Está involucrada en ayudar a regular los niveles de calcio y fosfato en la sangre, oponiéndose a la acción de la hormona paratiroidea.
Esto significa que actúa para reducir los niveles de calcio en la sangre.
Sin embargo, la importancia de este papel en humanos no está clara, ya que los pacientes que tienen niveles muy bajos o muy altos de calcitonina no muestran efectos adversos.
Su importancia en humanos no se ha establecido tan bien como su importancia en otros animales, ya que su función generalmente no es significativa en la regulación de la homeostasis normal del calcio. Pertenece a la familia de proteínas tipo calcitonina.
La calcitonina reduce los niveles de calcio en la sangre mediante dos mecanismos principales:
Inhibe la actividad de los osteoclastos, que son las células responsables de descomponer los huesos. Cuando el hueso se descompone, el calcio contenido en el hueso se libera al torrente sanguíneo.
Por lo tanto, la inhibición de los osteoclastos por la calcitonina reduce directamente la cantidad de calcio liberado en la sangre. Sin embargo, esta inhibición ha demostrado ser de corta duración.
También puede disminuir la reabsorción de calcio en los riñones, lo que nuevamente conduce a niveles más bajos de calcio en la sangre.
Las formas fabricadas de calcitonina se han administrado en el pasado para tratar la enfermedad ósea de Paget y algunas veces la hipercalcemia y el dolor óseo. Sin embargo, con la introducción de medicamentos más nuevos, como los bisfosfonatos, su uso ahora es muy limitado.
Función
La calcitonina es una hormona de 32 aminoácidos secretada por las células C de la glándula tiroides.
En las especies en las que se ha determinado la estructura de la calcitonina, las características comunes incluyen un puente disulfuro 1 – 7 amino terminal con cisteína en las posiciones 1 y 7 y prolina en el terminal carboxi.
La divergencia se ve en el interior 10-27 aminoácidos. La calcitonina no mamífera, como el salmón, tiene la mayor potencia. La calcitonina de salmón, que difiere de la calcitonina humana en 16 aminoácidos, se ha utilizado para el tratamiento de la hipercalcemia.
El gen de la calcitonina se encuentra en el brazo corto del cromosoma 11 y codifica la calcitonina y el péptido relacionado con el gen de calcitonina (CGRP).
Está presente en grandes cantidades solo en las células C de la tiroides, mientras que CGRP, un potente vasodilatador, está presente no solo en la tiroides, sino también en el tejido nervioso central y periférico.
La calcitonina está presente en los peces oceánicos que viven en un ambiente con alto contenido de calcio y que necesitan expulsar el calcio.
La calcitonina es, por lo tanto, más antigua que la hormona paratiroidea (PTH), que se reconoció por primera vez en los primeros animales terrestres cuando la conservación en lugar de la expulsión de calcio se volvió importante.
Además de modificar los aumentos en el calcio sérico y aumentar la producción de 1,25D, se han sugerido varios papeles potenciales para la calcitonina y se han realizado observaciones importantes sobre la calcitonina.
En modelos animales azotémicos y no azotmicos, se ha demostrado que la calcitonina disminuye la magnitud de la hipercalcemia durante la carga de calcio.
Los estudios en la década de 1980 mostraron que la calcitonina aumentaba la producción renal de 1,25 D. A diferencia de otros estímulos de la producción de 1,25 D, como la PTH y la hipofosfatemia, en los que se produce 1,25 D en el túbulo proximal convoluto, la estimulación de 1,25D por la calcitonina se produce en el túbulo proximal recto.
De forma similar a las relaciones recíprocas entre PTH y 1,25D y FGF23 y 1,25D, la calcitonina estimula la secreción de 1,25D mientras que la 1,25D suprime la secreción de calcitonina. Pero durante el embarazo y la lactancia, los niveles de 1,25D y de calcitonina aumentan.
La efectividad de la calcitonina en el tratamiento de la hipercalcemia se atribuye a la reducción de la actividad de los osteoclastos. Pero también hay un escape posterior del efecto reductor de calcio de la calcitonina.
Además de disminuir la actividad de los osteoclastos, se ha sugerido que la calcitonina facilita la deposición de calcio y fósforo en el hueso, especialmente en el estado posprandial.
Si la calcitonina es estimulada por la ingestión de alimentos a través de la estimulación con gastrina y consecuentemente afecta al hueso ha sido un tema de interés.
Sin embargo, no se han demostrado diferencias en la masa ósea cuando la calcitonina está ausente en el hipotiroidismo congénito siempre que se sustituya la hormona tiroidea.
Las diferencias de género y edad en la calcitonina se han demostrado con mujeres que tienen valores más bajos que los hombres y con valores decrecientes de calcitonina con la edad en algunos, pero no en todos los estudios.
