulsiones, por ejemplo, en el paciente que está sufriendo una hiperventilación, por ejemplo, típico en un caso de ataque de histeria.
¿Cuáles son las funciones del calcio? Fundamentalmente, a nivel intracelular, está implicado en división y proliferación celular, por lo tanto, no puede haber libre en altas concentraciones el calcio en el citosol, por eso se dice que no es un ion intracelular, sino que la mayoría de las células que manejan el calcio lo guardan o lo acumulan dentro del retículo endoplásmico y las mitocondrias. Ya sabemos que participa en la coagulación sanguínea, participa en la contracción muscular, está implicado en activación e inhibición de diversas enzimas, participa en la liberación de hormonas y neurotransmisores, como ya sabemos que se necesita para la fusión de las vesículas, fundamentalmente. Tiene función nerviosa, no solamente porque favorece la liberación de neurotransmisores, sino también porque puede interactuar con las membranas manteniendo un equilibrio con los canales iónicos, principalmente con los canales iónicos del sodio. Recordemos que si está muy aumentado, estos pueden bloquear los canales, o si está muy disminuidos, favorece la entrada de sodio en mayor proporción en las células nerviosas y esto produce una hiperexcitación y tiene que ver con la formación del mineral óseo, básicamente, y mantener obviamente un recambio óseo adecuado.
¿Qué pasa a nivel renal con el calcio? Del 100% que se filtra, que dijimos que es ese 60% del calcio total plasmático, constituido por el calcio iónico y el calcio formando complejos, de esto se absorbe en el túbulo proximal un 65%. Muy similar al sodio. De estos, pasa hacia el asa de Henle un 35% restante. Hacia la rama ascendente gruesa de Henle se absorbe un 25%. Se reabsorbe un 25% de calcio, llegando hacia el túbulo distal aproximadamente un 10%. De esta manera, en el túbulo contorneado distal se absorbe un 8% y en el túbulo colector aproximadamente un 1%, con lo cual se termina reabsorbiendo en toda la nefrona de ambos riñones un 99%, excretando un 1% en general por día. Siempre esto es por día.
¿Qué pasa en el túbulo contorneado proximal? Los mecanismos de reabsorción de calcio implican vías paracelulares fundamentalmente. Por un lado, a través de las claudinas, similar a lo que hay en el intestino, por la diferencia de cargas transepitheliales, y por el otro lado, por el arrastre por solvente, es decir, la reabsorción de agua por la diferencia de osmolaridad que hay entre la luz tubular y el intersticio, arrastra el calcio. Estos son los mecanismos fundamentales en el túbulo proximal.
A nivel de la rama ascendente gruesa de Henle, ya habíamos visto que el calcio se reabsorbe por vía paracelular. Esta vía paracelular implica justamente esta diferencia de cargas entre la luz y el intersticio, favorecido por el mecanismo de acople entre el sodio-potasio-2 cloruro y el canal de potasio en la luz de esta porción tubular. Cuando hay un exceso de calcio, este calcio va a interactuar sobre un receptor que se llama receptor sensor de calcio, que se encuentra en la zona basolateral. Este receptor es un receptor bastante complejo, que tiene múltiples acciones prácticamente en todo el cuerpo, y acá tiene una función fundamental de detectar el nivel de calcio. Y cuando hay un alto nivel de calcio, este se une al sensor y desencadena una serie de pasos para inhibir, por un lado, al alcotransporte sodio-potasio-2 cloruro, y también para bloquear al canal de potasio. De esta manera, no hay cargas positivas en la zona luminal del túbulo y entonces el calcio no se reabsorbe, se mantiene en la luz y se arrastra con el contenido tubular.
