METABOLISMO FOSFOCÁLCICO

Y ESTADO MINERAL ÓSEO EN EL RECIÉN NACIDO:

 ESTUDIO LONGITUDINAL

Eduardo Narbona, Jesús Garrido, Manuel Molina, Raquel Santana, José Maldonado.

Servicio de Neonatología del Hospital Universitario “San Cecilio” de Granada.

Departamento de Pediatría de la Facultad de Medicina de Granada.

 

 

INTRODUCCION

El calcio y el fósforo son esenciales para la función y estructura de los tejidos y su fisiología y metabolismo están modulados e interrelacionados por otros nutrientes, por hormonas y por la vitamina D.

 

El calcio y el fósforo representan el principal componente mineral del hueso. Ambos deben estar disponibles simultáneamente y en cantidades suficientes, para que la mineralización ósea sea adecuada. La carencia de uno de ellos, de ambos o de la vitamina D da lugar a complicaciones, especialmente osteopenia, raquitismo y fracturas (1, 2).

 

La prevención de la osteopenia del prematuro parece estar basada en los altos aportes de calcio y de fósforo y de vitamina D. La absorción intestinal de calcio y fósforo está mediada por la vitamina D, principalmente cuando la ingesta de calcio es baja, como ocurre cuando el recién nacido se alimenta con leche materna. La suplementación con altas dosis de vitamina no desciende la incidencia de osteopenia, ni mejora el balance mineral tanto como la ingesta de altas cantidades de calcio, ya que la mineralización ósea del recién nacido prematuro se relaciona muy estrechamente con los aportes de calcio y de fósforo.

 

La absorción de calcio y de fósforo en el prematuro es más eficaz que en el recién nacido a término; altas ingestas de dichos minerales producen una acreción mineral ósea semejante a la fetal (1). Sin embargo, aún no está resuelta la controversia de cuánto y hasta cuándo debe recibir el recién nacido prematuro suplementos de calcio y de fósforo, ya que aunque se mejora la mineralización ósea, para igual edad posnatal no se alcanza la del recién nacido a término a los cuatro y doce meses de vida (3-5).

 

METABOLISMO FOSFOCALCICO MATERNO-FETAL

A lo largo de la gestación, el organismo materno experimenta una serie de ajustes fisiológicos que ayudan a conservar su homeostasis y, a la vez, ayudan al óptimo desarrollo de la placenta y del feto. La nutrición materna, sus depósitos óseos y las hormonas calciotropas son los principales factores que determinan el suministro mineral fetal a través de la placenta (6-8). La presencia de condiciones adversas, como al deficiencia nutricional de calcio, fósforo y vitamina D, entre otras, puede dar lugar a trastornos de la mineralización ósea del feto (9, 10). El suministro transplacentario de vitamina D al feto, es el factor determinante más importante del nivel de concentración de dicha vitamina durante las primeras semanas de vida, y hay relación entre raquitismo neonatal y deficiencia materna de vitamina D (9).

 

Se sabe que el feto acumula calcio y fósforo fundamentalmente en el último trimestre de la gestación: 92-119 mg/kg/día de calcio y 59-74 mg/kg/día de fósforo (11), y que acontece una rápida mineralización en este período de la vida intrauterina (12), con un pico máximo de acreción mineral ósea entre las 34 y 36 semanas de gestación. De hecho, calcemia, fosforemia, contenido mineral óseo y densidad mineral ósea, aumentan de forma significativa con la edad gestacional (10,12,13). En las tablas 1 y 11 se observan las diferencias existentes en los parámetros de mineralización ósea en el momento del nacimiento entre distintos grupos de neonatos, según la edad gestacional: <31 semanas (grupo I), 32-36 semanas (grupo II) y > 37 semanas (grupo III).

 

Durante la vida intrauterina se produce una transferencia continua de calcio y fósforo de la madre al feto a través de la placenta, debido a un transporte maternofetal contra gradiente creciente, originando valores de calcio y fósforo en el feto mucho mayores que los maternos (10,14). La placenta es capaz de conseguir un transporte altamente eficiente a través de ella, con tasas de 150 mg/kg/día para el calcio y la mitad de esta cantidad para el fósforo (11). Este flujo transplacentario es notablemente superior a las necesidades fetales, lo que se puede interpretar como un margen de seguridad que protegería al feto frente a las oscilaciones de la calcemia materna.

