Кальций значение и регуляция Студентка 408 группы Шилова

Кальций: значение и регуляция Студентка 408 группы Шилова Е. С.

Функции • • • является пластическим материалом для формирования скелета; участвует в сокращении мышечных волокон; обеспечивает сопряжение гуморального сигнала и биохимических процессов; регулирует активность внутриклеточных ферментов; оказывает влияние на проницаемость биологических мембран; участвует в процессах свертывания крови; участвует в регуляции ритма сердца, возбудимости нервных волокон и мышц; участвует в обеспечении почечных канальциевых механизмов концентрации мочи; оказывает влияние на развитие плода во время беременности; оказывает влияние на лактацию;

Кальций в организме Гидроксиапатит Внекостный Са (в костной ткани и зубах) 1% 99 % внутриклеточный Са В митохондриях и микросомах 90 - 99% внеклеточный Са В цитоплазме (связан кальмодулином) 1 - 10% Кальмодулин - внутриклеточный белок : - запас Са в ЭПС - Са. M киназы

Внеклеточный Са Са общ 2, 15 -2, 50 ммоль/л Са, связанный белками 0, 9 -1, 1 ммоль/л ( 36 - 48 %) Са комплексированн ый (комплекс с цитратами или фосфатами) 0, 18 ммоль/л (7 - 8 %) Са ионизированны й 1, 1 -1, 3 ммоль/л (44 - 57 %)

Методы определения активного Са в крови Непрямой метод: Корреляция с концентрацией общего Са Калориметрический метод: Иона Са образуют окрашенный комплекс с реактивом. Интенсивность окраски пропорциональна содержанию Са в пробе с о-крезолфталеинкомплексоном (о. КФК) Прямой метод: Селективная система электронов

Соотношение фракций Са в плазме зависит от: 1. Уровень белка (Миеломная болезнь) 2. p. H плазмы (Алколоз при синдроме Конна)

Рекомендованные суточные нормы потребления кальция (согласно клиническим рекомендациям по профилактике и ведению больных с остеопорозом Российской ассоциации по остеопорозу 2012 года) Группа Рекомендованная норма кальция, мг 4 -8 лет 800 9 -18 лет 1300 19 -50 лет (мужчины и женщины в пременопаузе) 1000 > 50 лет 1500 Беременность или лактация 1000 - 1500

Суточный баланс и обмен Са 500 мг Кровь Пища 150 мг 1000 мг Кости 10000 мг 9850 мг Почки ЖКТ 850 мг 150 мг Моча Кал

Баланс кальция в плазме Всасывание в Стимулируют: кишечнике - желчные к-ты - витамин D 3 - белки пищи - лактоза - лимонная к-та Подавляют: - фитиновая кта - щавелевая кта - неорганические Резорбция из костной ткани Стимулирую т: - ПТГ - витамин D 3 Реабсорбция в почечных канальцах Стимулирую т: - ПТГ Подавляют: - кальцитонин

Кальцитони н ПТГ

Изменение концентрации внеклеточного Са улавливается посредством кальций-чувствительного рецептора (КЧР, Ca. SR). КЧР - это поверхностный клеточный белок класса С суперсемейства 3 G-белковсопряженных рецепторов (G-ПСР). Cа-связывающие участки расположены на внеклеточном и трансмембранном доменах (отрицательно заряженные). Внутриклеточные сигнальные пути, с которыми КЧР связан через G-белки, включают фосфолипазу C, протеинкиназу В и митоген-активированные протеинкиназы. Стронция ранелат (Бивалос) - агонист КЧР - ОЩЖ - почки - кости - кишечник - молочная железа - адипоциты - овоциты - плацента - гладкомышечные клетки аорты.

Функции КЧР 1) Модуляция синтеза и секреции ПТГ и контроль жизненного цикла клеток ОЩЖ. 2)Регуляции экскреции Са почками. - ингибиция экскреции фосфатов - уменьшение реабсорбции Са и Mg - уменьшение реабсорбцию воды 3) Регуляция костного обмена - стимулирует дифференцировку ОБ и формирование очагов минерализации - подавляет дифференцировку пре-ОК и активность зрелых ОК

Кальцитонин пептидный гормон, секретируется парафолликулярными С-клетками щитовидной железы секреция возрастает при увеличении концентрации Са 2+ и уменьшается при понижении концентрации Са 2+ в крови - антагонист паратгормона.

Функции кальцитонина: - ингибирует высвобождение Са 2+ из кости, снижая активность остеокластов. - подавляет канальцевую реабсорбцию ионов кальция в почках, тем самым стимулируя их экскрецию почками с мочой. При недостатке эстрогенов секреция кальцитонина снижается

Паратиреоидный гормон (ПТГ, PTH) гормон паращитовидной железы одноцепочечный полипептид, состоящий из 84 аминокислотных остатков (около 9, 5 к. Д), действие которого направлено на повышение концентрации ионов кальция и снижение концентрации фосфатов в плазме крови.