En el túbulo contorneado distal, fundamentalmente se reabsorbe controlado por las hormonas, pero básicamente porque esto favorecen la exposición de un transportador similar a como vimos en el intestino, denominado TRPV5 y TRPV6. También vamos a encontrar al intercambiador sodio-calcio y a la bomba de calcio en la zona basolateral de las células del túbulo distal. En este caso, como vemos acá, el aparato hormona favorece la exposición de los TRPV y la vitamina D favorece fundamentalmente la biosíntesis de calbindina, similar al intestino, y la síntesis y exposición de bombas e intercambiadores en la zona basolateral. Por eso es muy importante la acción de estas dos hormonas de forma directa en el riñón para su reabsorción de forma activa.
De los factores que afectan a la reabsorción de calcio a lo largo de la nefrona, en el túbulo proximal, si existe una caída en la tasa de filtración glomerular, por ejemplo, debido a la contracción del volumen, entonces se va a favorecer su reabsorción. Se va a reabsorber de la misma manera como el sodio y otros elementos en mayor proporción. Mientras que si hay una expansión del volumen, aumenta la tasa de filtración glomerular, se arrastra más calcio, así como el sodio y otros elementos, entonces se pierde más calcio.
Por otra parte, en la rama ascendente gruesa de Henle, la presencia de arginina vasopresina puede favorecer la reabsorción, mientras que la presencia de diuréticos como la furosemida, que ya sabemos que inhibe el alcotransporte sodio-potasio-2 cloruro, y diuréticos similares de la misma familia, no es cierto, van a disminuir el proceso, como vimos recién, y entonces favorece la excreción de calcio como sobrecarga. El túbulo distal no puede manejar esa sobrecarga de calcio, se termina perdiendo. Por eso estos diuréticos son diuréticos muy fuertes, por lo cual hay que controlar en pacientes que tienen una tendencia a la pérdida de calcio, hay que controlar la dosis de furosemida y los niveles de calcio que ingiere.
Así mismo, también vamos a ver que afecta a otros iones en el túbulo distal. La alcalosis, la presencia de parathormona, vitamina D, el estrógeno, diuréticos tiazídicos, favorecen la reabsorción, mientras que la acidosis favorece su excreción en el túbulo contorneado distal, y esto tiene que ver con los mecanismos de transporte fundamentalmente.
Con respecto al fósforo, la fuente de fósforo son fundamentalmente todos los alimentos que tienen altos niveles de proteínas, a su vez. Entonces, los productos cárnicos y lácteos son buenas fuentes de fósforo, huevos, panes, etcétera, fundamentalmente el pescado, no es cierto. Los requerimientos diarios de fósforo, básicamente, son similares a las del calcio, es decir, aproximadamente unos 1300, entre 1000 a 1300 miligramos por día. Entonces, los requerimientos diarios son muy semejantes.
Respecto al flujo de fosfato a partir de la dieta en un individuo sano, tenemos un aporte aproximadamente, como dijimos, 1300-1400 miligramos por día, de lo cual una parte se pierde por materia fecal y otra parte por los riñones, en mayor proporción que el calcio. También mantiene un equilibrio con el hueso, porque como vimos, al inicio, también se encuentra acumulado en gran cantidad en el hueso, pero también encontramos en el líquido intracelular de prácticamente todos los tejidos. Es muy raro que tengamos un déficit de fosfato, dado que, como dijimos, casi todos los alimentos tienen fósforo. Por lo tanto, acá se reabsorbe un 80% aproximadamente a nivel intestinal, también controlado por la vitamina D activada. Sin embargo, el equilibrio con el hueso también está dado por la presencia de andrógenos, estrógenos y hormonas de crecimiento, porque el fósforo que se encuentra en el líquido extracelular, entre 2,5 y 4,5 miligramos por decilitro, se une con el calcio para formar la hidroxiapatita, que es lo que le da la dureza al hueso. Sin embargo, el hueso, como vamos a ver después, no depende solamente de la presencia de hidroxiapatita, sino de la presencia de altos niveles de proteína, fundamentalmente colágeno tipo 1.
