Calcium en fosfaat: een duet van ionen die spelen voor de gezondheid van het bot

de verwerving en handhaving van botmassa en-sterkte worden beïnvloed door omgevingsfactoren, waaronder lichamelijke activiteit en voeding. Onder de micronutriënten zijn calcium (Ca) en anorganisch (i) fosfaat (P) de twee belangrijkste bestanddelen van hydroxyapatiet, het botmineraal dat de mechanische weerstand van de organische matrix versterkt. Bot bevat ongeveer 99% en 80% van de totale toevoer van Ca en P van het lichaam, respectievelijk. De Ca/P-massaverhouding in het bot is 2,2, wat vergelijkbaar is met die gemeten in moedermelk. De eerste stap van ca-Pi kristal nucleatie vindt plaats binnen matrixblaasjes die uit het plasmamembraan van osteogenic cellen ontluiken en in het extracellulaire skeletcompartiment migreren. Zij zijn begiftigd met een transportsysteem dat Pi in de matrixblaasjes accumuleert, gevolgd door de instroom van Ca-ionen. Dit proces leidt tot de vorming van hydroxyapatietkristal en zijn latere associatie met de organische fibrillen van het matrixcollageen. Naast deze structurele rol beïnvloeden zowel Ca als Pi de activiteit van botvormende en botresorberende cellen positief. Pi speelt een rol in de rijping van osteocyten, de meest voorkomende cellen in het bot. Osteocyten zijn betrokken bij botmineralisatie en systemische Pi homeostase. Ze produceren fibroblastgroeifactor-23, een hormonale regulator van renale Pi reabsorptie en 1,25-dihydroxy vitamine D productie. Deze relatie is in overeenstemming met het concept dat enkele decennia geleden werd voorgesteld van een bot-nierverbinding in Pi homeostase. In tegenstelling tot hun nauwe associatie in botvorming en resorptie, zijn de renale reabsorptieprocessen van Ca en Pi onafhankelijk van elkaar, gedreven door verschillende moleculaire machinerieën. De afzonderlijke niercontrole is gerelateerd aan de verschillende extraskeletale functies die Ca en Pi spelen in het cellulaire metabolisme. Op zowel de nier-als de intestinale niveaus zijn interacties van Ca en Pi gedocumenteerd die belangrijke implicaties hebben in de verwerving en het behoud van de gezondheid van het bot, evenals in de behandeling van osteoporose. In de nieren verbetert een verhoogde Pi-inname de reabsorptie van Ca en de Ca-balans. Tijdens groei en volwassenheid leidt toediening van Ca-Pi in een verhouding die dicht bij die van zuivelproducten ligt tot positieve effecten op de botgezondheid. In tegenstelling, wanneer afzonderlijk ingenomen als farmaceutische zoutsupplementen, waardoor grote verschillen tussen Ca en Pi concentraties in het darmlumen, kunnen ze nadelige effecten op de gezondheid van de botten. Bij osteoporotische patiënten die behandeld worden met anabole middelen, lijkt een ca-Pi supplement de voorkeur te hebben boven carbonaat of citraat CA zout. Concluderend, Ca en Pi vormen een belangrijk duo voor de juiste verwerving en instandhouding van botmineralen gedurende het hele leven. Buiten het skelet worden hun essentiële maar verschillende fysiologische functies gecontroleerd door specifieke transporters en hormonale systemen die ook dienen om de juiste toevoer van Ca en Pi voor de gezondheid van de botten te beveiligen. Belangrijke leerpunten: bot bevat ongeveer 99% en 80% van de lichaamstoevoer van Ca en P, respectievelijk, als hydroxyapatiet en heeft een Ca/P massa verhouding van ongeveer 2,2, dicht bij die gemeten in moedermelk. De eerste stap van ca-Pi kristalnucleatie vindt plaats binnen matrixblaasjes die uit het plasmamembraan van osteogenic cellen ontluiken. Naast hun structurele rol beïnvloeden zowel Ca als Pi botvormende en botresorberende cellen. Er is een been-nierverbinding in Pi-homeostase waarin fibroblastgroeifactor-23, een molecuul dat door osteocyten wordt geproduceerd, een centrale rol lijkt te spelen. In tegenstelling tot hun nauwe associatie tijdens botvorming en resorptie, zijn zowel intestinale als renale CA-en Pi-processen onafhankelijk van elkaar. Observationele en interventionele studies suggereren dat Ca-Pi-zout of zuivelproducten positieve effecten kunnen hebben op botafname en-onderhoud.