Sin embargo, a pesar de varias hipótesis atractivas y plausibles, no se ha demostrado que la calcitonina tenga un papel fisiológico importante en los humanos más de 50 años después de su descubrimiento.
Biosíntesis y regulación
La calcitonina se forma por la escisión proteolítica de un prepropéptido más grande, que es el producto del gen CALC1 (CALCA). Es funcionalmente antagonista con la hormona paratiroidea y la vitamina D3.
El gen CALC1 pertenece a una superfamilia de precursores de hormonas proteicas relacionadas, incluida la proteína precursora del amiloide de los islotes, el péptido relacionado con el gen de la calcitonina y el precursor de la adrenomedulina.
La secreción de calcitonina es estimulada por:
- Un aumento en el suero [Ca2 +].
- Gastrina y pentagastrina.
Efectos
La hormona participa en el metabolismo del calcio (Ca2 +) y el fósforo. En muchos sentidos, la calcitonina contrarresta la hormona paratiroidea (PTH) y la vitamina D
Más específicamente, la calcitonina reduce los niveles de Ca2 + en sangre de dos maneras:
Efecto principal: inhibe la actividad de los osteoclastos en los huesos.
Efecto menor: Inhibe la reabsorción tubular renal de Ca2 + y fosfato, lo que permite que se excreten en la orina.
Las altas concentraciones de calcitonina pueden aumentar la excreción urinaria de calcio y fosfato mediante acciones en los túbulos renales que conduce a hipocalcemia marcada. Sin embargo, este es un efecto menor sin importancia fisiológica en humanos.
También es un efecto de corta duración porque los riñones se vuelven resistentes a la calcitonina, como lo demuestra la excreción de calcio no afectada por el riñón en pacientes con tumores tiroideos que secretan calcitonina excesiva.
Los mecanismos de protección incluyen la inhibición directa de la resorción ósea y el efecto indirecto a través de la inhibición de la liberación de prolactina de la glándula pituitaria.
La razón proporcionada es que la prolactina induce la liberación del péptido relacionado con la hormona paratiroidea que mejora la resorción ósea, pero aún está bajo investigación.
Otros efectos son la prevención de la hipercalcemia posprandial como resultado de la absorción de Ca2 +.
Además, la calcitonina inhibe la ingesta de comida en ratas y monos, y puede tener una acción en el sistema nervioso central que involucra la regulación de la alimentación y el apetito.
La calcitonina reduce el calcio y el fósforo en la sangre principalmente a través de su inhibición de los osteoclastos. Los osteoblastos no tienen receptores de calcitonina y, por lo tanto, no están directamente afectados por los niveles de calcitonina.
Sin embargo, dado que la resorción ósea y la formación ósea son procesos acoplados, finalmente la inhibición de la actividad osteoclástica por la calcitonina conduce a una mayor actividad osteoblástica (como un efecto indirecto).
Receptor
El receptor de calcitonina, encontrado en osteoclastos, y en el riñón y regiones del cerebro, es un receptor acoplado a proteína G, que está acoplado por la subunidad alfa Gs a la adenilato ciclasa y de ese modo a la generación de adenosina monofosfato cíclico en células diana.
Historia de la calcitonina
El descubrimiento de calcitonina (CT), una hormona que se libera en la hipercalcemia y disminuye el calcio sérico, fue realizado por primera vez por Copp et al. como resultado de la perfusión de preparaciones aisladas de glándula tiroides-paratiroides en el perro anestesiado.
Inicialmente, se pensó erróneamente que la fuente de calcitonina era la glándula paratiroides, pero posteriormente se estableció un origen tiroideo. Pearse demostró que el origen de la calcitonina eran las células C de la glándula tiroides.
Potts et al. determinó la secuencia de aminoácidos de calcitonina humana y de salmón, lo que condujo a la síntesis y al uso comercial de la calcitonina de salmón más potente. La hormona primero se llamó thyrocalcitonina, pero posteriormente se ha llamado calcitonina.
Desde su descubrimiento hace más de 50 años, se ha avanzado poco en la comprensión de su papel fisiopatológico en humanos, en parte porque una deficiencia o un exceso de calcitonina no da lugar a anomalías, salvo la diarrea, en unos pocos pacientes con carcinoma medular de tiroides.
Los estudios durante los últimos 50 años han demostrado que la calcitonina modifica el desarrollo de hipercalcemia. En 1960, se demostró que una infusión de calcio en perros tiroparatiroidectomizados daba como resultado una mayor magnitud de hipercalcemia y un mayor tiempo para volver a los valores iniciales que en perros normales.
Posteriormente, Hirsch et al. demostraron que la respuesta calcémica al extracto paratiroideo fue mayor en ratas tiroparatiroidectomizadas que en ratas paratiroidectomizadas o simuladas que demostraron el origen tiroideo de la calcitonina.
