Cálcio e Fósforo: Os Minerais Estruturais
Quantidade e Distribuição
Cálcio no corpo humano:
- 1000-1200g de Ca em adulto (99% nos ossos e dentes)
- 1% extraósseo: Íons Ca²⁺ intracelular (~100nM) e plasmático (8,5-10,5 mg/dL = 2,1-2,6 mmol/L)
- Cálcio plasmático: 50% ionizado (Ca²⁺ livre = biologicamente ativo), 40% ligado à albumina, 10% em complexos (citrato, fosfato)
- Hipocalcemia: Ca total < 8,5 mg/dL → tetania, convulsões, prolongamento de QT
- Hipercalcemia: Ca total > 10,5 mg/dL → confusão, poliúria, litíase renal, "stones, bones, groans, moans"
Fósforo no corpo humano:
- 600-700g de P total (85% nos ossos como fosfato, 14% nos tecidos moles, 1% extracelular)
- Plasma: 2,5-4,5 mg/dL (adultos) como Pi (inorgânico)
- Fósforo é componente de ATP, DNA/RNA, fosfolipídios, cAMP, creatina fosfato, coenzimas fosforilatadas
Hidroxiapatita = cristal mineral do osso:
- Fórmula: Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂
- Razão Ca/P molar: 1,67
- Impurezas fisiológicas: Carbonato (CO₃²⁻), magnésio, sódio, flúor (F⁻ aumenta dureza)
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PTH: O Regulador Central do Cálcio
Paratormônio
PTH (Paratormônio, Parathyroid Hormone):
- 84 aminoácidos (9,5 kDa)
- Produzido pelas glândulas paratireoides (4 glândulas, atrás da tireoide)
- Meia-vida: ~4 minutos (degradação no fígado e rim)
Sensor de Cálcio (CaR):
- Glândulas paratireoides expressam CaR (Calcium-Sensing Receptor) — GPCR
- Ca²⁺ extracelular eleva → CaR ativo → Gi/Gq → inibe produção/secreção de PTH
- Ca²⁺ baixo → CaR menos ativo → menos inibição → PTH secretado
Ações do PTH (efeito líquido: ELEVA o Ca²⁺ e REDUZ o Pi):
No Rim (PTHR1):
- Mais reabsorção de Ca²⁺ (córtex renal)
- MENOS reabsorção de Pi (fosfatúria) — atua no túbulo proximal, inibe NaPi-IIa e NaPi-IIc
- Ativa CYP27B1 (1α-hidroxilase) → converte 25-OH-D3 em 1,25-OH-D3 (calcitriol ativo)
No Osso (PTHR1 nos osteoblastos):
- PTH intermitente (baixo, pulsátil) → ANABÓLICO: Mais osteoblastos + mais IGF-1 local → formação óssea
- PTH contínuo (crônico elevado) → CATABÓLICO: Osteoblastos estimulam RANKL → recruta osteoclastos → reabsorção
- Net: PTH crônico = perda óssea; PTH pulsátil (teriparatida, análogo terapêutico) = ganho ósseo
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Vitamina D: Ativação em Dois Passos
25-OH-D3 → 1,25-OH-D3 (Calcitriol)
Passo 1 (Fígado):
- Vitamina D3 (colecalciferol) ou D2 (ergocalciferol) → CYP2R1/CYP27A1 → 25-OH-D3 (calcidiol)
- 25-OH-D3 = forma de armazenamento; meia-vida ~3 semanas; forma dosada no laboratório
- "Vitamina D sérica" no exame = 25-OH-D3 (referência: ≥30 ng/mL = suficiente)
Passo 2 (Rim) — Passo Regulado:
- CYP27B1 (1α-hidroxilase renal) + PTH (estimulação) → 25-OH-D3 → 1,25-OH-D3 (calcitriol)
- Calcitriol = forma ATIVA — age no receptor nuclear VDR
Regulação da Ativação de Vitamina D:
- PTH estimula CYP27B1 → mais calcitriol (quando Ca baixo)
- FGF-23 inibe CYP27B1 → menos calcitriol (quando Pi elevado)
- Ca²⁺ e calcitriol inibem PTH (feedback)
- CYP24A1 (24-hidroxilase) inativada calcitriol → 1,24,25-OH-D3 (inativo)
Ações do Calcitriol (eleva Ca²⁺ e Pi):
- Intestino: VDR → mais expressão de TRPV6 (absorção de Ca²⁺) + Calbindin-D9k + NaPi-IIb (absorção de Pi)
- Rim: Mais reabsorção de Ca²⁺ (menos que PTH)