 

El incremento del calcio y fósforo sanguíneos con el avance de la gestación, puede que sea necesario para adecuar el crecimiento óseo, ya que al final del embarazo desciende la resorción. En experimentación animal (15) se ha comprobado que altas concentraciones de fosfato se relacionan con una aceleración de la formación ósea, mientras que bajas concentraciones se asocian con un descenso de la misma. In vitro se ha observado que el fosfato estimula la formación del hueso y la producción de matriz ósea y limita la resorción ósea (16).

 

Finalmente, si consideramos que las demandas fetales suponen el 2.5 % del contenido de calcio corporal materno (17) y que en el último mes de la gestación, a pesar del reajuste paratiroideo y de la posible acción facilitadora de la progesterona sobre la proteína ligadora de calcio, no se consiguen retenciones netas maternas que lleguen a igualar la transferencia materno-fetal (18), es evidente que se tienen que utilizar los propios depósitos maternos para cubrir la demanda. En condiciones adversas se podría producir una deplección importante, tanto que afectase al feto.. De hecho, la diabetes materna, el crecimiento intrauterino retardado e incluso la estación del año en que se produce el nacimiento, ejercen una importante influencia sobre el esqueleto de los recién nacidos.

 

El bajo contenido mineral óseo de los hijos de madres diabéticas (19) puede estar relacionado con la menor transferencia de minerales a través de la placenta, secundario a la menor disponibilidad de minerales, lo que motiva un aumento de la resorción ósea intrauterina.

 

Por el mismo mecanismo, alteración de la transferencia placentaria de minerales, actuaría el crecimiento intrauterino retardado. Estos neonatos con bajo peso al nacimiento, presentan disminución de la mineralización ósea y de la velocidad de formación del hueso, aumento de hormona paratiroidea y disminución de osteocalcina y vitamina D (20). El descenso de osteocalcina, una proteína sintetizada por los osteoblastos y marcador de su actividad así como del contenido mineral óseo, es una consecuencia del descenso de la vitamina D por menor síntesis feto-placentaria, bajo flujo sanguíneo útero-placentario y a trastornos en la transferencia del calcio (9,20,21).

 

Se han encontrado notables diferencias estacionales en el contenido mineral óseo, tanto en nacidos a término como en pequeños para la edad de gestación (20, 22, 24). El contenido mineral óseo es significativamente más bajo en los nacidos en verano, posiblemente debido a la no ingesta de suplementos de vitamina D en el primer trimestre de la gestación, y a la alteración del metabolismo de la vitamina D por depribación de la luz solar en el primer trimestre de la gestación (invierno).

 

METABOLISMO FOSFOCALCICO NEONATAL

En las horas que siguen al nacimiento, se asiste a una caída progresiva de la calcemia (8.5-9 mg/dl), máxima entre las 24-48 horas de vida, que remontará hasta 10 mg/dl al final de la primera semana de vida; su fracción ionizada sigue una evolución paralela. Esta hipocalcemia puede estar influenciada por cambios en las hormonas calciotropas y en la vitamina D, cese brusco del aporte materno de calcio e hipomagnesemia (10). En el prematuro además influirá de forma decisiva la falta de aporte mineral que acontece al final de la gestación.

 

Tras el nacimiento se asiste a un aumento brusco en las concentraciones de vitamina D, relacionadas con una creciente dependencia de la absorción intestinal de calcio, cuyo principal determinante es la cantidad ingerida del mismo. La absorción activa de calcio se lleva a cabo en el intestino delgado proximal y está controlada por la vitamina D (24). La absorción de fósforo acontece en yeyuno e íleon proximal por difusión simple y facilitada y por un cotransportador activo sodio/fosfato; el transporte activo está controlado por la vitamina D y la hormona tiroidea (11).

 

En el recién nacido prematuro existe una significativa variabilidad en la absorción intestinal de calcio (21%- 90 %) y en su retención (14 %-78 %) (11), siendo muy parecida en los que toman fórmula láctea suplementada y el los que toman leche materna fortificada con calcio. La retención del fósforo es superior al 50 %, y la suplementación de vitamina D no parece tener un efecto significativo sobre la misma ni sobre la absorción (25).

