La alta ingesta de calcio durante toda la vida aumenta el riesgo de fractura osteoporótica en edad avanzada

traducción: Ernesto de Lara

La alta ingesta de calcio durante toda la vida aumenta el riesgo de fractura osteoporótica en edad avanzada

Medical Hypotheses 2005; 65(3): 552-558

SINOPSIS

La restricción calórica prolonga el tiempo de vida. La restricción en calcio puede preservar la salud ósea. En la osteoporosis, la densidad mineral ósea (DMO) ha disminuido significativamente, debido a la falta de formación de osteoblasto óseo. La prevención tradicional de la osteoporosis está enfocada a maximizar la DMO, pero no se han estudiado aún los efectos de haber mantenido continuamente durante toda la vida una DMO alta sobre la eventual salud de los huesos a edad avanzada. Sorprendentemente, en países con un alto promedio de DMO, la incidencia de fracturas en la vejez es significativamente mayor que en ases con un promedio bajo de DMO. Los estudios demuestran que esto no radica en las diferencias genéticas. También, en el hiperparatiroidismo primario, al borde de la osteoporosis, los niveles de DMO pueden ser significativamente más altos que lo normal. Quizá, la DMO no represente la salud ósea a largo plazo sino simplemente la fortaleza ósea momentánea. Y quizá, mantener una DMO alta puede en realidad desgastar la salud ósea. Puesto que la osteoporosis ocurre particularmente en la vejez y debido a que en el hueso osteoporótico menos osteoblastos están disponibles, el proceso subyacente pueda estar relacionado con el envejecimiento de las células osteoblásticas. En los individuos saludables, las células óseas osteoblásticas responden al influjo del calcio constituyendo una matriz sobre la cual se precipita el calcio. En el proceso de creación de esta maíz, mueren entre el 50 y el 70% de los osteoblastos involucrados. Con mayor influjo de calcio, mayor actividad oestoblástica y mayor incidencia de apoptosis osteoblástica. Una mayor incidencia de apoptosis osteoblástica conduce a la disminución en capacidad replicativa osteoblástica relacionada con la edad (CRORE).

En comparación con el hueso sano, en el hueso osteoporótico la disminución en la capacidad replicativa de las células osteoblásticas es mayor. Debido a la eventual carencia resultante de actividad osteoblástica, no se pueden reparar las microfracturas. El mantener continuamente una alta DMO está acompañada continuamente de altas incidencias de remodelación ósea, que regionalmente agotan la CRORE, conduciendo eventualmente a microfracturas irreparables. Con respecto a la influencia a largo plazo sobre la salud ósea , se conocen los niveles adecuados de estrógeno para proteger contra la osteoporosis.

Esto se atribuye generalmente a su influencia inhibidora sobre la actividad ostoclástica. En vez de esto, sus efectos netos sobre el metabolismo osteoblástico pueden ser la clave para la prevención de la osteoporosis. Niveles adecuados de estrógeno inhiben la actividad osteoblástica, la aposición de calcio y la tasa de la apoptosis osteoblástica, preservando la CRORE.

Conclusión: Respecto a la prevención de la osteoporosis, la CRORE, más que la DMO es representativa de la salud ósea. Con respecto a la CRORE, niveles de estrógeno adecuados son protectores, oponiéndose a los efectos similares del hiperparatiroidismo y una dieta alta en calcio. Se requiere la realización de pruebas en ratones para evaluar los efectos vitalicios de una dieta alta en calcio, comparada con una dieta baja en calcio, sobre la eventual resistencia a la fractura ósea.