Por otra parte, de la misma forma que pasaba con el calcio, la parathormona, calcitriol, el cortisol y las hormonas tiroides favorecen la reabsorción del hueso, por lo tanto, también liberan fósforo a la vez que liberan calcio. La calcitonina también evita la liberación de fósforo del hueso. Del fósforo que se encuentra en el líquido extracelular en el plasma, obviamente hay una porción que se filtra y se va a reabsorber una cantidad definida de fósforo, dependiendo de la presencia de hormonas, fundamentalmente la parathormona, porque el aparato hormona inhibe la reabsorción de fósforo a nivel renal, como vamos a ver. Solamente se regula a nivel del túbulo proximal, no hay reabsorción de fósforo en otra parte de los túbulos. Por lo tanto, generalmente la regulación implica una gran reabsorción de calcio con una gran excreción de fosfatos.
La absorción a nivel intestinal implica un único transporte sodio-fosfato. Recordemos que tenemos dos formas fundamentales de fosfato, que son el disódico y el monosódico. Lo denominamos así porque estos forman sales fundamentalmente, o algunos llaman mono protonado y diprotonado, pero para no confundir, estos fosfatos se absorben a nivel intestinal ecotransporte con el sodio, regulado fundamentalmente por la vitamina D, aunque acá no aparece, porque también favorece a la exposición de esta de estos transportadores, sin embargo, tiene una acción un poco menor a lo que ocurre con el calcio.
El estado físico químico del fosfato implica una unión del fosfato con proteínas, pero en baja cantidad, debido a que las proteínas tienen predominantemente cargas negativas a un pH 7,4, un pH fisiológico, por lo tanto, solamente un 10% va a estar unido a las proteínas, fundamentalmente albúmina, mientras que van a predominar las porciones libres, 55% como fosfato iónico y un 35% como fosfato acomplejado con cationes como el sodio, el calcio y el magnesio. Recordemos lo que dijimos recién acerca de que si hay un alto nivel de calcio y de fosfato en sangre, superando el 75% de la relación, estos van a precipitar en el tejido blando. Por eso es fundamental mantener un nivel adecuado, lo cual en una persona sana, obviamente, esto no es difícil, porque las hormonas mantienen un equilibrio muy estricto sobre el calcio fundamentalmente y sobre el fosfato a nivel renal. Por lo tanto, este fosfato iónico libre y el fosfato acomplejado forman el fosfato ultrafiltrable a nivel renal.
¿Cuáles son las funciones del fósforo? Obviamente, la principal función es la de formar parte de la adenosina trifosfato y dar energía a todas las células del cuerpo. Por lo tanto, tiene que ver con transporte de electrolitos, la contracción muscular por el ATP, por ejemplo, la formación de sustancias como segundos mensajeros o como coenzima, como por ejemplo, el NADPH, el AMP cíclico, el GMP cíclico, sistemas enzimáticos en general. Extracelularmente, mantiene la concentración intracelular crítica, porque existe un equilibrio. Por eso es importante mantener el fosfato a un nivel entre 2,5 y 4,5 miligramos por decilitro, en los niños un poco más, hasta 6 miligramos por decilitro en general. Componente esencial de ácidos nucleicos, obviamente, tiene función nerviosa por el ATP, elemento esencial de fosfolípidos y fosfoproteínas de membrana, por lo tanto, es necesario como elemento estructural de las células.