 

Diferentes nutrientes pueden afectar a la absorción y retención de calcio. Además del efecto ya referido de la vitamina D, también la lactosa y el fosfato incrementan la absorción y retención de calcio (11). Tanto el exceso como el déficit de fosfato pueden perjudicar la absorción de calcio, por lo que hay que ser prudentes con las cantidades que se suministran. Un exceso de grasa tiene un efecto perjudicial sobre la absorción de calcio; existe correlación entre las pérdidas fecales de calcio y de grasa.

 

Los recién nacidos prematuros alimentados con leche humana no toman suficiente cantidad de minerales para mantener la mineralización ósea al mismo ritmo que la intrauterina. Aún más, la absorción de calcio y fósforo cuando hay un aporte óptimo de vitamina D, es sólo del 60% y 90% respectivamente (25).

 

Igual ocurre con las fórmulas lácteas para los niños nacidos a término, si bien las fórmulas para los recién nacidos de bajo peso tienen un mayor contenido pero en muchos casos también insuficiente. Es por ello que la idea de los suplementos se generalizó en razón de que la retención cálcica del prematuro está en relación con la ingesta de calcio y con el estado de repleción de la vitamina D.

 

El síndrome de deficiencia de fósforo encontrado en los prematuros alimentados con leche de mujer, puede considerarse como paradigma del papel del fósforo en el metabolismo óseo del prematuro.

 

MINERALIZACION OSEA

La enfermedad ósea metabólica es un problema relativamente frecuente, observado en la evolución de los recién nacidos prematuros (1, 10). Se han descrito anomalías óseas y del metabolismo mineral en los recién nacidos de bajo peso durante los primeros meses de vida, manifestándose bioquímicamente por hipofosfatemia, hipofosfaturia, hipercalciuria y elevación de las fosfatasas alcalinas séricas y osteopenia, cambios raquíticos y fracturas como manifestaciones radiológicas. No obstante, la sensibilidad y la precisión de la radiología es baja. Debido a ello, se han desarrollado otros métodos de exploración, siendo las técnicas densitométricas las más utilizadas, ya que detectan cambios incluso antes de que se produzcan las alteraciones bioquímicas.

 

La absorciometría fotónica es un método seguro y preciso para medir el contenido mineral del hueso. La tomografia computarizada cuantitativa permite calcular gramos de masa por centímetro cúbico, determinando verdaderamente la densidad ósea al medir peso/volumen; la lectura de los perfiles histográficos expresa claramente la relación con el patrón base de la hidroxiapatita o la distorsión franca con el mismo. La ultrasonografía ósea es una técnica libre de radiación ionizante y asequible por su bajo coste; la velocidad de propagación de los ultrasonidos varía en función de la densidad y de la organización estructural.

 

El estudio del contenido mineral óseo y de la densidad mineral ósea en recién nacidos prematuros, evaluado mediante densitometría de rayos X de doble energía, muestra una recuperación progresiva (tablas I y II), pero siguen existiendo diferencias entre términos (grupo III y prematuros (grupo I <31 semanas de edad gestacional, y grupo II entre 32 y 36 semanas). No se alcanzan valores similares a los de los nacidos a término hasta los 2-4 años de edad.

 

En una revisión llevada a cabo por Chesney se concluye que en los recién nacidos prematuros el contenido mineral óseo aumenta durante los primeros 6 meses de vida, pero se mantiene invariable o desciende en los nacidos a término; por el contrario, la densidad mineral ósea desciende inicialmente en topo tipo de neonatos y no aumenta hasta los 9-12 meses de vida, conclusiones que coinciden plenamente con los resultados presentados (tablas I y II).

 

El déficit del contenido mineral óseo de los prematuros respecto de los término, sugiere un trastorno de formación y/o remodelamiento óseo en el prematuro, trastorno que puede ser secundario a un déficit en el proceso global de mineralización o al remodelamiento del hueso normalmente mineralizado, o a una combinación de ambos. Esto avala la necesidad de mayores aportes de substratos y de mantenerlos durante más tiempo.