INTRODUCCIÓN

La osteoporosis representa un problema significativo en la salud público. Los esfuerzos hechos para prevenir la osteoporosis no han sido exitosos, lo que se demuestra por la incidencia en aumento de las fracturas osteoporóticas con la edad ajustada. Por décadas, la prevención de la osteoporosis se ha tenido como meta el aumentar la masa óseo pico, pero en países con una alta densidad mineral ósea promedio (DMO), la incidencia de osteoporosis también es alta. En Europa, la DMO de adultos hembra saludables en Polonia son más bajos que los de las poblaciones francesas, italiana y españolas (1); y la incidencia con ajuste de edad de fracturas de cadera es menor también (2). En Suecia, la DMO promedio es mayor (3) y también la incidencia de fracturas de cadera (2). Los japoneses en lo individual poseen menor masa ósea pico que sus contrapartes europeos y también la incidencia de fracturas de cadera es menor en el Japón que en Occidente (4). Esta menor DMO no se de debe a diferencias genéticas; las mujeres japonamericanas nacidas en los Estados Unidos presentan valores de DMO equivalentes a las de los blancos normales (5). La mujeres en China tienen menor DMO y mucho menor riesgo de fractura de cadera que las mujeres en Europa y Norteamérica (6). Esta DMO menor no se debe a diferencias genéticas las mujeres chinas premenopáusicas que emigraron a Dinamarca hace más de 12 años tienen una DMO similar a la de las mujeres danesas premenopáusicas (7). En Gambia, el insumo de calcio, la DMO promedio y la incidencia de osteoporosis son todos muy bajos (8). Nuevamente, esto no es una causa genéticas. No existen diferencias significativas en del DMO en los adultos gambianos y caucásicos que viven en el Reino Unido (9). ¿Puede el mantenimiento de una baja DMO preservar la salud ósea a largo plazo? Quizá, la DMO no representa a la salud ósea a largo plazo sino solo la resistencia ósea momentánea. Y quizá, mantener una DMO alta pueda realmente desgastar la salud ósea y eventualmente ocasionar el deterioro de la resistencia ósea; de una manera parecida a como el manejar a alta velocidad ocasionará que su vehículo se descomponga más pronto.

HIPÓTESIS:

LAS FRACTURAS OSTEOPORÓTICAS RESULTAN DE LA DISMINUCIÓN RADICAL DE LA CAPACIDAD REPLICATIVA OSTEOBLÁSTICA RELACIONADA CON LA EDAD (CRORE)

La restricción calórica prolonga las expectativas de vida (10)(11)(12)(13) al retardar los cambios fisiológicos y bioquímicos relacionados con la edad (14)(15)(16). La restricción de calcio puede preservar la salud ósea retardando la disminución en la capacidad osteoblástica para formar hueso nuevo. Los efectos a corto plazo de una ingestión de alto calcio se han establecido correctamente. En nuestros huesos, los osteoblastos crean una matriz sobre la que se precipita el calcio. Una ingestión alta en calcio conduce a una actividad incrementada de los osteoblastos y a tasas incrementadas en la formación de hueso, lo que, dependiendo de las tasas de resorción de hueso, puede incrementar la DMO, y con esto crear huesos más fuertes. Al mantener una DMO mayor, tanto la formación ósea como la resorción ósea se ven incrementadas. Desafortunadamente, entre el 50 y el 70% de los osteoblastos componentes mueren en la composición de una nueva matriz (17), y los osteoblastos tienen una capacidad de proliferación limitada (18)(19)(20). La actividad osteoblástica incrementada y la diferenciación celular coinciden con una tasa incrementada de apoptosis osteoblástica (21) (22), que es específica para la zona de proliferación (21)(23)(24). Tasas de apoptosis osteoblásticas incrementadas aceleran la disminución en la capacidad replicativa osteoblástica relacionada con la edad (CRORE). Los osteoblastos a partir de hueso osteoporótico tienen una capacidad replicativa severamente reducida (25)(26). Por lo tanto, en el hueso osteoporótico, están disponibles menos osteoblastos (27)(28)(29) y la actividad osteoblástica se deteriora (28)(29)(30)(31)(32), como en los huesos "exageradamente viejos" (25)(33). Debido a esta ausencia en la actividad osteoblástica, menos matriz precalcificada se encuentra disponible (34) y las microfracturas no se pueden reparar (35). En pacientes osteoporóticos, no hay ocurrencia de envejecimiento celular prematuro generalizado (36). En vez de esto, la disminución en la actividad osteoblástica es regional (27)(28), indicando factores externos, tales como el uso excesivo regional de los osteoblastos.

