Calcio e fosfato: un duetto di ioni che giocano per la salute delle ossa

L’acquisizione e il mantenimento della massa ossea e della forza sono influenzati da fattori ambientali, tra cui l’attività fisica e la nutrizione. Tra i micronutrienti, il calcio (Ca) e il fosfato inorganico (i) (P) sono i due costituenti principali dell’idrossiapatite, il minerale osseo che rafforza la resistenza meccanica della matrice organica. L’osso contiene circa il 99% e l ‘ 80% dell’intera fornitura di Ca e P del corpo, rispettivamente. Il rapporto di massa Ca/P nell’osso è 2,2, che è simile a quello misurato nel latte umano. La fase iniziale della nucleazione del cristallo Ca-Pi avviene all’interno delle vescicole della matrice che germogliano dalla membrana plasmatica delle cellule osteogeniche e migrano nel compartimento scheletrico extracellulare. Sono dotati di un sistema di trasporto che accumula Pi all’interno delle vescicole della matrice, seguito dall’afflusso di ioni Ca. Questo processo porta alla formazione del cristallo di idrossiapatite e alla sua successiva associazione con le fibrille di collagene a matrice organica. Oltre a questo ruolo strutturale, sia Ca che Pi influenzano positivamente l’attività delle cellule che formano e riassorbono l’osso. Pi svolge un ruolo nella maturazione degli osteociti, le cellule più abbondanti nell’osso. Gli osteociti sono implicati nella mineralizzazione ossea e nell’omeostasi Pi sistemica. Producono il fattore di crescita dei fibroblasti-23, un regolatore ormonale del riassorbimento renale Pi e la produzione di 1,25-diidrossi vitamina D. Questa relazione è in linea con il concetto proposto diversi decenni fa di un legame osso-rene nell’omeostasi Pi. In contrasto con la loro stretta associazione nella formazione e nel riassorbimento osseo, i processi di riassorbimento renale Ca e Pi sono indipendenti l’uno dall’altro, guidati da distinti macchinari molecolari. Il controllo renale distinto è correlato alle diverse funzioni extraskeletali che Ca e Pi svolgono nel metabolismo cellulare. Sia a livello renale che intestinale, sono state documentate interazioni di Ca e Pi che hanno importanti implicazioni nell’acquisizione e nel mantenimento della salute delle ossa, nonché nella gestione dell’osteoporosi. Nel rene, l’aumento dell’assunzione di Pi aumenta il riassorbimento di Ca e l’equilibrio di Ca. Durante la crescita e l’età adulta, la somministrazione di Ca-Pi in un rapporto vicino a quello dei prodotti lattiero-caseari porta ad effetti positivi sulla salute delle ossa. Al contrario, se ingeriti separatamente come integratori di sale farmaceutico, inducendo così grandi differenze tra le concentrazioni di Ca e Pi nel lume intestinale, potrebbero avere effetti negativi sulla salute delle ossa. Nei pazienti osteoporotici trattati con agenti anabolizzanti, un integratore di Ca-Pi sembra essere preferibile al sale di Ca carbonato o citrato. In conclusione, Ca e Pi costituiscono un duo chiave per l’acquisizione e il mantenimento di minerali ossei appropriati per tutta la vita. Al di fuori dello scheletro, le loro funzioni fisiologiche essenziali ma distinte sono controllate da trasportatori specifici e sistemi ormonali che servono anche a garantire l’adeguata fornitura di Ca e Pi per la salute delle ossa. Punti chiave di insegnamento: L’osso contiene circa il 99% e l ‘ 80% della fornitura del corpo di Ca e P, rispettivamente, come idrossiapatite e ha un rapporto di massa Ca/P di circa 2,2, vicino a quello misurato nel latte umano. Il primo passo della nucleazione del cristallo Ca-Pi avviene all’interno delle vescicole della matrice che germogliano dalla membrana plasmatica delle cellule osteogeniche. Oltre al loro ruolo strutturale, sia Ca che Pi influenzano le cellule che formano l’osso e che riassorbono l’osso. C’è un legame osso-rene nell’omeostasi Pi in cui il fattore di crescita dei fibroblasti-23, una molecola prodotta dagli osteociti, sembra svolgere un ruolo fondamentale. In contrasto con la loro stretta associazione durante la formazione e il riassorbimento osseo, sia i processi Ca e Pi intestinali che renali sono indipendenti l’uno dall’altro. Studi osservazionali e interventistici suggeriscono che il sale Ca-Pi o i prodotti lattiero-caseari possono esercitare effetti positivi sull’acquisizione e sul mantenimento dell’osso.