Chap 8 : Le métabolisme phosphocalcique

• Hormones impliquées dans le turn over de l'os

  • PTH
  • Calcitonine : produite par la thyroide
  • Vitamine D
• Calcium


  Se trouve essentiellement dans les os, concentration intracellulaire faible (1000 fois moins importante que dans l'interstitiel)
• Rôles du calcium

  • Formation osseuse
  • Croissance et division cellulaire (messager intracellulaire)
  • Coagulation (facteur 4)
  • Réponse hormonale
  • Couplage excitation-contraction (PA)
  • Second messager de voies métaboliques
• Hypocalcémie


  Diminution de la concentration en calcium, augmentation de l'excitabilité neuromusculaire (paradoxal mais se produit car meilleure perméabilité au NA), spasmes et tétanies
• Signes d'hypocalcémie


  • Signe de Trousseau : flexion de la main sur l'avant-bras suite à la contraction des muscles de l’avant-bras et étant donné que les muscles fléchisseurs sont plus puissants que les muscles extenseurs
  • Signe de Chvostek : percussion de nerf facial au niveau du masséter : contraction de la mâchoire
• Hypercalcémie

  Augmentation de la concentration en calcium, diminution d'excitabilité neuromusculaire (diminution de la contractilité), léthargie ou coma, arythmies cardiaques
• Dosage du calcium


  Calcium total = calcium libre + calcium lié aux protéines, seul le calcium ionisé libre joue un rôle

  => la Ca libre = constante, si le taux de prot augmente alors le Ca lié à ces prots augmente
• Calcitonine: calcémie haute


  
  

  - Elle est libérée quand il y a trop de calcium dans le sang. La calcitonine favorise alors la synthèse osseuse (le dépôt de calcium sur l’os).

  - Chez certains animaux, la calcitonine favorise une perte de calcium dans les urines. Mais pas chez l’Homme. Nous dirons donc que la calcitonine ne joue pas sur le rein, chez l’Homme. La calcitonine est prescrite en cas de tassement osseux pour consolider et diminuer la douleur mais peut donner comme effet secondaire des vomissements importants.
• Le calcium : PTH

  • synthétisée par les glandes parathyroïdes lorsque la calcémie est basse
  • permet la résorption osseuse => libération du Ca2+ => réaugmentation du Ca2+ circulant et diminue également la perte de Ca2+ au niveau du rein

  => la PTH stimule le rein à réabsorber plus de calcium des urines

  • La PTH joue également sur l’intestin, mais de manière indirecte, grâce à la vitamine D => la PTH active une hormone : la vitamine D3. La vitamine D3 est hydroxylée au niveau du foie et elle est à nouveau hydroxylée au niveau du rein quand cela est nécessaire grâce à la PTH
• le Ca2+ : Vitamine D

  
  

  • Agit au niveau du tube digestif pour augmenter l’absorption du Ca2+, au niveau de l’intestin
  • Au niveau osseux, la vitamine D a pour action directe (aiguë) de favoriser la résorption osseuse (= détruire l'os) → libération de Ca2+ (semble paradoxal, car habitude d’entendre que l’on va donner de la vitamine D aux enfants pour qu’ils grandissent correctement)
  • action à long terme, en chronique (indirecte) = synthétiser de l’os et donc d’augmenter le tissu osseux car elle augmente la calcémie par l’absorption de calcium dans l’intestin
  • Diminution des pertes urinaires en Ca2+
• Phosphate

  
  

  • composant de nombreuses molécules organiques
  • joue un rôle dans de nombreuses régulations (phosphorylation)
  • se trouve aussi bien en intra qu’en extracellulaire (LEC : 14%)
  • constituant majeur de l’os (constituant de l’hydroxyapatite)
  • rôle important comme tampon dans la régulation de l’équilibre acide-base
  • La concentration plasmatique normale est de 12 mg/dl
  • Environ 10% du phosphate plasmatique est lié aux protéines (=> ne diffuse pas) 30 % du phosphate se trouve sous forme de phosphate inorganique et est sous forme libre dans le sang circulant.
• Homéostasie du phosphate

  
  

  - Le poids moléculaire du phosphate = 31

  - stock de phosphate au niveau osseux = 700g

  - La quantité de phosphate assimilée par jour est de 900 mg alors que 1400mg sont ingérés => 500 mg abandonnés dans les selles

  - Le taux circulant est 12mg/100ml (= 14% en extra-cellulaire). 4 mg/100ml de Phosphate inorganique

  - Le rein filtre 7g de phosphate/jour. Au niveau du tubule rénal, environ 90% sont réabsorbés de l’urine => On perd donc 900 mg/jour dans les urines

