गुर्दे और हड्डी पर पीटीएच और विटामिन डी की क्रिया के तंत्र

पैराथाइरॉइड हार्मोन और सक्रिय विटामिन डी मेटाबोलाइट कैल्सिट्रियोल गुर्दे, हड्डी और — कैल्सिट्रियोल के लिए — आंत पर कार्य करके सीरम कैल्शियम बढ़ाते हैं। पीटीएच वृक्क नलिका कोशिकाओं और ऑस्टियोब्लास्ट पर पीटीएच/पीटीएचआरपी रिसेप्टर से बंधता है, जबकि कैल्सिट्रियोल जीन प्रतिलेखन को विनियमित करने के लिए परमाणु विटामिन डी रिसेप्टर के माध्यम से कार्य करता है। वे एक साथ कैल्शियम और फॉस्फेट के वृक्क प्रबंधन, आंतों के अवशोषण और हड्डी के रीमॉडलिंग का समन्वय करते हैं।

Definition

यह विषय रिसेप्टर-स्तर और सेलुलर तंत्रों का वर्णन करता है जिनके द्वारा पैराथाइरॉइड हार्मोन और कैल्सिट्रियोल कैल्शियम और फॉस्फेट को विनियमित करने के लिए गुर्दे, हड्डी और आंत पर कार्य करते हैं, जिसमें पीटीएच/पीटीएचआरपी रिसेप्टर सिग्नलिंग, विटामिन डी रिसेप्टर और आरएएनकेएल-संचालित हड्डी रीमॉडलिंग शामिल हैं।

Scope

यह विषय उन सेलुलर तंत्रों को शामिल करता है जिनके द्वारा पीटीएच और कैल्सिट्रियोल अपने लक्ष्य अंगों पर कार्य करते हैं: वृक्क नलिका और ऑस्टियोब्लास्ट पर पीटीएच/पीटीएचआरपी रिसेप्टर के माध्यम से पीटीएच सिग्नलिंग, आरएएनकेएल-ऑस्टियोप्रोटेगेरिन प्रणाली के माध्यम से ऑस्टियोक्लास्ट का अप्रत्यक्ष सक्रियण जो हड्डी के रीमॉडलिंग को संचालित करता है, कैल्शियम के पुनरावशोषण और फॉस्फेट उत्सर्जन पर वृक्क प्रभाव, और कैल्सिट्रियोल का विटामिन-डी-रिसेप्टर-मध्यस्थता से आंतों के कैल्शियम और फॉस्फेट अवशोषण का उत्तेजना। यह सामान्य तंत्रों का एक संदर्भ-शैक्षणिक विवरण है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन।

Key concepts

• पीटीएच/पीटीएचआरपी रिसेप्टर (पीटीएच1आर)
• विटामिन डी रिसेप्टर (वीडीआर)
• आरएएनकेएल-आरएएनके-ऑस्टियोप्रोटेगेरिन अक्ष
• ऑस्टियोब्लास्ट-ऑस्टियोक्लास्ट युग्मन
• हड्डी का रीमॉडलिंग
• दूरस्थ नलिका कैल्शियम पुनरावशोषण
• समीपस्थ नलिका फॉस्फेट उत्सर्जन
• आंतों का कैल्शियम और फॉस्फेट अवशोषण

