Înțelegerea surselor de fosfor dietetic în tratamentul pacienților cu rinichi cronic
Abstract
Boala renală cronică (CKD) afectează> 20 de milioane de americani și este asociată cu morbiditate și mortalitate ridicată (1). Deteriorarea progresivă a funcției renale în CKD duce la reținerea multor substanțe, inclusiv fosfor (P), care sunt excretate în mod normal de rinichi. Cu toate acestea, concentrația serică de P este menținută de obicei în intervalul normal de 2,5 până la 4,5 mg/dl printr-o varietate de mecanisme compensatorii până când boala renală a progresat la aproximativ stadiul 5 CKD sau ESRD (2). Un mecanism eficient este reducerea absorbției tubulare renale a fosfatului (PO4; adică, creșterea excreției fracționate a P reglată de hormonul paratiroidian [PTH] și factorul de creștere al fibroblastelor de fosfatonină 23) (3,4).
În ultimii ani, o serie de studii epidemiologice au arătat o asociere între nivelurile serice ridicate de P și riscul crescut de deces atât la pacienții dependenți de dializă cu ESRD (5,6), cât și la indivizii cu stadii mai puțin avansate de CKD (7), hiperfosfatemie în aceste acești pacienți din urmă par, de asemenea, asociați cu o rată mai rapidă de progresie a CKD (8). Într-adevăr, datele emergente indică faptul că la indivizii care nu au CKD aparentă și au niveluri serice P ridicate, riscul de calcificare și mortalitate a arterei coronare este crescut (9-11). Prin urmare, hiperfosfatemia relativă poate reprezenta un nou factor de risc cardiovascular și de deces (12). În mod similar, este posibil, deși nu a fost încă implementat, ca intervențiile care vizează restricția dietetică a P pot îmbunătăți profilul cardiovascular și supraviețuirea chiar și la indivizii cu niveluri serice ridicate sau limită ale P serice.
Elementul Fosfor
P, un element multimetric nemetalic al grupei azotate (grupa 15) din tabelul periodic, se găsește în mod natural în roci PO4 anorganice. Datorită reactivității sale ridicate, P nu se găsește aproape niciodată ca element liber în natură, dar este prezent aproape exclusiv în forma anionică, PO4. Prima generație înregistrată de P elementar a fost la sfârșitul secolului al XVII-lea dintr-un preparat de urină, care conține de obicei cantități considerabile de PO4 dizolvat (13). Cenușa osoasă a fost o altă sursă majoră de P până la mijlocul secolului al XIX-lea. Cea mai importantă utilizare comercială a produselor chimice pe bază de P este producția de îngrășăminte. Compușii P sunt de asemenea folosiți pe scară largă în explozivi, toxine nervoase, chibrituri de frecare, artificii, pesticide, paste de dinți, detergenți și aditivi alimentari (14).
Ca element biologic esențial, P este necesar de toate celulele pentru funcționarea normală și este o componentă critică a tuturor organismelor vii (15). În organism, marea preponderență a P se găsește sub formă de PO4, dintre care 85% există în os și dinți ca hidroxiapatită a sării de calciu PO4. Fosfolipidele (de exemplu, fosfatidilcolina) sunt componentele structurale majore ale membranelor celulare (16). Producția de energie și stocarea chimică a energiei depind de compușii fosforilați, cum ar fi adenozin trifosfatul și creatina PO4. Acizii nucleici sunt lanțuri lungi de molecule care conțin PO4 (17). Un număr de enzime, hormoni și molecule de semnalizare intracelulare depind de fosforilare pentru activitate. P este un tampon important de ion hidrogen în fluidele corporale. Molecula 2,3-difosfoglicerat care conține P se leagă de hemoglobină în celulele roșii din sânge și facilitează livrarea oxigenului în țesuturile corpului (15).