Кости: - активация ОБ (система RANKL-OPG) Почки: - снижение экскреции Са - стимуляция а 1 гидроксилазы (синтез витамина D 3)

Образование кости и ее резорбция - результат клеточного взаимодействия остеобластов (ОБ) и остеокластов (ОК) посредством системы RANK-RANKL-OPG RANK (рецептор активатора ядерного фактора Nf-kв) - на остеокластах RANKL (лиганд RANK) - на остеобластах, клетках стромы и активированных Т-лимфоцтах RANK-RANKL взаимодействие индуцирует процесс дифференцировки и активации ОК. Одновременно стволовые клетки костного мозга и ОБ высвобождают фактор, стимулирующий образование колоний макрофагов (M-CSF) M-CSF также стимулирует активацию и дифференцировку ОК

OPG (остеопротегерин) — растворимый рецептор для RANKL, синтезируемый ОБ, клетками стромы, эндотелиоцитами и В-лимфоцитами. Действует как рецептор-ловушка для RANKL, блокируя его взаимодействие с собственным рецептором (RANK)

Препарат Денозумаб – полностью моноклональные антитела к RANKL. человеческие Близок по строению к эндогенному OPG, блокирует RANKL и его действие на остеокласты. Разрешен с 2010 г. Управлением по качеству лекарственных средств и пищевых продуктов США (FDA) и Европейской Комиссией по ЛС (EMEA) для лечения постменопаузального ОП и костных нарушений при онкологических заболеваниях. Эффективен, но вызывает серьезные побочные реакции (SRE) до 56, 3% (1) - инфекции мочеполовой и дыхательной систем - запоры - боли в суставах. Объясняется блокадой RANKL, участвующего не только в регуляции метаболизма кости, но и системных иммунных реакциях. (1) Манзюк Л. М. Анти-RANKL моноклональное антитело и его использование в онкологии, - Практическая Онкология, М. , 2011

Пре. Про. ПТГ (115 АК) Про. ПТГ (90 АК) Биологически активная форма N-концевой фрагмент (преимуществ енно, 1 -34) Терипаратид 1 -84 ПТГ (84 АК) i. PTH Расщипление в ПЩЖ, почках, печени и костях между 33 и 36 АК Срединный фрагмент С-концевой фрагмент Выведение почками

В плазме крови: - 1 -84 ПТГ - С-концевые фрагменты ПТГ - не 1 -84 ПТГ (усеченные фрагменты 1 -84 ПТГ, функционально не активны) Трудности определение 1 -84 ПТГ: - 1 -84 ПТГ циркулирует в низких концентрациях (10 - 12 ммоль/л) в присутствии большего числа фрагментов ПТГ. - отношение уровня 1 -84 ПТГ к фрагментам зависит от скорости клубочковой фильтрации и активности патологически измененных ОЩЖ

Тест Biomerica Интактный ПТГ (Biomerica Intact PTH ELISA) - твердофазный метод иммуноферментного анализа (ИФА) субстрат: тетраметилбензидин (ТМБ) антитела анти-ПТГ (1 -34), связанные с HRP Интенсивность желтого интактный ПТГ окрашивания прямо (1 -84 ПТГ) пропорциональна концентрации ПТГ в образце биотинилированные антитела анти-ПТГ (39 -84) Лунки со стрептавидином

Нормальный уровень 1 -84 ПТГ в плазме крови: Возраст Референсные значения Меньше 15 лет 12 - 97 пг/мл 15 -23 года 11 - 72 пг/мл 23 -70 лет 9, 5 - 75 пг/мл Больше 70 лет 4, 7 - 114 пг/мл

Витамин D В мальпигиевом слое кожи реакция фотолиза: УФ, температура тела, 15 -18 МЕ/см 2/ч 7 -дегидрохолестерин Факторы, снижающие выработку витамина D 3 в коже: - повышенная пигментация кожи - старение - применение крема солнцезащитного - изменение зенитного угла солнца в зависимости от географической широты, времени года или времени суток не более 80 нг/мл (передозировка не возможн Холекальциферол (витамин D 3) циркуляция в крови Хиломикроны, связанные с D-СБ циркуляция в крови Печень

Витамин D 3 Пища: - печень трески, тунца - рыбий жир - сливочное масло - желток - молоко Всасывание в ДПК и в тощей кишке в присутствии желчных кислот Хиломикроны омолата холекальциферола транспорт лимфатической системой Получение необходимой дозы витамина D 3 из пищи невозможно!!! Печень

Кожа Печень Пища Холекальциферол 25 -гидроксилаза Субстратзависимый процесс в гепатоцитах Ретикулациты - депо (запас 2 -3 месяца) Кальцидиол 25(OH)D 3 Маркер статуса витамина D 3 - период полужизни 20 -30 суток - отражает все пути поступления • дефицит менее 20 нг/мл; • недостаточность – 21 -29 нг/мл; • достаточный уровень – 30 -100 нг/мл (1) Рекомендации Американской ассоциации эндокринологов, 2011 год

Почки Кальцидиол 25(OH)D 3 ПТГ Снижение Са Снижение фосфора Эстрогены Стимулирую т а 1 -гидроксилаза Кальцитриол 1. Увеличение абсорбции Са в тонкой кишке 2. Усиление реабсорбции кальция и фосфора в почке 3. Пролиферативная активность M-CSF повышается 4. Усиление синтеза ОБ остеокальцина, остеопонтина, коллагена, необходимых для минерализации 5. Нейропротекторное действие 6. Иммуномодулирующий и противовоспалительный эффект

Дети до 1 года - не менее 400 МЕ/сутки (МЕ = 25 нг) Дети 1 года и старше – не менее 600 МЕ/сутки На данный момент неизвестно, достаточно ли этих доз для обеспечения всех потенциальных преимуществ для здоровья, не связанных с костной тканью. Для повышения уровня 25(OH)D в крови и поддержания его стабильно выше 30 нг/мл может потребоваться доза витамина D не менее 1000 МЕ/сутки. Лица 19 -50 лет - не менее 600 МЕ/сутки Может потребоваться доза витамина D не менее 1500 -2000 МЕ/сутки. Лица 50 -70 и 600 и 800 МЕ/сутки старше 70 лет - не менее Лицам в возрасте 65 лет и старше рекомендовано принимать витамин D в дозе 800 МЕ/сутки для профилактики падений и переломов. Может потребоваться дополнительный прием витамина D в дозе менее 1500 -2000 МЕ/сутки. (1) Рекомендации Американской ассоциации эндокринологов, 2011 год не