En ratas con hipercalcemia por acidosis metabólica inducida por NH4Cl, la administración de calcitonina disminuyó la concentración sérica de calcio.
Como se muestra en la Figura 1, la ausencia de calcitonina en ratas tanto azotémicas como no azotémicas mejoró la respuesta calcémica a la PTH durante una infusión de PTH de 24 y 48 horas.
Descubrimiento:
La calcitonina fue purificada en 1962 por Copp y Cheney. Si bien inicialmente se consideró una secreción de las glándulas paratiroides, más tarde se identificó como la secreción de las células C de la glándula tiroides.
Importancia médica
El ensayo de calcitonina se usa para identificar pacientes con enfermedades nodulares de la tiroides. Es útil para hacer un diagnóstico precoz del carcinoma medular de tiroides.
Una malignidad de las células parafoliculares, es decir, cáncer de tiroides medular, típicamente produce un nivel elevado de calcitonina sérica. El pronóstico del cáncer medular de tiroides depende de la detección temprana y el tratamiento.
Farmacología
La calcitonina de salmón se usa para el tratamiento de:
- Osteoporosis posmenopáusica.
- Hipercalcemia.
- Enfermedad de Paget.
- Metástasis ósea.
Se ha investigado como un posible tratamiento no quirúrgico para la estenosis espinal.
Características generales de la sustancia activa:
La calcitonina se absorbe y elimina rápidamente. Las concentraciones plasmáticas máximas se alcanzan dentro de la primera hora de administración.
La biodisponibilidad después de la inyección subcutánea e intramuscular en humanos es alta y similar para las dos vías de administración (71% y 66%, respectivamente).
La calcitonina de salmón se degrada primaria y casi exclusivamente en los riñones, formando fragmentos farmacológicamente inactivos de la molécula.
Características en pacientes:
Existe una relación entre la dosis subcutánea de calcitonina y las concentraciones plasmáticas máximas. Después de la administración parenteral de 100 IU de calcitonina, la concentración plasmática máxima se encuentra entre aproximadamente 200 y 400pg/ml.
Tratamientos
La calcitonina puede usarse terapéuticamente para el tratamiento de la hipercalcemia o la osteoporosis. En un estudio clínico reciente, las inyecciones subcutáneas de calcitonina han reducido la incidencia de fracturas y reducido la disminución de la masa ósea en mujeres con diabetes tipo 2 complicada con osteoporosis.
Las inyecciones subcutáneas de calcitonina en pacientes que sufren de manía dieron como resultado una disminución significativa de la irritabilidad, euforia e hiperactividad y, por lo tanto, la calcitonina es prometedora para el tratamiento del trastorno bipolar.
Sin embargo, no se han publicado más trabajos sobre esta posible aplicación de calcitonina.
Efectos fisiológicos de la calcitonina
Se ha atribuido un conjunto amplio y diverso de efectos a la calcitonina, pero en muchos casos, estos se observaron en respuesta a dosis farmacológicas de la hormona, y su relevancia fisiológica es sospechosa.
Sin embargo, parece claro que la calcitonina desempeña un papel en el metabolismo del calcio y el fósforo. En particular, la calcitonina tiene la capacidad de disminuir los niveles de calcio en la sangre, al menos en parte, por los efectos sobre dos órganos diana bien estudiados:
Hueso: la calcitonina suprime la resorción ósea al inhibir la actividad de los osteoclastos, un tipo de célula que «digiere» la matriz ósea y libera calcio y fósforo en la sangre.
Riñón: se evita que el calcio y el fósforo se pierdan en la orina por reabsorción en los túbulos renales. La calcitonina inhibe la reabsorción tubular de estos dos iones, lo que aumenta las tasas de pérdida en la orina.
Parece claro que hay diferencias entre las especies en la importancia de la calcitonina como un factor que afecta la homeostasis del calcio.
En peces, roedores y algunos animales domésticos, la calcitonina parece jugar un papel importante en la homeostasis del calcio. En humanos, la calcitonina tiene, en el mejor de los casos, un papel menor en la regulación de las concentraciones sanguíneas de calcio.
Una prueba interesante para apoyar esta afirmación es que los humanos con niveles crónicamente elevados (cáncer medular de tiroides) o disminuidos (extirpación quirúrgica de la glándula tiroides) de la calcitonina en sangre generalmente no muestran alteraciones de la concentración normal de calcio sérico.
Se puede encontrar información adicional sobre el balance de calcitonina y calcio en la sección Control endocrino de la homeostasis de calcio y fosfato.
Diagnóstico
Se puede usar de forma diagnóstica como un marcador tumoral para el cáncer de tiroides medular, en el que pueden existir niveles elevados de calcitonina y los niveles elevados después de la cirugía pueden indicar recidiva.