El manejo renal del fosfato implica que de este pool de fósforo que se filtra, el 80 al 95% va a ser reabsorbido en el túbulo proximal, hacia el hacia los túbulos distales se va a pasar un 5 a un 20% restante, de los cuales, como vemos acá, no existe reabsorción, porque no existe mecanismo conocido hasta el momento en ninguna otra parte de los túbulos. Por lo tanto, toda la regulación está en el túbulo contorneado proximal. En el túbulo contorneado proximal se va a reabsorber el fosfato, al menos por estos tres mecanismos. Todos implican un cotransporte con el sodio, pero son distintos cotransportadores. Por ejemplo, el fosfato con tres sodio, que se llama mecanismo 2A, por ejemplo, es un cotransporte que genera cargas en el interior celular, porque se reabsorben tres sodios con un fosfato que tiene dos cargas negativas, por lo tanto, se está reabsorbiendo una carga positiva. En este caso, el tipo 12 reabsorbe fosfato con sodio, dos sodios, por lo tanto, es electroneutro. En este caso, también es electroneutro, pero es otro tipo de transportador. Entonces, este fosfato, obviamente, puede ser intercambiado entre monos, entre entre monosódico y el disódico. No está claro cómo se internaliza hacia hacia el intersticio el fósforo. Al igual que en el intestino, se cree que hay transportadores con con aniones antipol con aniones. Por ejemplo, a nivel de túbulo proximal, la parathormona es la que va a inhibir la reabsorción de fósforo, haciendo varios niveles justamente de reabsorción. Por un lado, puede inhibir internalizando simplemente al transportador, principalmente al 2A, que es el que predomina, y destruyendo en los lisosomas a estos transportadores, por ejemplo. Entonces, de esta manera, al no haber transportadores o haber o existir una cantidad de transportadores muy disminuida en la zona luminal, se va a excretar una gran cantidad de fosfato por los riñones hacia la orina.
Con respecto al magnesio, el magnesio es un elemento fundamental para nuestras funciones y acompaña justamente a todos los procesos del calcio y del fósforo. Generalmente, todos los procesos se van a ver afectados si hay déficit de magnesio. La fuente de magnesio implican principalmente semillas y legumbres, como por ejemplo, las pipas de girasol, las almendras, el maní, legumbres como el garbanzo, la lenteja, las nueces, el pistacho, el chocolate negro, por lo menos el chocolate de 70% de de concentración, el chocolate negro 70% es el que va a tener mayor concentración de magnesio, el pan integral, higos secos, la palta, la espinaca y la banana, en menor proporción que el resto, digamos. En nuestro medio, hay que tener en cuenta que el mate es una infusión naturalmente rica en magnesio. Por momento, si bien nosotros podemos tener una ingesta adecuada de magnesio, no todas las personas, debido al precio fundamentalmente de los frutos secos, no se suele consumir un adecuado nivel de magnesio. Con el mate se podría equilibrar en cierta medida, pero hay que tener en cuenta eso fundamentalmente. La población general suele mantenerse un nivel adecuado de magnesio, y donde se suele presentar los trastornos son en las poblaciones internadas en los nosocomios.
Con respecto al equilibrio del magnesio, el flujo de magnesio en el individuo normal, acá como vemos, no hay una regulación por parte de las hormonas fundamentalmente. Si bien de forma secundaria, cuando actúa el aparato hormona, la vitamina D activa y todo aquello que favorezca la resorción ósea fundamentalmente, va a movilizar también el magnesio en ese sentido, pero el magnesio no necesita de esas hormonas, como dijimos. Por lo cual, hasta el día de hoy, no se sabe si hay una regulación hormonal por parte del magnesio hacia el magnesio.
Entonces, en una dieta adecuada, solemos consumir unos 300 miligramos por día, entre 300 y 400 miligramos por día, de los cuales se excretan por intestino unos 200 miligramos por día, por un mecanismo similar a la del calcio en la excreción fecal endógena de magnesio. Hay un equilibrio con los tejidos blandos, porque recordemos que el magnesio se encuentra entre 1,4 y 2,5 miligramos por decilitro, que está en equilibrio con los tejidos blandos y los dientes, por ejemplo, y el hueso. Entonces, de esta manera se mantiene este equilibrio gracias a la acción de las hormonas, pero a su vez también se mantiene un equilibrio con lo que se filtra y se reabsorbe a nivel de los túbulos renales. De todo lo que se filtra, se reabsorbe prácticamente un 90% a un 95% del magnesio, por lo cual se mantiene este equilibrio. Si una persona ingiere 300 miligramos por día, se van a perder 500 miligramos por día, principalmente por vía gastrointestinal y por los riñones.