Mechanisms

पीटीएच जी-प्रोटीन-युग्मित पीटीएच/पीटीएचआरपी रिसेप्टर (पीटीएच1आर) के माध्यम से कार्य करता है, जो वृक्क नलिका कोशिकाओं और ऑस्टियोब्लास्ट पर व्यक्त होता है। गुर्दे में, पीटीएच दूरस्थ नेफ्रॉन में कैल्शियम के पुनरावशोषण को बढ़ाता है, समीपस्थ नलिका में फॉस्फेट के पुनरावशोषण को रोकता है (फॉस्फेटुरिया को बढ़ावा देता है), और कैल्सिट्रियोल बनाने के लिए 1-अल्फा-हाइड्रॉक्सिलेज को उत्तेजित करता है। हड्डी में, पीटीएच सीधे ऑस्टियोक्लास्ट पर कार्य नहीं करता है; इसके बजाय यह ऑस्टियोब्लास्ट और स्ट्रोमल कोशिकाओं के माध्यम से संकेत देता है ताकि इसके डिकॉय रिसेप्टर ऑस्टियोप्रोटेगेरिन के सापेक्ष आरएएनकेएल की अभिव्यक्ति बढ़ सके, जिससे ऑस्टियोक्लास्ट भेदभाव और हड्डी का पुनरुत्थान होता है जो कैल्शियम और फॉस्फेट जारी करता है। कैल्सिट्रियोल परमाणु विटामिन डी रिसेप्टर से बंधता है, जो आंतों के कैल्शियम और फॉस्फेट अवशोषण को मध्यस्थ करने वाले और हड्डी के रीमॉडलिंग में योगदान करने वाले जीनों के प्रतिलेखन को विनियमित करने के लिए रेटिनोइड एक्स रिसेप्टर के साथ हेटेरोडिमराइज़ करता है। दोनों हार्मोन का शुद्ध प्रभाव आंत, गुर्दे और हड्डी से प्राप्त सीरम कैल्शियम में एक समन्वित वृद्धि है।

Clinical relevance

ये तंत्र इस बात की शारीरिक व्याख्या को रेखांकित करते हैं कि कैल्शियम और फॉस्फेट को कैसे जुटाया और संरक्षित किया जाता है, और वे पीटीएच के वृक्क फॉस्फेटुरिक प्रभाव और पीटीएच-संचालित हड्डी टर्नओवर जैसी अवधारणाओं को फ्रेम करते हैं। यह प्रविष्टि सामान्य तंत्रों का वर्णन करती है और निदान या उपचार का आधार नहीं है।

History

यह पहचान कि पीटीएच समन्वित वृक्क और कंकाल क्रियाओं के माध्यम से कैल्शियम बढ़ाता है, पीटीएच/पीटीएचआरपी रिसेप्टर और विटामिन डी रिसेप्टर के क्लोनिंग के साथ विकसित हुई। एक प्रमुख वैचारिक प्रगति सहस्राब्दी के मोड़ के आसपास आरएएनकेएल-आरएएनके-ऑस्टियोप्रोटेगेरिन प्रणाली की खोज थी, जिसने समझाया कि पीटीएच और अन्य कारक ऑस्टियोब्लास्ट-वंशावली कोशिकाओं के माध्यम से ऑस्टियोक्लास्ट गठन को अप्रत्यक्ष रूप से कैसे विनियमित करते हैं, जिससे हड्डी के रीमॉडलिंग के सेलुलर तर्क को स्पष्ट किया गया।

Key figures

• Lorenz C. Hofbauer
• Sundararaman Swaminathan

Seminal works

• khundmiri-2016
• hofbauer-2000
• christakos-2016

Frequently asked questions

क्या पीटीएच सीधे ऑस्टियोक्लास्ट पर कार्य करता है?

नहीं। पीटीएच ऑस्टियोब्लास्ट और स्ट्रोमल कोशिकाओं पर कार्य करता है, जो ऑस्टियोप्रोटेगेरिन के सापेक्ष आरएएनकेएल को बढ़ाकर प्रतिक्रिया करते हैं; यह बदले में ऑस्टियोक्लास्ट भेदभाव और हड्डी के पुनरुत्थान को संचालित करता है जो कैल्शियम जारी करता है।

पीटीएच और कैल्सिट्रियोल अपने लक्ष्य क्रियाओं में कैसे भिन्न होते हैं?

पीटीएच वृक्क कैल्शियम और फॉस्फेट प्रबंधन और हड्डी के रीमॉडलिंग को बदलने के लिए एक कोशिका-सतह रिसेप्टर के माध्यम से संकेत देता है, जबकि कैल्सिट्रियोल जीन प्रतिलेखन को विनियमित करने के लिए एक परमाणु रिसेप्टर के माध्यम से कार्य करता है, विशेष रूप से आंतों के कैल्शियम और फॉस्फेट अवशोषण को बढ़ाता है।