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Biochimica il rachitismo

Biochimica

Created on October 24, 2025

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Transcript

Rachitismo

Burzo Giulia - Carbone Ludovica

Caratteristiche

Sintomi e segni

Diagnosi

Caratteristiche

Il rachitismo è una malattia scheletrica che colpisce principalmente l’infanzia e si caratterizza per un difetto nella mineralizzazione della matrice ossea.

-DIAGNOSTICA PER IMMAGINI - ossa in accrescimento - osteoporosi - osteomalacia

Diagnosi

La diagnosi del rachitismo si basa principalmente su un insieme di valutazioni cliniche, esami di laboratorio e indagini radiologiche. VALUTAZIONE CLINICA - informazioni sull'alimentazione - tempo trascorso all'aria aperta - segni fisici - ritardo nella chiusura delle fontanelle ESAMI DEL SANGUE -Ipocalcemia grave -livelli elevati di PTH

Radiografia individio rachitico

Radiografia individuo sano

Segni

Sintomi

- deformità scheletriche - gambe arcuate - inspessimento dei polsi, ginocchia e caviglie - pancia a "rana" o a "imbuto" - rosario rachitico

Nei bambini:- nervosismo - irritabilità - pallore - movimenti limitati - muscoli flaccidi - sudorazione dietro la testa - alterazioni ossee a livello della "fontanella" - dolore osseo sordo - riluttanza camminare - deformazione ossee - scoliosi - addome sporgente - crescita ritardata - fragilità ossea

CAUSE PRINCIPALI

Le cause principali del rachitismo sono la carenza di vitamina D e i bassi livelli di calcio nel sangue. La vitamina D è fondamentale per l’assorbimento intestinale del calcio, e la sua carenza determina ipocalcemia, che induce il rilascio del paratormone. Questo provoca il riassorbimento del calcio dalle ossa e quindi una ridotta mineralizzazione ossea.

↓ Vitamina D → ↓ Assorbimento Ca intestinale ↓ Ipocalcemia ↓ ↑ Paratormone (PTH) ↓ Riassorbimento Ca da ossa ↓ ↓ Mineralizzazione ossea ↓ RACHITISMO

CAUSE CARENZA VITAMINA D

Tra i fattori di rischio per il rachitismo: -Vivere in zone con scarsa esposizione solare (alte latitudini) -Pelle scura (che riduce la sintesi di vitamina D) -Allattamento esclusivo al seno senza integrazione di vitamina D e nascita prematura.

  • Insufficiente esposizione ai raggi solari
  • Apporto alimentare insufficiente di vitamina D
  • Malassorbimento intestinale in patologie come celiachia, fibrosi cistica, morbo di Crohn, intestino corto
  • Malattie epatiche o renali che compromettono il metabolismo della vitamina D
  • Condizioni genetiche che coinvolgono resistenza alla vitamina D o alterazioni del suo metabolismo

Il rachitismo può essere classificato in varie forme

  • Rachitismo carenziale
(da carenza di vitamina D e calcio)
  • Rachitismo da malassorbimento
  • Rachitismo epatico
  • Rachitismo ereditario da deficit di vitamina D (tipo 1 e tipo 2)
  • Rachitismo ipofosfatemico familiare
  • Rachitismo resistente alla vitamina D

Proteina FGF23

La proteina associata al rachitismo più rilevante è la FGF23.Essa è prodotta dai fibroblasti e dagli osteoblasti e ha un ruolo cruciale nella regolazione del metabolismo del fosforo. La FGF23 diminuisce il riassorbimento renale del fosfato e riduce la produzione di vitamina D attiva (1,25-iidrossivitamina D).

Quindi, la proteina FGF23 è centrale nella patogenesi del rachitismo ipofosfatemico, regolando negativamente il fosfato e la vitamina D, contribuendo alla debolezza ossea caratteristica della malattia

Inoltre, il gene PHEX regola indirettamente i livelli di FGF23...

La mutazione del gene PHEX provoca un accumulo anomalo di osteopontina, inibendo la mineralizzazione ossea e favorendo la produzione eccessiva di FGF23, con perdita renale di fosfato.