  => C’est logique : à l’équilibre, les IN et les OUT doivent être égaux
• Le phosphate : Calcitonine

  Favorise le dépôt de phosphate dans les os et donc la synthèse osseuse => diminue la phosphatémie

  Rem: très peu d'effet sur le rein
• Le phosphate : PTH

  -Favorise la résorption osseuse

  -N'est pas sous la régulation du taux de phosphate => l’hypocalcémie active la PTH => libération couplée de calcium et de phosphate => Activation vitamine D => stimule l’absorption du phosphate au niveau intestinal (effet indirect) (augmente phosphatémie)

  -La PTH favorise également la perte urinaire des phosphates (effet opposé que pour calcium)
• Le phosphate : Vitamine D

  
  

  • Augmente l’absorption du Ca2+ et du phosphate inorganique au niveau intestinal
  • Favorise la résorption osseuse et inhibe la perte urinaire
• Autres régulations du phosphate

  • Volume de liquide extracellulaire : si il augmente, plus de phosphate éliminé
  • Acidose : favorise perte de phosphate par urines et déminéralisation osseuse (libération calcium et phosphate)
  • Glucocorticoïdes : même effet qu'acidose
  • Hormones de croissance, insuline, T3 : effet inverse acidose
  • ANP et diurétiques : favorisent perte phosphate
• Pool osseux

  L'os est composé de matrice osseuse avec des ostéocytes et des cristaux d'hydroxyapatite de calcium et de phosphate
• Turn over de l'os

  
  

  • Renouvellement permanent grâce aux ostéoblastes (synthèse) et aux ostéoclastes (destruction)
  • Renouvellement de 4% des os compacts et 20% des os trabéculaires par an

  => la vitesse de renouvellement dépend du type d’os
• Matrice des Ostéoblastes

  • Synthétisent une matrice de collagène de type I au niveau osseux et d'autres protéines comme l'ostéocalcine

  => On obtient alors, en périphérie de l’os, une bordure ostéoïde qui n’est pas encore minéralisée car il ne s’est pas encore produit de dépôt de cristaux d’hydroxyapatite.
• Ostéoclastes

  • Font partie de la famille des monocytes, se fixent sur l'os et le dégradent en libérant des enzymes et en concentrant les H+ pour solubiliser le calcium et le phosphate
• Calcitonine


  Inhibe directement la dégradation des os par les ostéoclastes
• PTH et vitamine D

  Ont une action directe sur les ostéoblastes et indirecte sur les ostéoclastes, favorisant la dégradation de l'os
• Absence de PTH

  Les ostéoblastes sont actifs, synthèse osseuse et libération d'ostéoprotégérine qui freine les ostéoclastes
• Certains médicaments viennent couvrir les récepteurs RANK et empêchent ainsi la stimulation des ostéoclastes
• Corticoïdes

  Inhibent la synthèse d'ostéoprotégérine, les ostéoclastes ne sont plus bloqués, destruction de l'os, ostéoporose
• Ménopause, absence d'œstrogènes

  Plus de synthèse d'IL6, les ostéoclastes sont plus actifs, les os plus fragilisés, ostéoporose
• L'ostéogenèse imparfaite est due à une mutation du gène codant pour le collagène, entraînant une fragilité des os
• L'ostéopétrose est due à un os trop calcifié qui ne se renouvelle plus, très cristallisé et cassant
• Le rachitisme est dû à une carence en vitamine D, entraînant une minéralisation anormale de l'os
• L'ostéomalacie présente les mêmes caractéristiques que le rachitisme mais chez l'adulte
• L'ostéoporose est due à un manque de calcium et de protéines, entraînant une diminution de la masse osseuse
• PTH

  Hormone peptidique de 84 acides aminés, avec une partie N-terminale active et une partie C-terminale inactive
• Calcémie normale


  Sécrétion normale de PTH, renouvellement osseux de base
• Calcémie basse

  Augmentation de la sécrétion de PTH
• Calcémie élevée

  Pas de sécrétion de PTH
• Récepteurs de la PTH


  • Localisés sur les ostéoblastes, stimulant la résorption osseuse et la libération de calcium
  • Localisés dans le rein, augmentant l'excrétion de phosphate, diminuant l'excrétion de calcium, et activant la vitamine D
• La PTH rH est une hormone très proche de la PTH, produite par de nombreux tissus
• Exocytose des granules de sécrétion contenant de la PTH

  1. Inhibition

  2. Libération de PTH
• Quand le calcium est bas

  On arrête d'inhiber et on libère de la PTH
• Récepteurs PTH

  PTH R1 a l'activité métabolique la plus importante (lié à Gαs et Gαq)