Генетика метаболизма кальция

Какую пользу приносит кальций?

Человеку  необходим кальций для  обменных процессов.

Кальций играет важнейшую роль в:

• передаче нервных импульсов;
• регуляции артериального давления;
• свертывания крови;

Кальций — основа костной ткани и зубов. Кости являются наибольшим хранилищем минералов в нашем организме.

Кальций — незаменимое питательное вещество, которое организм должен получать из рациона. Этот минерал накапливается в костных тканях и циркулирует в крови.

Кальций — строительный материал, необходимый для здоровья зубов и крепкости костей.

Кальций поступает в организм с продуктами питания. Эндокринная система регулирует обменные процессы между кальцием и фосфором. При гормональном дефиците происходит повышение фосфатов в крови с сопутствующим снижением показателей уровня кальция.

Нарушение функций железы может привести и к обратному процессу, когда показатели кальция увеличены. Оба вида отклонений не считаются нормой и вызывают развитие патологических процессов.Нарушение метаболизма кальция вследствие отклонений в функциональности эндокринных желез может привести к серьезным осложнениям.

Кальция является минералом, необходимым организму для формирования и сохранения полноценного состояния костной ткани. В организме этот минерала содержится в количестве 1,5 кг.

Больше всего кальция организму требуется в детстве, а также при беременности и кормлении грудью. Нормальный уровень кальция у беременных может снизить риск преждевременных родов и низкой массы тела ребенка при рождении.

Почему кальций важный макроэлемент?

Кальций общий – важнейший макроэлемент, участвующий в:

• формировании костной ткани, зубов;
• сокращении мускулатуры и мышцы сердца;
• стимулирует секрецию гормонов;
• регулирует секреторную деятельность желудка;
• представляет собой “Фактор IV” свертывания крови;
• противовоспалительное и десенсибилизирующее действие, в биологическом антагонизме с ионами натрия и калия;

В сыворотке крови представлен тремя основными фракциями: связанный с белком сыворотки (около 40%), в комплексе с фосфатом и цитратом (около 10%), оставшаяся часть – это свободный, не связанный с белками.

Гормональная регуляция метаболизма кальция, так же как и фосфора, является комбинированным процессом. Организму нужна помощь других веществ для различных химических реакций. В обмене кальция участвуют  вещества:

• паратгормон;
• андрогены;
• витамин D;
• кальцитонин;

Паратгормон, кальцитонин и витамин D – основные кальций регулирующие гормоны. Избыток глюкокортикостероидов подавляет деятельность остеобластов, гормоны щитовидной железы стимулируют резорбцию кости. Гипотиреоидизм мешает эффекту паратгормона по мобилизации кости, ведя к вторичному гиперпаратиреоидизму.

Кальцитонин это гормон щитовидной железы, который активируется, когда в крови много кальция. Он останавливает высвобождение кальция из костей и предотвращает их разрушение. Когда уровень кальция падает, кальцитонин замедляет действие.

Инсулин стимулирует осте–областную продукцию коллагена и непосредственно уменьшает почечную реабсорбцию кальция и натрия. Фосфор увеличивает синтез паратгормона (уменьшающего уровень кальция в моче) и оказывает непосредственное влияние на почечный канальцевый транспорт кальция. Изменения содержания кальция в моче обычно сопровождаются изменениями содержания натрия. Эти два элемента сообща участвуют в механизмах реабсорбции в проксимальном отделе канальцев.

Кофеин увеличивает потерю кальция с мочой.

Снижение уровня эстрогенов у женщин в 45+ это главный фактор в развитии резорбции кости и остеопороза.

Тестостерон ингибирует резорбцию кости. Усвояемые углеводы и белок имеют кальций-уретический эффект: на каждые дополнительные 50 г белка рациона теряются с мочой 60 мг кальция, поэтому богатая белками диета у взрослых приводит к отрицательному балансу кальция.

Важным является кислотно-основное состояние (КОС). Влияние уровня сывороточного альбумина на показатели общего кальция:

• 44% кальция содержится в форме, связанной с сывороточным альбумином;
• колебания уровня сывороточного альбумина влияют на определяемые показатели Са;

При оценке уровня общего кальция в случае гипоальбуминемии необходима коррекция полученных результатов с учетом уровня сывороточного альбумина:

Са (скорректированный) = общий Са + 0,02 х (40 – уровень альбумина у человека).