 

El mayor incremento del contenido mineral óseo en los prematuros implica que éstos desarrollan matriz ósea mucho más rápidamente que los nacidos a término. Las razones de esta rápida aposición mineral no están claras, si bien parece que los mecanismos que tienden a restaurar la relación entre mineralización ósea, peso y longitud existan ya intraútero y que están inhibidos hasta la edad postconcepcional correspondiente al nacimiento a término. Posiblemente, en un principio exista un depósito desproporcionado de mineral en la matriz ósea neoformada, lo que justificaría las altas cantidades de calcio y fósforo, y posteriormente la mineralización se lleve a cabo en las proporciones esperadas y, por tanto, la restauración de las relaciones entre estado mineral óseo y parámetros somatométricos. Dichas relaciones, perdidas al nacimiento, no se recuperan en los prematuros hasta los 3-4 meses de edad (3-5).

 

Está descrito que la actividad de la fosfatasa alcalina, y principalmente la fracción ósea, aumenta durante el período postnatal, cambios que se corresponden con los del metabolismo fosfocálcico, ya que dicha actividad es uno de los indicadores bioquímicos de formación ósea, y la medida de la isoenzima ósea es un índice aún más preciso de actividad osteoblástica.

 

Las diferencias observadas en la actividad de la fosfatasa alcalina ósea en relación con la edad gestacional, posiblemente represente una respuesta de los osteoblastos a la necesidad de una rápida mineralización fuera del útero, una respuesta a la falta de substrato (calcio, fósforo), o inadecuada función o ingesta de vitamina D. Dichas diferencias persisten a lo largo del primer año de vida (5) en correspondencia a las diferencias también observadas con la mineralización ósea y el metabolismo fosfocálcico que ocurre en este período de la vida.

 

La actividad de la fosfatasa alcalina ósea se ha utilizado como control nutricional en los prematuros, mostrando cifras superiores a 500 UI/l (10). Estas cifras podrían indicar la existencia de raquitismo, pero los rangos de referencia para las primeras etapas de la vida postnatal fluctúan considerablemente y son difíciles de establecer (49,50), estimándose que en los prematuros puede elevarse el valor de la fosfatasa alcalina por encima de 700 U1/1 (5,44,45,49), e incluso de 1000 U1/15 si bien estas últimas cifras podrían ser indicativas de la existencia de enfermedad ósea metabólica. Por tanto, la elevación de la fosfatasa alcalina puede considerarse como un fenómeno normal en los prematuros, con valores superiores al límite superior del rango de referencia para pediatría, reflejo del incremento de la mineralización ósea y del incremento fisiológico de la actividad osteoblástica.

 

REQUERIMIENTOS

Nutrición parenteral

Durante el período de transición, y especialmente a los recién nacidos de muy bajo peso, la nutrición parenteral constituye la base del aporte de nutrientes. Pueden presentarse alteraciones del metabolismo mineral, generalmente del calcio en forma de hipocalcemia, tanto de forma precoz (2-3 días) como tardía (1-4 semanas).

 

La hipocalcemia puede ser prevenida o tratada con la administración de calcio por vía venosa u oral, dependiendo de la hipocalcemia sea sintomática o no. En el recién nacido sintomático se administra gluconato cálcico al 10 %, 1-2 ml/kg diluido en igual cantidad de suero glucosado al 5 % por vía endovenosa lenta (1 ml/kg/5 minutos); se continua con 6 ml/kg/día por vía venosa durante 2-3 días. En el recién nacido asintomático o con riesgo de hipoglucemia, se administrará calcio endovenoso (4ml/kg/día) o por vía oral, disuelto en el biberón, a dosis de 4-8 ml/kg/día, que se va reduciendo en 5-7 días. La vitamina D está especialmente indicada en la hipocalcemia del prematuro (3000 UI/día).

 

Una vez que se ha estabilizado el recién nacido, los aportes minerales deben atender no solo a mantener la homeostasis bioquímica, sino también a subvenir las necesidades que conlleva la rápida acreción tisular de minerales. Mediante estudios de balance se ha comprobado que unos aportes por kg de peso y día de 58-76 mg de calcio y 38-54 mg de fósforo, mejoran la retención y el contenido mineral óseo, representando el 60 %-70 % de la acreción fetal. La relación calcio/fósforo es importante para optimizar la retención de minerales; una relación 13/1-1.71 da lugar a una alta retención (11). Es deseable que las soluciones para nutrición parenteral contengan 60 mg/dl de calcio y 45 mg/dl de fósforo, para conseguir la homeostasis mineral en el prematuro (11).