SIMILAR A LA DIETA EN ALTO CALCIO, LOS NIVELES INADECUADOS DE ESTRÓGENO ESTIMULAN LA ACTIVIDAD OSTEOBLÁSTICA E INCREMENTAN LA APOPTOSIS OSTEOBLÁSTICA

Se ha establecido correctamente que los niveles óptimos de estrógeno son protectores contra la osteoporosis. Esto se atribuye generalmente a los efectos inhibitorios predominantes en la resorción óseas, pero la influencia de los niveles de estrógeno adecuados en el metabolismo osteoblástico pueden ser la clave para comprender la etiología de la osteoporosis. Frecuentemente se ha afirmado que el estrógeno estimula la actividad osteoblástica, pero esos hallazgos pueden haber sido resultado del uso previo de métodos inadecuados. Tras la verificación y caracterización de los efectos anabólicos reportados del estrógeno sobre la formación ósea en ratas en crecimiento, los datos compilados consistentemente demostraron que el estrógeno inhibe la formación ósea (37). Otros estudios reportaron los efectos anabólicos en los primeros seis días de administración del estrógeno (38) o siendo añadido intermitentemente (39). A mayor tiempo, el estrógeno no estimula, sino suprime la osteoblastogénesis (40), atenuando la tasa de nacimiento osteoblástica (41)(42), inhibiendo la proliferación celular humana, la diferenciación y la actividad osteoblásticas (43)(44)(45)(46), la formación de hueso , (47)(48)(49) y previniendo la muerte celular osteoblástica (42)(50)(51), con lo que se incrementa el tiempo vital osteoblástico (42)(52)(40). Parcialmente, el estrógeno puede inhibir la actividad osteoblástica al modificar los efectos de la hormona paratiroidal (HPT) (53). De manera más importante, ya que la osteoporosis es particularmente predominante en mujeres postmenopáusicas, el déficit de estrógeno es responsable de la osteoblastogénesis incrementada (56(, la acelerada formación de hueso (49)(54)(57)(58)(59)(60)(61) (y predominantemente la resorción de hueso), incrementando la tasa de apoptosis osteoblástica (62), acortando la duración vital de los osteoblastos (63)(64). Con respecto al entendimiento de la etiología de la osteoporosis, los efectos netos del estrógeno sobre la DMO no están en discusión, pues la DMO solo representa la resistencia ósea momentánea. En su lugar, los efectos netos de los niveles adecuados o no de estrógeno sobre la actividad osteoblástica, la tasa de apoptosis y de la CRORE son esenciales, explicando los posibles efectos perjudiciales de una dieta con alto contenido de calcio sobre la eventual salud ósea.