Какие гены участвуют в метаболизме кальция?

На уровень кальция в организме также влияют ваши гены. Например, ген CASR кодирует чувствительные к кальцию рецепторы, которые участвуют в метаболических процессах и регулируют уровень минерала в организме. Некоторые варианты этого гена могут снижать или увеличивать метаболизм кальция.

Преимущества определения генетических полиморфизмов, ассоциированных с нарушениями обмена кальция, методом ПЦР это точность определения генотипа — практически 100%.

Минеральная плотность костей зависит на 60%–85% от генотипа человека. Среди значимых генов важны полиморфизмы гена рецептора витамина D (VDR) и  гена COL1A1 (альфа 1цепи коллагена 1 типа).

Диагностика позволяет получить максимальное количество информации для выявления провоцирующих факторов, особенностей заболевания и возможных осложнений. Лечение может начинаться только после получения результатов обследования.

Исследуемые гены:

• VDR (Apal) это ген рецептора витамина Д – участвует в метаболизме кальция в организме, ассоциирован с состоянием костной ткани и скелетной мускулатуры, при генотипе А/А отмечается снижение плотности костей и способность к остеопорозу;
• VDR (Bsml) это ген рецептора витамина Д – в гетерозиготном В/в состоянии полиморфизм Bsml увеличивает риск переломов в 1,5 раза, а в гомозиготном В/В риск переломов увеличивается в 2 раза;
• VDR (Cdx2) это ген рецептора витамина Д – при наличии аллеля риск костных переломов снижается (независимо от пола);
• VDR (TagI) это ген рецептора витамина Д – у таких носителей генотипа t/t минеральная плотность ткани ниже, чем у других генотипов;
• LCT(T-13910C) это ген фермента лактазы (участвует в расщеплении молочного сахара, лактозы) – полиморфизм (замена)13910 Т на С приводит к лактозной непереносимости у детей старше 1,5 лет, а у пожилых людей  приводит к уменьшению костной массы и увеличению риска переломов в 2-5раз;
• COL1A1(G441T) ген альфа 1 цепи коллагена 1, наличие аллеля риска Т (частота у европейцев около 20%) приводит к остеопорозу – снижению костной массы и более частым переломам костей; КОЛЛАГЕН 1 составляет до 90% матрикса костной ткани;
• COL1A2 (А18162G) ген альфа  2 цепи коллагена 1, у носителей неблагоприятного генотипа G/G снижается экспрессия гена и снижается прочностей костей, а риск переломов возрастает в 10 раз;

Когда назначают анализ уровня кальция?

Кальций сыворотки представлен тремя фракциями: свободный (ионизированный) кальций —  50%, кальций, связанный с белками (преимущественно с альбумином) —  40% и кальций, входящий в состав комплексов с анионами (фосфатами, бикарбонатами, цитратом, лактатом) — 10%.

Определение общего Ca в сыворотке крови  это исследование суммарного содержания всех фракций кальция, и его назначают при:

• хронические заболевания почек;
• диагностика и контроль за эффективностью лечения заболеваний паращитовидных желёз;
• злокачественные новообразования (рак легких, рак молочной железы и генетика, лимфома);
• заболевания костной и хрящевой ткани;
• заболевания ЖКТ (язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки, острый панкреатит);
• патология сердечно-сосудистой системы;
• коллагенопатия – сколиоз, дисплазия соединительной ткани, с.Марфана (5 фактов синдроме Марфана в 2021), синдром Элерса-Данлоса, ахондроплазии (ахондроплазия, симптомы и лечение).

При возникновении нарушений соотношения различных форм кальция в крови (при гипоальбуминемии, парапротеинемии, нарушении кислотно-щелочного баланса, беременности) определяется концентрация ионизированного кальция.

Прием медикаментов может повышать кальций

Витамин D и А, тамоксифен, антациды, андрогены, соли кальция, длительный прием диуретиков, прогестерон.

Прием медикаментов может понижать кальций

Глюкоза, инсулин, аминогликозиды, барбитураты, кальцитонин, карбамазепин, стероиды, диуретики, эстроген (в пост менопаузе), глюкагон, магниевые соли, метициллин, солевые растворы (эффект наблюдается в случае гиперкальциемии).

