Calcium og fosfat: en duet af ioner, der spiller for knoglesundhed

erhvervelse og vedligeholdelse af knoglemasse og styrke påvirkes af miljømæssige faktorer, herunder fysisk aktivitet og ernæring. Blandt mikronæringsstoffer er calcium (Ca) og uorganisk (i) fosfat (P) de to hovedbestanddele af hydroksyapatit, knoglemineralet, der styrker den mekaniske modstand af den organiske matrice. 99% og 80% af kroppens samlede forsyning af Ca og P. Ca / P-masseforholdet i knogle er 2,2, hvilket svarer til det, der måles i modermælk. Det første trin i Ca-Pi-krystalkernering finder sted inden i matrice-vesikler, der knopper fra plasmamembranen i osteogene celler og migrerer ind i det ekstracellulære skeletrum. De er udstyret med et transportsystem, der akkumulerer Pi inde i matricen vesikler, efterfulgt af tilstrømningen af Ca-ioner. Denne proces fører til dannelsen af hydroksyapatitkrystal og dens efterfølgende tilknytning til de organiske matricer kollagenfibriller. Ud over denne strukturelle rolle påvirker både Ca og Pi positivt aktiviteten af knogledannende og knogleresorberende celler. Pi spiller en rolle i modningen af osteocytter, de mest rigelige celler i knogler. Osteocytter er impliceret i knoglemineralisering og systemisk pi-homeostase. De producerer fibroblast vækstfaktor-23, en hormonel regulator af renal pi reabsorption og 1,25-dihydroksi D-vitamin produktion. Dette forhold er i overensstemmelse med det koncept, der blev foreslået for flere årtier siden af en knogle-nyre-forbindelse i Pi-homeostase. I modsætning til deres stramme tilknytning til knogledannelse og resorption er ca-og Pi-renale reabsorptionsprocesser uafhængige af hinanden, drevet af forskellige molekylære maskiner. Den tydelige nyrekontrol er relateret til de forskellige ekstraskeletale funktioner, som Ca og Pi spiller i cellulær metabolisme. På både nyre-og tarmniveauer er interaktioner mellem Ca og Pi dokumenteret, der har vigtige implikationer i erhvervelsen og vedligeholdelsen af knoglesundhed såvel som i osteoporosehåndtering. I nyrerne øger øget Pi-indtag Ca-reabsorption og Ca-balance. Under vækst og voksen alder fører administration af Ca-Pi i et forhold tæt på mejeriprodukter til positive effekter på knoglesundheden. I modsætning hertil, når de indtages separat som farmaceutiske salttilskud, hvilket inducerer store forskelle mellem Ca-og Pi-koncentrationer i tarmlumen, kan de have negative virkninger på knoglesundheden. Hos osteoporotiske patienter behandlet med anabolske midler synes et Ca-Pi-supplement at være at foretrække frem for carbonat eller citrat Ca-salt. Som konklusion udgør Ca og Pi en nøgle duo for passende knoglemineralopsamling og vedligeholdelse gennem hele livet. Uden for skelettet styres deres væsentlige, men forskellige fysiologiske funktioner af specifikke transportører og hormonelle systemer, der også tjener til at sikre den passende forsyning af Ca og Pi til knoglesundhed. 99% og 80% af kroppens forsyning af henholdsvis Ca og P som hydroksyapatit og har et Ca/P-masseforhold på ca.2,2, tæt på det, der måles i modermælk. Det første trin i Ca-Pi-krystalkernering finder sted inden i matrice-vesikler, der knopper fra plasmamembranen i osteogene celler. Ud over deres strukturelle rolle påvirker både Ca og Pi knogledannende og knogleresorberende celler. Der er en knogle-nyre-forbindelse i Pi-homeostase, hvor fibroblastvækstfaktor-23, et molekyle produceret af osteocytter, ser ud til at spille en central rolle. I modsætning til deres stramme tilknytning under knogledannelse og resorption er både intestinale og renale Ca-og Pi-processer uafhængige af hinanden. Observations-og interventionsundersøgelser antyder, at Ca-Pi-salt eller mejeriprodukter kan udøve positive effekter på knogleopsamling og vedligeholdelse.