LOS EFECTOS DEL HIPERPARATHIROIDISMO SOBRE LA CRORE SON SIMILARES A LOS EFECTOS DE UNA INGESTIÓN ALTA DE CALCIO

Opuesto e inhibido por los niveles adecuados de estrógeno, el hiperparatiroidismo prolongado (HPTH) es una causa bien conocida de la osteoporosis, que se atribuye frecuentemente a sus efectos estimulantes sobre la resorción ósea. Los osteoblastos, sin embargo, son las principales células objetivo para la hormona paratiroidal (HPT) (65). La HPT intermitente y continuada tiene efectos similares sobre el número de osteoblastos y la actividad formadora de hueso (66). La HPT estimula la proliferación osteoblástica (67)(68)(69)(70)(71), mejora la diferenciación osteoblástica (70)(72)(73), incrementa el número osteoblástico y la tasa de aposición (74)(75), estimulando la formación de hueso (76)(77)(78). El suplemento de HPT puede inducir una ganancia neta en la masa ósea (79)(23)(80)(81)(82), similar a la de los efectos de una dieta alta en calcio. En el HPTH, la tasa de formación (y resorción) ósea es marcadamente elevada (83) e incrementa en marcadores formativos y resocivos los que parecen ser de dimensiones equivalentes (84). Por lo tanto, en el HPTH, los valores de DMO difieren ampliamente (85), dependiendo de los balances regionales entre el osteoblasto incrementado y la actividad osteoclástica. Algunos valores de DMO pueden ser significativamente mayores que en los controles (86). Los valores de DMO resultantes, sin embargo, no están en discusión, debido a que solo reflejan la resistencia ósea momentánea. Lo que interesa es la salud ósea a largo plazo, que se ve comprometida por las tasas incrementadas de apoptosis osteoblástica. La apoptosis osteoblásticas inducida por la HPT es específica para la zona de proliferación (23)(24), indicando que los efectos de la HPT sobre la apoptosis solo pueden explicarse con base a su efecto anabólico sobre la proliferación osteoblástica, similar a los efectos de una dieta alta en calcio. El HPTH eventualmente conduce al agotamiento de la CRORE, causando la osteoporosis. El HPTH favorece el riego de fractura (87)(88)(89). A pesar de los efectos netos sobre la DMO, la inhibición de estrógeno y una dieta alta en calcio y el HPTH incrementan el volumen óseo. Con respecto a la CRORE, el estrógeno es por lo tanto protector, oponiéndose a los efectos del HPTH y a la dieta rica en calcio.

EL CALCITRIOL PUEDE SER PREVENTIVO PARA LA OSTEOPOROSIS DEBIDO A SUS EFECTOS INHIBIDORES DE LA PTH

Los efectos protectores u opuestos del 1,25-dihidroxicolecalciferol (Calcitriol) sobre la CRORE dependen de los niveles coexistentes de HPT. Similar a la HPT pero en menor extensión, el Calcitriol estimula directamente la diferenciación y actividad osteoblástica, incrementando la apoptosis osteoblástica (22), acelerando la disminución en la CRORE. Indirectamente, sin embargo, el Calcitriol puede ser protector debido a sus efectos inhibitorios sobre los niveles de la HPT, disminuyendo para regular de manera neta tanto la actividad osteoclástica como la osteoblástica (90), que atenúa la disminución en la CRORE.

LAS GLUCOCORTICOIDES OCASIONAN OSTEOPOROSIS DEBIDO A LOS EFECTOS PROAPOPTÓTICOS DIRECTOS

La terapia glucocorticoide a largo plazo rápidamente induce la osteoporosis, cuya severidad depende de la dosis y duración del tratamiento (91). Las glucocorticoides directamente estimulan un incremento en la apoptosis de los osteoblastos maduros (92)(93)(94), a diferencia de los efectos indirectos del HPTH y una dieta alta en calcio, que incrementan la apoptosis osteoblástica al estimular la proliferación y actividad osteoblástica. Las glucocorticoides disminuyen la DMO al inhibir la actividad osteoblástica y simultáneamente acelerar el decrecimiento de la CRORE por la inducción de apoptosis osteoblástica.

