Mecanismos de Ação do PTH e da Vitamina D no Rim e no Osso

O hormônio da paratireoide e o metabólito ativo da vitamina D, o calcitriol, elevam o cálcio sérico atuando no rim, no osso e — no caso do calcitriol — no intestino. O PTH liga-se ao receptor PTH/PTHrP nas células tubulares renais e nos osteoblastos, enquanto o calcitriol atua através do receptor nuclear da vitamina D para regular a transcrição genética. Juntos, eles coordenam o manuseio renal de cálcio e fosfato, a absorção intestinal e a remodelação óssea.

Definition

Este tópico descreve os mecanismos celulares e ao nível do receptor pelos quais o hormônio da paratireoide e o calcitriol atuam no rim, osso e intestino para regular o cálcio e o fosfato, incluindo a sinalização do receptor PTH/PTHrP, o receptor de vitamina D e a remodelação óssea impulsionada pelo RANKL.

Scope

Este tópico aborda os mecanismos celulares pelos quais o PTH e o calcitriol atuam em seus órgãos-alvo: a sinalização do PTH através do receptor PTH/PTHrP no túbulo renal e nos osteoblastos, a ativação indireta de osteoclastos através do sistema RANKL-osteoprotegerina que impulsiona a remodelação óssea, os efeitos renais na reabsorção de cálcio e excreção de fosfato, e a estimulação da absorção intestinal de cálcio e fosfato mediada pelo receptor de vitamina D do calcitriol. É um relato educacional de referência sobre mecanismos normais, não uma orientação clínica.

Key concepts

• Receptor PTH/PTHrP (PTH1R)
• Receptor de Vitamina D (VDR)
• Eixo RANKL-RANK-osteoprotegerina
• Acoplamento osteoblasto-osteoclasto
• Remodelação óssea
• Reabsorção tubular distal de cálcio
• Excreção tubular proximal de fosfato
• Absorção intestinal de cálcio e fosfato

Mechanisms

O PTH atua através do receptor PTH/PTHrP (PTH1R) acoplado à proteína G, expresso nas células tubulares renais e nos osteoblastos. No rim, o PTH aumenta a reabsorção de cálcio no néfron distal, inibe a reabsorção de fosfato no túbulo proximal (promovendo fosfatúria) e estimula a 1-alfa-hidroxilase a produzir calcitriol. No osso, o PTH não atua diretamente nos osteoclastos; em vez disso, ele sinaliza através de osteoblastos e células estromais para aumentar a expressão de RANKL em relação ao seu receptor isca osteoprotegerina, promovendo assim a diferenciação de osteoclastos e a reabsorção óssea que libera cálcio e fosfato. O calcitriol liga-se ao receptor nuclear da vitamina D, que heterodimeriza com o receptor X de retinoide para regular a transcrição de genes que medeiam a absorção intestinal de cálcio e fosfato e contribuem para a remodelação óssea. O efeito líquido dos dois hormônios é um aumento coordenado do cálcio sérico proveniente do intestino, rim e osso.

Clinical relevance

Esses mecanismos fundamentam a interpretação fisiológica de como o cálcio e o fosfato são mobilizados e conservados, e enquadram conceitos como o efeito fosfatúrico renal do PTH e a remodelação óssea impulsionada pelo PTH. Esta entrada descreve mecanismos normais e não é uma base para diagnóstico ou tratamento.

History

O reconhecimento de que o PTH eleva o cálcio através de ações renais e esqueléticas coordenadas desenvolveu-se juntamente com a clonagem do receptor PTH/PTHrP e do receptor de vitamina D. Um grande avanço conceitual foi a descoberta do sistema RANKL-RANK-osteoprotegerina por volta da virada do milênio, que explicou como o PTH e outros fatores regulam a formação de osteoclastos indiretamente através de células da linhagem osteoblástica, esclarecendo a lógica celular da remodelação óssea.

Key figures

• Lorenz C. Hofbauer
• Sundararaman Swaminathan

Seminal works

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

Frequently asked questions

O PTH atua diretamente nos osteoclastos?

Não. O PTH atua nos osteoblastos e nas células estromais, que respondem aumentando o RANKL em relação à osteoprotegerina; isso, por sua vez, impulsiona a diferenciação dos osteoclastos e a reabsorção óssea que libera cálcio.

Como o PTH e o calcitriol diferem em suas ações-alvo?

O PTH sinaliza através de um receptor de superfície celular para alterar o manuseio renal de cálcio e fosfato e a remodelação óssea, enquanto o calcitriol atua através de um receptor nuclear para regular a transcrição genética, notavelmente aumentando a absorção intestinal de cálcio e fosfato.