SOSTANZE CHE ALTERANO IL NORMALE METABOLISMO DELLA VITAMINA D

  • Farmaci anti-epilettici che interferiscono con il metabolismo della vitamina D e diminuiscono l’assorbimento di calcio e fosforo.
  • Tossine renali o chimiche che danneggiano il tubulo prossimale del rene, ove agisce la PHEX, compromettendo la capacità di regolazione del fosfato.
  • Sostanze come il cadmio o piombo che possono danneggiare i reni e alterare il metabolismo mineralico.
Tuttavia, non esistono sostanze specifiche riconosciute come “bloccanti diretti” della proteina PHEX.La maggior parte delle forme di rachitismo legate a PHEX sono ereditarie e da mutazioni genetiche, non da tossine dirette.

Meccanismo biochimico

Normalmente, la vitamina D che introduciamo con la dieta o che viene prodotta a livello cutaneo grazie ai raggi UV, è biologicamente inattiva. Per diventare attiva deve subire due reazioni di idrossilazione.

Calcidiolo

Calcitriolo

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Avviene nel fegato -> l’enzima 25-idrossilasi (CYP2R1) trasforma la vitamina D in 25-idrossivitamina D, detta calcidiolo.

Step 1

Avviene nel rene, ad opera dell’enzima 1α-idrossilasi (CYP27B1), che la converte nella forma biologicamente attiva, il 1,25-diidrossivitamina D, o calcitriolo.

Step 2

Step 3

The important thing is that everything fits the theme.

Calcitriolo

Il calcitriolo agisce legandosi a un recettore nucleare, il recettore della vitamina D (VDR). Una volta attivato, questo recettore regola l’espressione di numerosi geni coinvolti nel trasporto e nel metabolismo del calcio e del fosfato. - A livello intestinale stimola la sintesi di calbindina, che facilita l’assorbimento del calcio, e di trasportatori che aumentano l’assorbimento del fosfato. - Nel rene riduce la perdita di calcio con le urine - A livello osseo stimola gli osteoblasti, le cellule deputate alla formazione della matrice ossea, permettendo la corretta deposizione di cristalli di idrossiapatite (Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂).

Possibili cause: - deficit di vitamina D - Mutazioni enzimatiche nei geni CYP2R1 o CYP27B1 - Difetto del recettore VDR
Quando uno di questi passaggi è alterato, l'attivazione della vitamina D risulta insufficiente.

Questo comporta una ridotta sintesi delle proteine che mediano l’assorbimento intestinale di calcio e fosfato: di conseguenza, i livelli plasmatici di questi ioni si abbassano (ipocalcemia e ipofosfatemia).

Alterazioni

Introduction
Risposta dell'organismo
Risultato

La matrice osteoide abbondante ma non calcificata, che rende le ossa deboli e deformabili: è proprio questa la base biochimica del rachitismo

L’organismo attiva il paratormone (PTH), che cerca di mantenere stabile la calcemia mobilizzando calcio dalle ossa, a scapito della mineralizzazione ossea

Alterazioni

Meccanismi Biochimici

Dalle alterazioni molecolari alla deformazione ossea

  • La vitamina D -> viene attivata da due enzimi:
- 25 - idrossilasi (CYP2R1) -> nel fegato - 1α - idrossialsi (CYP27B1) -> nel rene

alterazioni possibili

- mutazioni di CYP2R1, CYP27B1 o VDR-Deficit di vitamina D o fosfato- Eccesso di FGF23 → ridotto riassorbimento renale del fosfato

  • Si forma il calcitriolo
  • Il calcitriolo si lega al recettore VDR, che regola i geni per:
- assorbimento di calcio e fosforo-sintesi di calbindina e trasportatori intestinali
  • Deficit di calcio e fosforo -> scarsa mineralizzazione ossea

effetti biochimici

- minor assorbimento intestinale di minerali - alti livelli di PTH -> mobilizzazione del calcio nelle ossa - ossa molli e deformabili a causa della mancata formazione di idrossiapatite - risutato finale: rachitismo

PROGNOSI

Nelle forme da carenza di vitamina D, la prognosi è generalmente buona se la malattia viene riconosciuta precocemente e trattata con integrazione di vitamina D e calcio.

