La regulación de los niveles de calcio en sangre se lleva a cabo por acción de tres hormonas: calcitonina, paratohormona (PTH) y vitamina D. Cuando aumentan los niveles de calcio, actúa la hormona calcitonina, reduciendo la concentración. Cuando descienden los niveles de calcio, actúan la PTH y la vitamina D. Ambas sustancias actúan sinérgicamente, estimulando el incremento de calcio en sangre.
La glándula tiroides, localizada sobre la tráquea, produce la hormona calcitonina. La glándula paratiroides, ubicada en la parte posterior de la tiroides, produce la paratohormona. La calcitonina y la paratohormona mantienen la homeostasis del calcio y controlan su depósito y absorción a nivel del hueso, como así también, su excreción a nivel renal y su absorción a través del tracto digestivo.
El incremento de los niveles de calcio en sangre, estimula la liberación de calcitonina desde la glándula tiroides hacia la circulación sanguínea.
La calcitonina actúan disminuyendo la concentración de calcio en sangre, actuando a nivel óseo. El 99% del calcio corporal, se deposita en los huesos.
Dos tipos celulares del hueso regulan la producción y destrucción de hueso: los osteoblastos toman el calcio que circula en sangre y lo deposita en nuevo hueso. Los osteoclastos, degradan hueso liberando calcio a la sangre. La calcitonina inhibe a los osteoclastos, favoreciendo el depósito del calcio circulante en el hueso.
La calcitonina es un importante regulador del calcio, sin embargo, su rol no es indispensable en el adulto. Si se extirpa la tiroides, el cuerpo puede seguir regulando los niveles de este mineral.
En contraste con la calcitonina, la PTH ejerce una importante influencia en la regulación de los niveles de calcio.
La concentración de calcio es captada por receptores ubicados en la membrana plasmática de las células paratiroideas. Cuando se activan los receptores, inhiben la síntesis y liberación de PTH. Cuando descienden los niveles de calcio, se desinhiben los receptores y se estimula la síntesis y liberación de PTH.
La PTH actúa por diferentes caminos para incrementar los niveles de calcio. Como la calcitonina, la PTH también actúa sobre el hueso, uniéndose a los osteoblastos. La estimulación de éstas células se traduce en la liberación de citoquinas. Las citoquinas estimulan tanto el incremento de los osteoclastos, como su actividad degradadora. Así, el hueso libera calcio a la sangre. La PTH también actúa reteniendo calcio a nivel renal, estimula la reabsorción de este mineral.
Finalmente, un incremento en la secreción de PTH actúa en el tubo digestivo, estimulando la absorción de calcio presente en los alimentos. Este efecto depende indirectamente de la vitamina D. En el riñón, la PTH estimula la conversión de vitamina D en su forma activa, la que a su vez activa la absorción del calcio de la dieta.
La vitamina D es liposoluble, ingresa a la célula epitelial intestinal y se une a un receptor citoplasmático. El complejo vitamina-receptor, actúa como factor de transcripción de genes involucrados en la síntesis de bombas de calcio, canales de calcio y proteínas de unión al calcio. Todas estas proteínas favorecen la absorción de este mineral.
En el riñón, la vitamina D actúa con la PTH reduciendo los niveles de calcio que se pierden con orina. Favorecen su retención.
La acción de la vitamina D en el hueso es más compleja. A corto plazo, la vitamina D promueve la liberación de calcio desde el hueso a la sangre. A largo plazo, sin embargo, elevaciones de los niveles de este mineral promueven su depósito al formarse nuevo hueso. Se remueve así, el calcio de la sangre.
La vitamina D inhibe, a nivel de las células de la paratiroides, la transcripción del gen de la PTH. Se establece un mecanismo de retroalimentación negativa.
Conclusión: la regulación de los niveles de calcio en sangre se lleva a cabo por acción combinada de la calcitonina, la paratohormona (PTH) y la vitamina D.