P dietetic și metabolizarea acestuia
Deoarece P există practic în toate organismele vii, se găsește în majoritatea alimentelor. Principalele surse alimentare de P sunt grupele alimentare bogate în proteine, inclusiv produse lactate, carne și pește (vezi mai jos). Potrivit Comitetului pentru Alimentație și Nutriție al Institutului de Medicină, alocația dietetică recomandată pentru P este de 700 mg/zi la adulții sănătoși; la copiii mai mari și la femeile însărcinate, a fost sugerată o alocație de până la 1250 mg/zi (17). Există o absorbție netă a P prin tractul intestinal (măsurată ca dietă minus fecale) de aproximativ 40 până la 80% din P din dietă, pe baza tipului de dietă (vezi mai jos) și a efectelor unor hormoni precum compușii activi ai vitaminei D neselective (calcitriol), care cresc absorbția intestinală a P (18).
După absorbția P intestinală, numai cantități mici de P sunt excretate în fecale, sudoare și salivă, dar această proporție din producția totală de P poate fi crescută odată cu agravarea funcției renale (19). La persoanele fără insuficiență renală mult avansată,> 95% din excreția P absorbită se face prin urină (20). În mod normal, aproximativ 70 până la 90% din P filtrat de glomeruli este reabsorbit de celulele tubulare renale; acesta este controlat de PTH și factorul de creștere al fibroblastului 23, ambii scăzând reabsorbția tubulară a P (3). Prin urmare, aportul alimentar mai mare de P duce rar la modificări majore ale concentrațiilor serice de P la persoanele cu funcție renală normală sau parțial atenuată, atâta timp cât excreția fracțională renală de P poate fi proporțional crescută (21).
Nivelurile serice de P pot crește ușor cu o dietă bogată în P, mai ales imediat după o masă bogată în P (3). Concentrațiile ridicate de P seric inhibă 1-α-hidroxilarea renală a vitaminei D, ducând la o reducere a calciului seric (22). Creșterea serului P poate suprima, de asemenea, calciu seric, provocând precipitarea unui produs seric saturat de calciu-P în țesuturi. Acești factori pot promova eliberarea crescută de PTH (23). Creșterile frecvente sau susținute ale nivelurilor de PTH pot avea efecte adverse asupra conținutului și arhitecturii minerale osoase, deși nu este clară semnificația unui astfel de hiperparatiroidism limitar sau temporar fără disfuncție renală (24). Un studiu controlat pe femei tinere nu a constatat efecte adverse ale unei diete bogate în P de până la 3000 mg/zi asupra hormonilor osos și a markerilor biochimici ai reabsorbției osoase, atâta timp cât aporturile de calciu din dietă au fost menținute la aproape 2000 mg/zi (25 ). În prezent, nu există dovezi convingătoare că aportul obișnuit de P din Statele Unite afectează în mod negativ densitatea minerală osoasă la indivizii fără CKD; cu toate acestea, un studiu recent care a folosit un chestionar privind frecvența alimentelor a arătat că aportul dietetic mai mare de P sau raportul P-proteine a fost asociat cu un risc crescut de deces pe 5 ani la 224 de pacienți prevalenți cu hemodializă (26).
P organic și proteine dietetice
Deoarece P organic este în mare măsură legat in vivo de proteine și alte molecule intracelulare care conțin carbon, P se găsește în mod natural în alimentele bogate în proteine (27). Așa cum se arată în Tabelul 1 alimentele pe bază de animale care sunt abundente în P organic includ produse lactate, carne, carne de pasăre și pește. P organic este hidrolizat în tractul intestinal și apoi absorbit în circulație sub formă de PO4 anorganic (28). De obicei, numai 40 până la 60% din P dietetic organic este absorbit (29). Complexitatea este adăugată de digestibilitatea variabilă a nutrienților din dietă și biodisponibilitatea P. din dietă. Digestibilitatea P din alimentele de origine animală este mai mare decât proteinele vegetale (vezi mai jos). Mai mult, produsele din carne sunt adesea „îmbunătățite” prin adăugarea de aditivi PO4 (a se vedea mai jos), care pot crește semnificativ conținutul total de P.
Conținutul dietetic de P, proteine și potasiu al produselor alimentare selectate, clasificat în funcție de categoriile raportului P-proteine (64,65)