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¿Qué son las glándulas paratiroides?
Las glándulas paratiroides son cuatro glándulas pequeñas del sistema endocrino que regulan el calcio en nuestro cuerpo. Las glándulas paratiroides están ubicadas en el cuello detrás de la tiroides, donde monitorean y regulan continuamente los niveles de calcio en sangre.
Hormona paratiroidea o parathormona (PTH)
Hay 4 glándulas paratiroides, dos superiores y dos inferiores, y están situadas detrás y muy cerca de la glándula tiroidea (hay una glándula paratiroidea superior y otra inferior, situadas en la parte posterior de cada uno de los dos lóbulos tiroideos). Son muy pequeños, cada uno de unos 6 mm de largo, y el peso total de los cuatro es inferior a 500 mg. Si se extirpa quirúrgicamente una parte de las glándulas, incluso una pequeña cantidad de tejido paratiroideo es capaz de agrandarse para realizar la función de las cuatro glándulas. Sintetizan y secretan la hormona paratiroidea (PTH), que es una pequeña proteína de 84 aminoácidos que desempeña un papel fundamental en la regulación del metabolismo del calcio.
Metabolismo del calcio y del fosfato, hormonas que intervienen
El calcio desempeña un papel esencial en muchos aspectos de la función celular del organismo y es un importante componente estructural de los huesos del esqueleto.
El cuerpo humano adulto contiene alrededor de 1 kg de calcio, la mayor parte del cual (99%) se encuentra en forma de cristales de hidroxiapatita en los huesos y dientes, y el resto en los tejidos blandos.
La ingesta de calcio por vía oral es muy variable, aunque en general se sitúa entre 800 y 1200 mg al día. En las dietas occidentales, las principales fuentes de calcio son los productos lácteos y la harina, a la que se suele añadir calcio. Para una ingesta diaria de 1.200 mg al día, aproximadamente la mitad, es decir, 600 mg, se absorberán en el intestino delgado, pero en realidad la absorción neta es de unos 175 mg al día porque las propias secreciones intestinales contienen calcio y se pierden unos 400 mg de calcio en las heces cada día.
Junto con el sistema digestivo, los riñones son los órganos más importantes en la regulación de la entrada y salida de calcio en el organismo, de manera que en una persona con un equilibrio de calcio adecuado, la cantidad eliminada por la orina es igual a la absorbida por los intestinos.
Los huesos del esqueleto, a su vez, proporcionan importantes reservas de calcio para el organismo. Aproximadamente el 99% del calcio del esqueleto forma hueso estable que no se intercambia fácilmente por calcio en el líquido extracelular. Por el contrario, el 1% restante está en forma de sales de fosfato de calcio y es una reserva de calcio que puede liberarse fácilmente en respuesta a los cambios en los niveles de calcio del plasma. A lo largo de la vida de una persona, los huesos están en equilibrio dinámico, lo que significa que la formación y la degradación de los huesos están en equilibrio, lo que permite una remodelación constante del esqueleto según las necesidades mecánicas. Los osteoblastos son células formadoras de hueso y los osteoclastos son células degradadoras de hueso, que liberan calcio y fosfato en el plasma (al unirse al tejido óseo).
El fosfato también es esencial para muchas funciones celulares. La mayor parte (unos 0,6 kg) está presente en el hueso, en parte como hidroxiapatita y en parte como fosfato de calcio intercambiable. Una cantidad menor (0,1 kg) existe en los tejidos blandos, principalmente en forma de fosfatos orgánicos como fosfolípidos, fosfoproteínas, ácidos nucleicos y nucleótidos. Una cantidad mucho menor (unos 500 mg) está presente en el líquido extracelular como fosfato inorgánico. La ingesta diaria de fosfato es de unos 1400 mg, de los cuales la absorción neta a través del intestino es de unos 900 mg al día. Al igual que con el calcio, en una persona sana, la absorción neta de fosfato a través de los intestinos es igual a la excreción neta por los riñones.
Tres hormonas principales intervienen en la regulación de los niveles plasmáticos de estos minerales, afectando a los huesos, los riñones y los intestinos: la vitamina D, la hormona paratiroidea y la calcitonina.
El metabolismo del calcio, papel de la vitamina D activa
Aunque se considera una vitamina por sus requerimientos dietéticos, la vitamina D también puede considerarse una hormona por varias razones: se sintetiza de forma endógena, la porción que proviene de la dieta debe ser metabolizada en una forma biológicamente activa, circula en la sangre, y una vez que llega a las células diana, entra en el citoplasma y se une a un receptor con el que forma un complejo. Este complejo hormona-receptor entra entonces en el núcleo y regula la transcripción de un gran número de proteínas.