- Osso: Estimula mineralização (fornece mais substrato Ca²⁺ e Pi)
- Imunidade: VDR em linfócitos T, macrófagos → mais defensinas, mais Tregs
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FGF-23: O Terceiro Parceiro
Fosfatonina
FGF-23 (Fibroblast Growth Factor 23):
- Produzido pelos osteócitos e osteoblastos em resposta ao excesso de Pi
- Meia-vida: ~30 minutos
Ações do FGF-23:
- Rim: Inibe NaPi-IIa e NaPi-IIc no túbulo proximal → mais fosfatúria → menos Pi sérico
- Inibe CYP27B1 → menos calcitriol (tríade: FGF-23 eleva Pi por inibir calcitriol que elevaria Pi intestinal)
Hiperfosfatemia em DRC (Doença Renal Crônica):
- Rim danificado → menos excreção de Pi → Pi sérico sobe
- Mais Pi → mais FGF-23 (tentativa de compensação) → FGF-23 crônico elevado
- FGF-23 → menos calcitriol → menos Ca²⁺ absorvido → Ca baixo → mais PTH
- Ciclo vicioso: "CKD-MBD" (Chronic Kidney Disease — Mineral Bone Disorder)
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Remodelação Óssea
Osteoclastos, Osteoblastos e RANKL/OPG
O osso é tecido DINÂMICO:
- Remodelação contínua: Adultos reformam ~10% do esqueleto por ano
- Função: Adapta estrutura ao stress mecânico; libera Ca²⁺/Pi para homeostase; remove osso microfissurado
RANKL/RANK/OPG Axis:
- RANKL (Receptor Activator of NF-κB Ligand): Produzido por osteoblastos → liga RANK nos osteoclastos → osteoclastogênese
- OPG (Osteoprotegerina): "Isca" de RANKL (decoy receptor) → menos RANKL disponível → menos osteoclastos
- PTH → mais RANKL, menos OPG → mais osteoclastos (catabólico)
- Estrógeno → mais OPG → menos osteoclastos (protetora para osso)
- Denosumab (Prolia®): Anti-RANKL monoclonal → menos osteoclastos → menos reabsorção → osteoporose
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Hiperparatiroidismo e Osteoporose
Condições Clínicas
Hiperparatiroidismo Primário (HPTP):
- Causa: Adenoma de paratireoide (85%), hiperplasia (15%), carcinoma (<1%)
- PTH cronicamente elevado → mais Ca²⁺ (hipercalcemia) + mais fosfatúria (hipofosfatemia)
- Sinais: "Stones, bones, groans, moans": Litíase renal, osteoporose, dor abdominal (pancreatite), depressão/confusão
- Tratamento: Cirurgia (paratiroidectomia) ou cinacalcet (CaR agonista → menos PTH)
Osteoporose:
- Perda de massa óssea: Mais osteoclastogênese + menos osteoblastos → estrutura microarquitetural comprometida
- Causas: Menopausa (menos estrógeno), envelhecimento (menos Ca absorvido), hiperparatiroidismo, uso de corticosteroides
- Diagnóstico: DXA (DEXA) — T-score < −2,5 = osteoporose
- Tratamento: Cálcio + D3 + bisfosfonatos (inibem osteoclastos) / denosumab / teriparatida
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Referências
- Peacock M. "Calcium metabolism in health and disease." *Clin J Am Soc Nephrol.* 2010;5 Suppl 1:S23–S30.
- Bilezikian JP, et al. "Primary hyperparathyroidism." *N Engl J Med.* 2018;379(11):1050–1059.
- Quarles LD. "Endocrine functions of bone in mineral metabolism regulation." *J Clin Invest.* 2008;118(12):3820–3828.
- Lips P, van Schoor NM. "The effect of vitamin D on bone and osteoporosis." *Best Pract Res Clin Endocrinol Metab.* 2011;25(4):585–591.
- Boyce BF, Xing L. "Functions of RANKL/RANK/OPG in bone modeling and remodeling." *Arch Biochem Biophys.* 2008;473(2):139–146.
- Gattineni J, Bhatt T. "Hypocalcemia and hypercalcemia." *Pediatr Rev.* 2021;42(1):2–14.