La absorción de magnesio ocurre fundamentalmente en el íleon mediante dos procesos muy similares a la del calcio. El primero es un proceso activo y saturable, que constituye la ruta principal de transporte de magnesio a través de un transportador denominado, de un canal denominado TRPM6. Recordemos que para el calcio es un TRPV6. Un segundo mecanismo es pasivo, no saturable, se realiza a través de la ruta paracelular, es decir, a través de claudinas, similares a las del calcio, pero fundamentalmente esta es la vía principal y no está regulado por hormonas.
Una vez que se absorbe el magnesio hacia el líquido extracelular, hacia la sangre, vamos a tener un valor entre 1,4 y 2,5 miligramos por decilitro en total. El total de magnesio. Este magnesio va a estar unido también a proteínas, pero en menor proporción que el calcio, casi similar, un 31%, mientras que vamos a tener más magnesio libre, un 62%, y también algo de magnesio formando complejos, muy parecido a lo que pasa con el calcio. Este magnesio libre iónico y el acomplejado, obviamente, forma el magnesio ultrafiltrable.
¿Cuáles son las funciones del magnesio? El magnesio es el cuarto catión más abundante en el organismo y el segundo catión más abundante en el compartimiento intracelular, siguiendo al potasio, por supuesto. Es esencial para la función de muchas enzimas, incluyendo aquellas que están relacionadas con la transferencia de grupos fosfato, si todas las ATPasas fundamentalmente participan, todas las reacciones que requieren ATP y cada paso relacionado con la replicación y transcripción del ADN y la traducción del ARN mensajero. Esto significa que si falta el magnesio, todos los procesos relacionados con transferencia de energía y de síntesis, como el ADN, se van a ver afectados y obviamente va a ser la gravedad de acuerdo a cómo se afectan los distintos mecanismos.
A nivel renal, el manejo del magnesio implica que de esta porción que se filtra, un 100% acá en el glomérulo, el 15% se reabsorbe en el túbulo proximal, por lo tanto, pasa hacia los túbulos distales un 85% restante. En el asa ascendente gruesa de Henle, vamos a ver que se reabsorbe un 70%. Mientras que un 10% se reabsorbe en el túbulo distal. A partir de aquí, prácticamente ya no hay reabsorción de magnesio, por lo tanto, se va a perder un 5% de toda esta carga filtrada. Eso significa que se reabsorbe un 95% de magnesio en los túbulos renales.
En el túbulo proximal, básicamente sigue al calcio en los mismos procesos, es decir, a través de las claudinas en la zona paracelular por la diferencia de carga y por otro lado por el arrastre por solvente, debido a la reabsorción de agua en estos en estas porciones tubulares. En el asa ascendente gruesa de Henle, también está regulado por el acople entre el ecotransporte sodio-potasio-2 cloruro y los canales de potasio, los ROMK, por tanto, de forma directa va a estar controlado por lo que suceda con el receptor sensor de calcio o detector de calcio, como le dice este autor, ya sea por el calcio o por el magnesio. El magnesio tiene una acción similar al calcio sobre el receptor. Entonces, si se inhiben estos mecanismos, no se absorben magnesio, igual que el calcio. Si estos mecanismos están activos, obviamente se va a reabsorber magnesio en alta concentración en el asa ascendente gruesa de Henle.
En el túbulo contorneado distal, vamos a tener un mecanismo similar a lo de el calcio, pero a través de los TRPM6. Se cree que hay un antiport magnesio con otro catión, pero no está claro en la zona basolateral de las células del túbulo distal.
¿Qué factores favorecen o inhiben la reabsorción del magnesio en los riñones? A nivel del túbulo proximal, lo mismo que pasaba con el calcio: si hay una contracción del volumen, disminuye la tasa de filtración glomerular, se favorece la reabsorción de magnesio. Si hay una expansión del volumen, aumenta la tasa de filtración glomerular, por lo tanto, va a aumentar la excreción.
En el asa ascendente gruesa de Henle, la presencia de parathormona, calcitonina, glucagón, vasopresina, las concentraciones de magnesio bajas en el plasma y la alcalosis metabólica van a favorecer la reabsorción, mientras que si hay furosemida, por ejemplo, manitol, que arrastra agua y solutos, las concentraciones de magnesio, calcio altas, van a disminuir la reabsorción.