Incluso se puede usar en muestras de biopsia de lesiones sospechosas (p. Ej., Ganglios linfáticos inflamados) para establecer si son metástasis del cáncer original.
Se ha sugerido que los límites para la calcitonina para distinguir los casos con cáncer de tiroides medular son los siguientes, con un valor más alto que aumenta la sospecha de cáncer medular de tiroides:
Mujeres: 5ng/L o pg/ml.
Hombres: 12ng/L o pg/ml.
Niños menores de 6 meses de edad: 40ng/L o pg/ml.
Niños entre 6 meses y 3 años de edad: 15ng/L o pg/ml.
Cuando tenga más de 3 años de edad, se pueden usar puntos de corte para adultos.
El aumento de los niveles de calcitonina también se ha informado para otras afecciones.
Incluyen: hiperplasia de células C, carcinoma de células de avena no tiroideas, carcinoma de células pequeñas no tiroideas y otras enfermedades malignas no tiroideas, insuficiencia renal aguda y crónica, hipercalcemia, hipergastrinemia y otros trastornos gastrointestinales y enfermedad pulmonar.
¿Cómo se controla la calcitonina?
La secreción tanto de calcitonina como de hormona paratiroidea está determinada por el nivel de calcio en la sangre. Cuando los niveles de calcio en la sangre aumentan, la calcitonina se secreta en cantidades más altas. Cuando los niveles de calcio en la sangre disminuyen, esto causa que la cantidad de calcitonina secretada disminuya también.
La secreción de calcitonina también es inhibida por la hormona somatostatina, que también puede ser liberada por las células C en la glándula tiroides.
Control de la secreción:
Los niveles elevados de calcio en la sangre estimulan fuertemente la secreción de calcitonina, y la secreción se suprime cuando la concentración de calcio cae por debajo de lo normal.
Se ha demostrado que varias otras hormonas estimulan la liberación de calcitonina en ciertas situaciones, y también se han demostrado controles nerviosos.
Estados de enfermedad:
Un gran número de enfermedades se asocian con niveles anormalmente aumentados o disminuidos de calcitonina, pero los efectos patológicos de la secreción de calcitonina anormal per se generalmente no se reconocen.
Hay varios usos terapéuticos para la calcitonina. Se usa para tratar la hipercalcemia causada por una serie de causas, y ha sido una terapia valiosa para la enfermedad de Paget, que es un trastorno en la remodelación ósea. La calcitonina también parece ser una ayuda valiosa en el tratamiento de ciertos tipos de osteoporosis.
¿Cuál es la dosis?
La calcitonina inyectable se inyecta debajo de la piel o en el músculo. El spray nasal se administra en la fosa nasal. Para lograr resultados óptimos, los pacientes con osteoporosis deben recibir simultáneamente cantidades adecuadas de calcio y vitamina D.
Los regímenes recomendados para la enfermedad de Paget y la osteoporosis posmenopáusica son 100 unidades por día inyectadas en el músculo o debajo de la piel. La osteoporosis posmenopáusica también se puede tratar con 1 pulverizador (200 unidades) por día administrado en fosas nasales alternativas.
El aumento de calcio en la sangre (hipercalcemia) se trata con 4-8 unidades/kg de calcitonina inyectable cada 6-12 horas.
¿Qué sucede si tengo demasiada calcitonina?
No parece haber ningún efecto perjudicial directo en el cuerpo como resultado de tener demasiada calcitonina.
El cáncer medular de tiroides es un tipo raro de cáncer que surge de las células C en la glándula tiroides que secretan calcitonina. A veces se asocia con neoplasia endocrina múltiple tipo 2a y neoplasia endocrina múltiple tipo 2b.
Los pacientes con cáncer de tiroides medular tienen altos niveles de calcitonina en el torrente sanguíneo. Sin embargo, es importante señalar que estos altos niveles de calcitonina son una consecuencia de esta condición, no un factor causal directo.
¿Qué sucede si tengo muy poca calcitonina?
No parece haber ningún efecto clínico en el cuerpo como resultado de tener muy poca calcitonina. Los pacientes a los que se les ha extirpado la glándula tiroides y tienen niveles indetectables de calcitonina en la sangre no muestran síntomas o signos adversos como resultado de esto.
Efectos secundarios
Es posible que haya aumentado el dolor de huesos durante los primeros meses de tratamiento con la inyección de calcitonina. Esto no es una señal de que el medicamento no está funcionando correctamente.
Los efectos secundarios comunes pueden incluir:
- Enrojecimiento.
- Náuseas.
- Vómitos.
- Hinchazón donde se administró la inyección.
Siga las instrucciones de su médico acerca de cualquier restricción de alimentos, bebidas o actividad.