Норма общего кальция в крови

Для взрослых считается нормой, если уровень кальция в сыворотке крови – 2,25-2,75 ммоль/л.

Для новорожденных в возрасте до полугода нормой является 2,3-2,5 ммоль/л, а самый высокий уровень наблюдается у детей от полугода до 14 лет – 2,5-3,0 ммоль/л.

Недостаток кальция или витамина Д в детстве может привести к рахиту, когда характерны мягкие и слабые кости. Детям важно получать достаточно кальция, чтобы организм мог достичь максимальной костной массы, что важно для здоровья скелета.

Что показывает повышение кальция?

В зависимости от степени избытка кальция в крови, симптомы могут варьироваться от жажды и частого мочеиспускания до нарушения работы сердца и поджелудочной железы. Могут быть такие состояния:

• почечная недостаточность;
• недостаточность надпочечников;
• первичный и вторичный гиперпаратиреоз;
• злокачественные опухоли;
• гемобластозы;
• гранулематозные заболевания (туберкулез, саркоидоз);
• остеомаляция при диализе;
• гипертиреоз, гипотиреоз (гипотиреоз и генетика);
• акромегалия;
• феохромоцитома;
• болезнь Педжета;
• гипервитаминоз А;
• ятрогенная гиперкальциемия;
• длительная иммобилизация;
• синдром Вильямса;
• гипокалиемия (при этом избыток кальция может вызывать нефрогенный несахарный диабет);

Что показывает снижение кальция?

При результатах анализа “Кальций крови” может быть пониженные данные и это бывает при:

• гипоальбуминемия(снижение белка в крови);
• гипомагниемия;
• первичный и вторичный, псевдогипопаратиреоз;
• паратиреоидная инфильтрация (саркоидоз, амилоидоз, гемохроматоз);
• гиповитаминоз Д;
• целиакия (непереносимость глютена или целиакия);
• обструктивная желтуха;
• ХПН с уремией и гиперфосфатемией;
• синдром Фанкони (анемия Фанкони, причины);
• ацидоз почечных канальцев;
• острый панкреатит с обширным жировым некрозом;
• рак молочной железы и генетика, рак предстательной железы,причины, легких, щитовидной железы;
• низкое потребление кальция, фосфора и витамина D (голодание, недоедание, заболевания костей, беременность);
• остеопороз (семейная история);

Важное о кальции:

• полиморфизм генов VDR, CASR, COL1A1, COL1A2, LCT влияет на обмен кальция;
• в среднем человеку требуется около 500 мг кальция в день;
• кальций поступает в организм только с пищей и основной источник это молочные продукты;
• кальций особенно важен во время роста и беременности;
• и высокий,  и низкий уровни кальция могут негативно отразиться на здоровье;
• сбалансированный рацион и витамин Д приводит к получению необходимого организму кальция;
• образ жизни оказывает большое влияние на здоровье костей (курение и алкоголь снижают плотность костей);
• биодоступность кальция из молочных продуктов выше, чем в растительных, но  достаточное количество кальция можно получить при растительном рационе, (если он сбалансирован);
• людям с непереносимостью лактозы следует добавить в рацион больше растительных источников кальция, где содержится клетчатка (непереносимость лактозы и генетика);

🧬 Помощь генетика онлайн при расшифровке “Генетика метаболизма кальция”

Если вы решили и готовы ПРОЙТИ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ или пакет “Метаболизм кальция”, обращайтесь к нам:

• отправьте РЕЗУЛЬТАТЫ ваших анализов здесь;
• получите РАСШИФРОВКУ анализов и генетических тестов;
• для индивидуальной ДИЕТЫ заполните анкету здесь;

Если не исключить генные синдромы, хромосомную патологию или проблемы с нарушением обмена, семья пропустит время и у ребенка (взрослого) будет много осложнений, прогрессирование симптомов, а это серьезная проблема для каждой семьи.

🤷‍♂️ Если остались вопросы о тесте  “Метаболизм кальция”, подписывайтесь на нашу 📩 рассылку и задавайте вопросы, ВМЕСТЕ РАЗБЕРЕМ СИТУАЦИЮ.