La vitamina D existe en el cuerpo en dos formas: vitamina D3 y vitamina D2. La vitamina D3 se forma en la piel por la acción de los rayos ultravioleta del sol, pero también puede obtenerse comiendo carne de hígado, huevos y leche enriquecida.
La vitamina D2 sólo está disponible en la dieta, principalmente a partir de las plantas.
La vitamina D (tanto la D3 como la D2) es liposoluble, por lo que su absorción desde el intestino depende de su solubilización por las sales biliares. En el plasma, la vitamina D se encuentra con los quimiocromos o asociada a una globulina. La mayor parte de las reservas de vitamina D del organismo se encuentran en el tejido adiposo. La principal forma activa de la vitamina D no es ni la vitamina D2 ni la vitamina D3, sino un metabolito dihidroxi de la 1,25-dihidroxivitamina D, que se obtiene tras someterse a diversos procesos metabólicos en el hígado y los riñones. La acción de la hormona paratiroidea en el riñón es esencial para la conversión final en la forma activa de la vitamina. En ausencia de la hormona renal o paratiroidea, la vitamina D es ineficaz y, en consecuencia, la absorción de calcio en el intestino es insuficiente.
En el intestino delgado, la 1,25-dihidroxivitamina D aumenta la absorción del calcio porque estimula la síntesis de varias proteínas en las células epiteliales intestinales que favorecen la absorción del calcio. En condiciones normales, la absorción de calcio en el tracto gastrointestinal es escasa porque muchos compuestos de calcio son insolubles y los cationes divalentes son mal absorbidos por la mucosa intestinal. Asimismo, la 1,25-dihidroxivitamina D favorece la absorción intestinal del fosfato.
En los riñones, parece actuar de forma sinérgica con la hormona paratiroidea (PTH) para aumentar la reabsorción de calcio en la sangre y evitar así su pérdida en la orina. También favorece la reabsorción de fosfato por el riñón. Como resultado, ayuda a aumentar los niveles de calcio y fosfato en el plasma. Sin embargo, los efectos de la vitamina D renal son menores que los de la PTH.
A nivel óseo, el efecto de la 1,25-dihidroxivitamina D es indirecto porque, al aumentar la absorción de calcio y fosfato por el intestino y la reabsorción de calcio y fosfato por los riñones, aumenta la concentración de calcio y fosfato en el plasma y en el líquido extracelular, lo que da lugar a un efecto neto de mineralización ósea.
El metabolismo del calcio, papel de la hormona paratiroidea (PTH)
Una vez segregada por las glándulas paratiroides, la PTH circula libremente por el plasma y se metaboliza rápidamente. Su vida media es de unos 4 minutos. Los huesos y los riñones tienen el mayor número de receptores de PTH.
A nivel óseo, el efecto neto de la PTH es promover la descomposición del hueso para que pasen al torrente sanguíneo altos niveles de calcio y fosfato. Los osteoblastos tienen receptores de membrana para la PTH, pero los osteoclastos no, por lo que el efecto de la PTH sobre los osteoclastos es indirecto. La PTH actúa sobre los osteoblastos y los precursores de los osteoclastos para inducir la producción de diversas citoquinas que promueven un aumento del número y la actividad de los osteoclastos.
A nivel renal, favorece la reabsorción de calcio en la sangre, con lo que disminuye la cantidad de calcio excretado en la orina y, en consecuencia, aumenta el nivel de calcio en la sangre. La vitamina D activa tiene un efecto sinérgico con la PTH en la reabsorción renal del calcio. Pero a diferencia de la vitamina D activa, la PTH reduce la reabsorción renal de fosfato, por lo que se excreta más fosfato en la orina y, en consecuencia, los niveles de fosfato en plasma disminuyen. La excreción urinaria de fosfato es un mecanismo muy importante en la regulación del metabolismo fosfocálcico, ya que cuando los niveles de PTH son elevados, se libera mucho calcio y fosfato del hueso, lo que puede producir precipitados de sales de fosfato cálcico en el plasma. Al inducir la fosfaturia (eliminación de fosfato en la orina), la PTH disminuye la formación de complejos fosfocálcicos y evita la precipitación de sales cuando se necesita la movilización del calcio. En otras palabras, el cuerpo ajusta los niveles de calcio pero permite una amplia variación en los niveles de fosfato.
