Calcium et phosphate: un duo d’ions jouant pour la santé osseuse

L’acquisition et le maintien de la masse et de la force osseuses sont influencés par des facteurs environnementaux, notamment l’activité physique et la nutrition. Parmi les micronutriments, le calcium (Ca) et le phosphate inorganique (i) (P) sont les deux principaux constituants de l’hydroxyapatite, le minéral osseux qui renforce la résistance mécanique de la matrice organique. L’os contient environ 99% et 80% de l’apport total de Ca et de P du corps, respectivement. Le rapport massique Ca / P dans l’os est de 2,2, ce qui est similaire à celui mesuré dans le lait maternel. L’étape initiale de la nucléation des cristaux de Ca-Pi a lieu dans les vésicules matricielles qui bourgeonnent à partir de la membrane plasmique des cellules ostéogéniques et migrent dans le compartiment squelettique extracellulaire. Ils sont dotés d’un système de transport qui accumule Pi à l’intérieur des vésicules matricielles, suivi de l’afflux d’ions Ca. Ce processus conduit à la formation de cristaux d’hydroxyapatite et à son association ultérieure avec les fibrilles de collagène de la matrice organique. En plus de ce rôle structurel, le Ca et le Pi influencent positivement l’activité des cellules osseuses et résorbantes. Pi joue un rôle dans la maturation des ostéocytes, les cellules les plus abondantes dans l’os. Les ostéocytes sont impliqués dans la minéralisation osseuse et l’homéostasie Pi systémique. Ils produisent le facteur de croissance des fibroblastes-23, un régulateur hormonal de la réabsorption rénale du Pi et de la production de 1,25-dihydroxyvitamine D. Cette relation est conforme au concept proposé il y a plusieurs décennies d’un lien os-rein dans l’homéostasie Pi. Contrairement à leur association étroite dans la formation osseuse et la résorption, les processus de réabsorption rénale Ca et Pi sont indépendants les uns des autres, entraînés par des machines moléculaires distinctes. Le contrôle rénal distinct est lié aux différentes fonctions extraskélétales que le Ca et le Pi jouent dans le métabolisme cellulaire. Aux niveaux rénal et intestinal, des interactions de Ca et de Pi ont été documentées qui ont des implications importantes dans l’acquisition et le maintien de la santé osseuse, ainsi que dans la prise en charge de l’ostéoporose. Dans le rein, un apport accru de Pi améliore la réabsorption du Ca et l’équilibre du Ca. Pendant la croissance et l’âge adulte, l’administration de Ca-Pi dans un rapport proche de celui des produits laitiers entraîne des effets positifs sur la santé osseuse. En revanche, lorsqu’ils sont ingérés séparément sous forme de suppléments de sel pharmaceutique, induisant ainsi de grandes différences entre les concentrations de Ca et de Pi dans la lumière intestinale, ils peuvent avoir des effets néfastes sur la santé osseuse. Chez les patients ostéoporotiques traités avec des agents anabolisants, un supplément de Ca-Pi semble préférable au sel de Ca carbonate ou citrate. En conclusion, Ca et Pi constituent un duo clé pour l’acquisition et le maintien appropriés des minéraux osseux tout au long de la vie. En dehors du squelette, leurs fonctions physiologiques essentielles mais distinctes sont contrôlées par des transporteurs et des systèmes hormonaux spécifiques qui servent également à sécuriser l’approvisionnement approprié en Ca et Pi pour la santé osseuse. Points d’enseignement clés: L’os contient environ 99% et 80% de l’apport corporel en Ca et en P, respectivement, sous forme d’hydroxyapatite et a un rapport massique Ca / P d’environ 2,2, proche de celui mesuré dans le lait maternel. La première étape de la nucléation des cristaux de Ca-Pi a lieu dans les vésicules matricielles qui bourgeonnent à partir de la membrane plasmique des cellules ostéogéniques. En plus de leur rôle structurel, le Ca et le Pi influencent les cellules osseuses et résorbantes. Il existe une liaison os-rein dans l’homéostasie Pi dans laquelle le facteur de croissance des fibroblastes-23, une molécule produite par les ostéocytes, semble jouer un rôle central. Contrairement à leur association étroite pendant la formation et la résorption osseuses, les processus Ca et Pi intestinaux et rénaux sont indépendants les uns des autres. Des études observationnelles et interventionnelles suggèrent que le sel de Ca-Pi ou les produits laitiers peuvent avoir des effets positifs sur l’acquisition et le maintien des os.