En el túbulo contorneado distal, aumenta la reabsorción la presencia de parathormona, la calcitonina, el glucagón, el estrógeno, vitamina D, todo lo que favorece al calcio, pero fundamentalmente no depende como dijimos de estas hormonas en principio, sí, porque se vio que la acción es muy baja sobre todo estos procesos. Sin embargo, las concentraciones de magnesio sí pueden ser importantes, sí, y algunos diuréticos como la amilorida favorecen justamente porque al inhibir el transporte sodio-cloro en el túbulo distal, aumenta la carga positiva en esta zona y entonces favorece su ingreso a la célula. Por otra parte, disminuye la reabsorción la concentración alta de calcio y magnesio, la acidosis metabólica, la hipopotasemia o la hipofosfatemia.
¿Qué pasa en las hipomagnesemias? Cuando tenemos un magnesio por debajo de 0,65 milimolar, es decir, por debajo de 1,4 miligramos por decilitro, tenemos que evaluar el magnesio urinario. Si hay magnesio urinario menor a un milimol en 24 horas, puede puede ser causa de una supresión del aporte, es decir, una baja ingesta de magnesio, puede ser una pérdida digestiva, como ocurre con la esteatorrea, la diarrea, mala absorción selectiva, que es menos frecuente, o puede haber una transferencia del magnesio desde el líquido extracelular al líquido intracelular, principalmente sobre el hueso, que es lo que ocurre acá. La alcalosis favorece, digamos, en gran medida procesos similares a los del calcio, por lo tanto, se van a unir más a las proteínas, por ejemplo, entonces disminuye el magnesio libre y por otro lado, existe un proceso denominado síndrome del hueso hambriento, donde cuando se empieza a producir, por ejemplo, la entrada de magnesio, este va a sufrir una gran acumulación de magnesio, al igual que el calcio y otros elementos en el hueso, porque las hormonas favorecen su acumulación luego de un cierto tiempo de baja ingesta, por ejemplo.
Por otra parte, si hay una excreción alta de magnesio a nivel de la orina, mayor a dos milimoles por 24 horas, estos pueden ser justamente por fármacos. Hay que ver furosemida, tiazídicos, cisplatino, bueno, estos son antibióticos, diuresis osmótica, como ocurre en la diabetes, porque va a arrastrar más volumen. Recuerden que si aumenta la tasa de filtración glomerular debido a la sobrecarga de solutos, estos van a funcionar como un diurético osmótico, intoxicación etílica, por ejemplo, la acidosis metabólica y algunos trastornos hereditarios que son poco frecuentes.
Las hipermagnesemias, por su parte, son muy raras y obviamente implican un valor por encima de 2,5. Generalmente empiezan a aparecer a partir de los 5 miligramos por decilitro: náuseas, vómitos, eritema cutáneos, bradicardia, hipotensión, y a medida que va aumentando la concentración, va a ser grave, por encima de 20 miligramos por decilitro, que puede llevar a una parada cardíaca con asistolia, básicamente, porque se empieza a comportar de forma muy similar a lo del calcio. Cuando hay un exceso de calcio, es muy raro, como dijimos, la hipermagnesemia. Por lo cual, uno de los procesos que genera hipermagnesemia más comunes es la hipermagnesemia iatrogénica, es decir, cuando a un paciente se le infunde magnesio vía parenteral, por ejemplo, y este, obviamente, con esa sobrecarga de magnesio, no puede manejarlo por las vías habituales. Por lo tanto, en estos casos, va a requerir obviamente de un tratamiento eficaz, como por ejemplo, suspender obviamente la entrada de magnesio, dar calcio porque se va a favorecer la excreción de magnesio a nivel renal, por ejemplo, aumentar la la diuresis y en los casos muy extremos, la diálisis.
Entonces, hasta acá llegamos con la primera parte y nos vemos en la segunda parte.