Por lo tanto, el efecto neto de la PTH sobre el hueso y el riñón es aumentar los niveles de calcio en plasma y disminuir los niveles de fosfato.
También a nivel renal, la PTH desempeña un papel clave en la activación de la vitamina D, ya que estimula la hidroxilación final para obtener 1,25-dihidroxivitamina D, que es el metabolito biológicamente más activo de la vitamina D, tanto la obtenida de la dieta como la sintetizada endógenamente.
La secreción de parathormonas, regulación
El control de la secreción de PTH se debe a la concentración de iones de calcio en el líquido extracelular. Se trata de un mecanismo de retroalimentación negativa. Incluso una ligera disminución de la concentración de calcio provoca un aumento de la tasa de secreción de PTH en cuestión de minutos y de la tasa de síntesis en la glándula paratiroidea, ya que las glándulas paratiroideas sólo contienen suficiente PTH para mantener una respuesta secretora estimulada durante varias horas. El efecto contrario (disminución de la síntesis y secreción de PTH) se produce si la concentración de calcio en plasma aumenta, por ejemplo, cuando la dieta contiene una gran cantidad de calcio o cuando hay una destrucción excesiva de hueso, por ejemplo, con la inmovilidad.
El metabolismo del calcio, papel de la calcitonina
La calcitonina es una hormona polipeptídica de 32 aminoácidos producida por las células C o parafoliculares del tiroides. La calcitonina se almacena en vesículas secretoras en las células C y se libera cuando hay un aumento de los niveles de calcio en el líquido extracelular. A la inversa, una disminución de los niveles de calcio en el líquido extracelular disminuye la secreción de calcitonina. En otras palabras, su regulación es la opuesta a la de la hormona paratiroidea (PTH).
En el hueso, los osteoclastos, que no tienen receptores para la PTH, parecen ser el principal objetivo de la calcitonina. La calcitonina inhibe la actividad destructiva de los osteoclastos y ralentiza el recambio óseo, disminuyendo así los niveles de calcio y fosfato que pasan al plasma. Sin embargo, el efecto de la calcitonina sobre el hueso es transitorio, debido a una rápida pérdida de sensibilidad de los receptores de calcitonina.
A nivel renal, la calcitonina, a diferencia de la PTH, aumenta la excreción urinaria de calcio, pero también de fosfato (como la PTH), porque inhibe el transporte de estos iones en el túbulo proximal. Todo ello contribuye al efecto inducido por la calcitonina de disminuir el calcio y el fosfato plasmáticos. Pero estos efectos renales son de corta duración y no parecen ser muy importantes en la regulación renal global del calcio o el fosfato.
En los seres humanos adultos, la calcitonina tiene un efecto débil en la regulación del metabolismo del calcio. Los pacientes a los que se les ha extirpado el tiroides mantienen la homeostasis del calcio mientras sus glándulas paratiroides estén intactas y funcionen.
El metabolismo del calcio, papel de otras hormonas
Aunque la hormona paratiroidea (PTH) y la 1,25-dihidroxivitamina D son las principales hormonas que intervienen en la modulación del recambio óseo, otras hormonas también participan en este proceso.
La testosterona y el estradiol son necesarios para mantener una masa ósea normal en hombres y mujeres, respectivamente. La disminución de los niveles de estradiol que se produce después de la menopausia pone a las mujeres en riesgo de padecer osteoporosis, que es una disminución de la masa ósea debido a la reducción de la matriz ósea. La osteoporosis es menos común en los hombres porque su masa ósea tiende a ser mayor en la edad adulta y porque los niveles de testosterona en los hombres disminuyen muy lentamente con la edad, en contraste con la brusca caída de los niveles de estradiol en las mujeres que se produce después de la menopausia.
Los glucocorticoides también modulan la masa ósea. Esto es más evidente en los casos en los que el nivel de glucocorticoides en el organismo está aumentado, ya sea por un proceso patológico o por la administración de fármacos, lo que puede conducir a la osteoporosis.
Los mecanismos celulares precisos que median la acción de la testosterona, los estrógenos y los glucocorticoides no están claros. A pesar de la pérdida ósea que se produce con la deficiencia de testosterona o estrógenos o con el exceso de glucocorticoides, en cada caso el acoplamiento entre la producción y la degradación ósea se conserva cualitativamente. Presumiblemente, la disminución de la masa ósea refleja un cambio cuantitativo en el que la cantidad de hueso nuevo formado es menor que la cantidad de hueso degradado. Dado que este fenómeno se produce en múltiples lugares del hueso, el resultado final es una disminución de la masa ósea total.