La prognosi del rachitismo dipende in gran parte dalla tempestività della diagnosi e dalla correttezza del trattamento

Nel rachitismo carenziale, il trattamento con vitamina D3 e calcio consente la normalizzazione della mineralizzazione ossea e una buona crescita scheletrica.

Per le forme più complesse come il rachitismo ipofosfatemico, la prognosi è migliorata con terapie più mirate, come l’uso di burosumab.

TRATTAMENTI DISPONIBILI

TERAPIA

La terapia mira a correggere la carenza di vitamina D e calcio, normalizzare la mineralizzazione ossea e prevenire deformità scheletriche.

  • Nei bambini fino a 12 mesi si somministrano 2000 UI di vitamina D3 al giorno più calcio per 12 settimane.
  • Dai 2 ai 12 anni la dose di vitamina D3 varia tra 3000 e 6000 UI al giorno, con almeno 500 mg di calcio per 12 settimane.
  • Nei bambini oltre i 13 anni, si utilizzano 6000 UI di vitamina D3 e 500-1000 mg di calcio al giorno, con controlli regolari per aggiustare la dose.

L’esposizione controllata alla luce solare e una dieta ricca di vitamina D e calcio sono importanti sia per la prevenzione sia per il supporto terapeutico. Interventi chirurgici per correggere deformità scheletriche sono raramente necessari.

RICERCA

La ricerca sul rachitismo, in particolare sulle forme genetiche come il rachitismo ipofosfatemico, ha fatto grandi progressi negli ultimi anni con lo sviluppo di terapie innovative mirate.

Uno dei principali traguardi è l’introduzione di burosumab, un anticorpo monoclonale approvato per il trattamento del rachitismo ipofosfatemico X-linked.

Burosumab

Burosumab è un anticorpo monoclonale umano (IgG1) che si lega specificamente alla FGF23, inibendone l’attività. Normalmente, FGF23 riduce il riassorbimento renale del fosfato e sopprime la produzione di vitamina D attiva, causando bassi livelli di fosfato nel sangue e scarsa mineralizzazione ossea. Bloccare FGF23 con burosumab permette ai reni di riassorbire più fosfato, aumentando i livelli sierici e migliorando la mineralizzazione e la crescita ossea.

L’efficacia di burosumab è stata dimostrata da studi clinici, evidenziando una significativa riduzione delle deformità scheletriche e un miglioramento della funzione ossea già dopo alcune settimane di trattamento. Burosumab, somministrato ogni 2-4 settimane per via sottocutanea, ha rappresentato un grande passo avanti terapeutico rispetto al trattamento tradizionale

MESSAGGI CHIAVE

  • Il rachitismo è una patologia scheletrica dell’infanzia.
  • Principalmente causato da carenza di vitamina D e bassi livelli di calcio.
  • I geni coinvolti sono il PHEX e il CYP27B1.
  • Diagnosi clinica basata su sintomi ed esame fisico.
  • Esami di laboratorio includono livelli sierici di calcio, fosfato, vitamina D, PTH, e fosfatemia.
  • Trattamento principale: vitamina D e calcio.
  • Per rachitismo ipofosfatemico X-linked, trattamento con burosumab.
  • Correzioni chirurgiche sono raramente necessarie.
  • La ricerca si concentra su nuovi farmaci per le forme resistenti alla vitamina D.

BIBLIOGRAfia

  • https://www.ospedalebambinogesu.it/rachitismo-89942/
  • https://www.nurse24.it/studenti/patologia/rachitismo.html
  • https://www.msdmanuals.com/it/casa/problemi-di-salute-dei-bambini/tubulopatie-renali-congenite/rachitismo-ipofosfatemico
  • https://malattierare.hsr.it/it/malattie/rachitismo_ipofosfatemico_vitamina_d_resistente.html?idPat=84
  • https://www.treccani.it/vocabolario/rachitismo/
  • https://www.osservatoriomalattierare.it/malattie-rare/rachitismo-ipofosfatemico

FINE