 

La deficiencia de fósforo da lugar a hipercalciuria, que puede ser corregida hasta un 75 % con la administración de fósforo para corregir la hipofosfatemia. Factores no nutricionales, como diuréticos y teofilina, también incrementan las pérdidas urinarias de calcio y pueden ser responsables de trastornos de la mineralización (11).

 

Aunque las necesidades de vitamina D son mínimas, en ningún caso debe ser inferior a 400 UI/día, estimándose adecuado un aporte de 160 UI/kg/día para la mayoría de los neonatos prematuros (11).

 

 

Nutrición enteral

La leche de mujer contiene 35 mg/dl de calcio y 15 mg/dl de fósforo. Durante el período de transición puede utilizarse sin suplementar, pero posteriormente es claramente insuficiente, al igual que ocurre con la fórmulas lácteas estándar, para conseguir un adecuado ritmo de mineralización ya que proporcionan una baja ingesta de minerales. De ello existen evidencias bioquímicas (29), hormonales y de mineralización ósea (l). Estas anomalías se mejoran o normalizan aumentando la ingesta de calcio y de fósforo (1).

 

Es posible prevenir la desmineralización ósea postnatal en el recién nacido de bajo peso suplementando con calcio y fósforo la leche de mujer o las fórmulas infantiles para prematuros (11), pero se debe tener en cuenta el mantener el cociente calcio/fósforo en cantidades aproximadas a las estimadas intraútero. Aunque ingestas de 200-250 mg de calcio y 110- 125 mg de fósforo por kg y por día producen una acreción mineral ósea semejante a la fetal (1), parecen cifras muy elevadas, y conllevan un posible riesgo de hipercalciuria y nefrocalcinosis.

 

Las recomendaciones actuales de aportes de calcio son de 200 mg/kg/día y las de vitamina D 800-1000 UI/día. Aportes de 150-200 mg de calcio y 77.5-100 mg de fósforo por kg de peso y día, son bien tolerados y permiten una mineralización adecuada. Deben mantenerse hasta que el niño alcance un peso de 3.5 kg, momento en que comenzará a tomar fórmula láctea estándar. Administrando 120 mg/100 kcal de calcio con una relación calcio/fósforo aproximadamente de 2, puede ser suficiente para promover una acreción mineral ósea adecuada, tal y como hemos comunicada recientemente (3).

 

Debido a la variabilidad de las recomendaciones, existen en el mercado fórmulas para prematuros con distinto contenido mineral. En Estados Unidos el contenido mineral oscila alrededor de 180 mg de calcio y 90 mg de fósforo por cada 100 kcal, y en Europa oscila entre 70-140 mg de calcio y 40-80 mg de fósforo por cada 100 kcal. Se han establecido unos límites como punto de referencia del contenido mineral que debe tener una fórmula láctea para recién nacidos de bajo peso: 70 mg de calcio y 50 mg de fósforo como límite inferior, y 140 mg de calcio y 90 mg de fósforo como limite superior, por cada 100 kcal, y con una relación calcio fósforo de 1.4 a 2.

 

 

BIBLIOGRAFIA

1. Steichen JJ, Gratton TL, Tsang RC. Osteopenia of prematurity: The cause and possible treatment. J Pediatr 1980; 95: 528-534.

2. Senterre J. Osteopenia versus rickets in premature. Nestlé Nutrition Workshop Series 1991; 21: 145-154.

3. Narbona E, Ocete E, Maldonado J, Gil A, Molina JA. Bone mineralization status measured by dual energy radiogrphic densitometry in preterm infants fed commercial formulas. Early Hum Develop 1998; 53 (suppl): S 1 73-S 180.

4. Narbona E, Garcia D, García JL, Galdó G, Maldonado J. Cambios en la mineralización ósea de los niños nacidos a término y prematuros en los primeros cuatro meses de vida. Acta Pediatr Esp 1995; 53: 641-647.

5. Narbona E, Maldonado J, Miras JM, Molina M, Molina JA. Patología de la mineralización ósea en el recién nacido. XX Congreso Español Extraordinario de Pediatría. An Esp Pediatr 1998; Libro de Actas (1): 134-137.