LA INFLUENCIA LIMITIDA DEL EJERCICIO INDICA EL AGOTAMIENTO DE LA CAPACIDAD REPLICATIVA OSTEOBLÁSTICA

El ejercicio se asocia positivamente con la DMO de la cadera, pero frecuentemente los pacientes de osteoporosis no pueden incrementar su DMO mediante el ejercicio (95). La posible ganancia de masa ósea inducida por ele ejercicio es mucho menor que la pérdida ósea en desuso inducida (96(, que puede indicar el agotamiento de la CRORE. El ejercicio es esencial para mantener los efectos de absorción del impacto de los músculos fuertes (97). En el corto plazo, en los adultos de mayor edad, el ejercicio puede dismimuir parcialmente (entre el 20 y el 40%) el riesgo de fractura de cadera (98(, pero este acelerará la disminución en la CRORE. En las mujeres viejas que hallan sido previamente diagnosticadas con fractura de cadera, se encontró un efecto protector para las mujeres que se encontraban moderadamente activas recientemente. En las mujeres, que sin embargo, se encontraban activas recientemente, el riesgo de fractura de cadera resultó ligeramente elevado (99), lo que puede indicar una falta de capacidad osteoblástica para reparar las microfracturas inducidas por carga. A mayor edad, menores son los efectos del ejercicio (100), debido a la disminución de la CRORE. En los viejos con una edad promedio de 73, el ejercicio no fue protector para la fractura osteoporótica (101). En mujeres de alrededor la misma edad, con un historial de fracturas postmenopáusicas, el ejercicio no afectó ni la DMO ni las tasas de fracturas (102). Con respecto al riesgo de fractura osteoporótica, ele ejercicio puede haber presentado efectos benéficos a largo plazo al enfocarse a incrementar la resistencia del músculo más que la resistencia del hueso.

CONCLUSIÓN

Con respecto a la osteoporosis, la DMO representa la resistencia ósea momentánea y la CRORE la salud ósea a largo plazo. Con respecto a la CRORE, los niveles adecuados de estrógeno son protectores, preservando la viabilidad osteoblástica, oponiéndose a los efectos proapoptóticos sobre los osteoblastos de la terapia glucocorticoide, el hiperparatiroidismo y una dieta alta en calcio. Mantener una DMO alta tiene efectos adversos sobre la salud ósea a largo plazo, explicando la correlación positiva entre la DMO promedio y la incidencia de fracturas osteoporóticas con edad ajustada, por país. La prevención de la osteoporosis puede ser exitosa si se apunta a reducir la ingesta promedio de calcio al nivel de los países en los que la incidencia de fracturas osteoporóticas es la menor, aproximadamente de 300 a 500 mg por día. Se necesita hacer pruebas en ratones (la mitad de la población al 90% y el resto al 100% de la expectativa de vida promedio) para evaluar los efectos a lo largo de la vida de dietas muy altas (3%), altas (1.5%), moderadas (0.5%), bajas (0.2%) y muy bajas (0.1%) en calcio respectivamente (Ca/P=1.5, Ca/Mg=10, Mg>0.02%), sobre la eventual resistencia a la fractura ósea. Más efectos benéficos del ejercicio se pueden obtener al enfocarse a incrementar la resistencia muscular más que la resistencia ósea. Si esta teoría es correcta, a millones de personas alrededor del mundo se les ha tratado equivocadamente y la prevención tradicional puede haber conducido, y continuará haciéndolo, a presentar efectos fuertemente adversos a la salud de cientos de millones de personas. Aún las estimaciones mas conservadoras de los costos son astronómicas.

RECONOCIMIENTOS

La primera versión de esta teoría se publicó en el sitio www.4.waisays.com en el año 2000. Para obtener una crítica inspiradora, la teoría se presentó al foro de ciencia en línea del The Guardian, en donde Robert Showalter me alentó a profundizar en varias direcciones y a entrar en contacto con científicos especializados en todos los campos relacionados. En largas discusiones por fax, H.M. Frost (Southern Colorado Clinic) me demostró como los enfoques que parecen de oposición pueden estar aún entrelazado, confinados por un dogma común. No fue sino hasta el 2004, cuando el ganador del premio Nobel en Física en 1989, el profesor Hans Dehmelt, finalmente me convenció de someter mi teoría a la hipótesis médica. Me gustaría agradecer a Nathalie Augustina por su apoyo y a Janice Gloster, PhD, por su trabajo editorial..

Para una detallada explicación de la teoría,

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