6. Reitz RE, Daane TA, Woods JR. Calcium, magnesium, phosphorus, parathyroid hormone: interrelationships in pregnancy and newborn infants. Obstet Gynecol 1977; 50: 701-707.

7. Pitkin RM. Calcium metabolism in pregnancy and the perinatal period: A review. Am J Obstet Gynecol 1985; 151: 99-109.

8. Pitkin RM. Regulación endocrina de la homeostasis del calcio durante el embarazo. Clin Perinatol (ed esp) 1983; 3: 569-587.

9. Molina-Font JA. Nutrition and fetal growth. Early Hum Develop 1998; 53 (suppl): S51-S60.

10. Molina JA, Bayés R, Ibarra 1, Narbona E. Raquitismo del prematuro. Pasado y presente. Arch Pediatr 1989; 40:353-382.

11. Koo WWK, Tsang RC. Calcium, magnesium, phosphorus, and vitamin D. In: Tsang RC, Lucas A, Uauy R, Zlotkin S, eds. Nutritional needs of the preterm infant. Scientific basis and practical guidelines. Baltimor: Williams and Wilkins, 1993: 135-155.

12.Campbell DE, Fleischman AR. Rickets of prematurity: Controversies in causation and prevention. Clin Perinatol 1988; 15: 879-890.

13. Narbona E, Maldonado J, García D, Galdó G, Molina JA. Mineralización ósea del femur en recién nacidos medida por absorciometría de rayos X de doble energía. An Esp Pediatr 1994; 41: 267-270.

14. Heany RP, Skillman TG. Calcium metabolism in normal pregnancy. J Clin Endocrinol Metab 1971; 33: 661-670.

15. Senterre J, Salle B. Renal aspect of calcium and phosphorus metabolism in preterm infants. Biol Neonate 1988; 53: 220-229.

16.Brand JC, Raisz LG. Effects of calcitonin and phosphate ions on the parathyroid hormone stimulated resorption of bone. Endocrinoligy 1972; 90: 479-485.

17. Vento M, Moya M, Domenech E. Deprivación del calcio dietario a la rata gestante: Valoración de la repecusión en el esqueleto materno y fetal. An Esp Pediatr 1988; 28:241-245.

18. Pitkin RM, Reyno1ds WA, Williams GA, hargis GK. Calcium metabolism in normal pregnancy. A longitudinal study. Am J Obstet Gynecol 1979; 133: 781-790.

19. Mimouni F, Steichen JJ, Tsang RC, Hertzberg V, Miodovnik M. Decreased bone mineral content in infant of diabetic mothers. Am J Perinatol 1988; 5: 339-343.

20. Namgung R, Tsang RC, Specker BL, Sierra RI, Ho ML. Reduced serum osteocalcin and 1.25-dihidroxyvitamin D concentrations and low bone mineral content in small for-gestational-age infants: evidence of decreased bone formation rates. J Pediatr 1993; 122: 269-275.

21. Narbona E, Bayés R, Molina JA. Osteocalcin blood levels as indicator of bone turnover in perinatal growth.ln: Cosmi E, Renzo EC, eds. XI European Congress of Perinatal Medicine. Roma: CIC Edizioni Internationali, 1989: 839-843.

22. Narngung R, Tsang RC, Specker BL, Sierra RI, Ho ML. Low bone mineral content an high serum osteocalcin and 1,25(0H)2 vitamin D3 in summer-versus winter-bom infants: an early fetal effect ?. J Pediatr Gastroenterol Nutr 1994; 19: 220-227.

23. Tsang RC, Narngung R. Newborrí bone development. In: Psthospital Nutrition in Preterm, Infant. Report of the 106th Ross Conferece on Pediatric Research. Columbus: ross-Abbott Laboratories, 1996: 21-27.

24. Fraser DR. Physiology of vitamin D and calcium homeostasis. Nestlé Nutrition Workshops Series 1991; 21: 23-34.

25. SenterreJ, Salle B. Calcium and phosphorus economy of the preterm infant and its interaction with vitamin D and its metabolites. Acta Paediatr Scand 1982; suppl 296: 85-92.

 

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