Luussa mineralisoituminen, munuaisissa ei!

Kalsium, fosfaatti, glykogeeni, pyrofosfaatti, fytiini

• KALSIUMFOSTAATTI ja HYDROKSIAPATIITTI

KALSIUMIN ja FOSFAATIN yhdiste luussa on hydroksiapatiitti.

Se merkitään Ca10(PO4)6(OH)2 merkinnällä.

Mutta asia ei ole niin yksinkertainen kuin yleensä ajatellaan. Kalsiumin ja fosfaatin kesken voi syntyä mitä moninaisimpia reaktiivisia suhteita. Luun muodostuksessa on olennaista luun sopiva rasitus, joka samalla edistää oikeaa kiteytymistä. Mutta esim. munuaisissa ei ole vastaavaa gravitaation suuntaista rasitusta eikä myöskään tarvetta kalkkeutumsesta, joten samaisten molekyylien täytyy taas välttää kiteytymistä.

Artikkeli www.crystal.unito.it/prtfreq/jmol.html antaa kuvina eräitä kiteitä animaatioina ja esitetyistä yksi on   kidemuoto on hydroksiapatiitti.

http://www.crystal.unito.it/vibs/oh%5Fapatite/

Obs! Vaikuttaa että kiteellä sinänsä on vibraatio-ominaisuus - siitä voisi löytää oskillaation ekonomista  pohjaa. Samoin luukudosdynamiikan taustaa.
M. Corno, C. Busco, B. Civalleri and P. Ugliengo
Ab Initio QM Study of Structural and Vibrational Features of Hexagonal Hydroxyapatite Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ 

• IHMISKEHON TÄRKKELYS ON GLYKOGEENI.

Se on sokeriketjuja.

Kun GLYKOGEENI, elimistön tärkkelys muodostuu, sivussa syntyy koko ajan tuotetta nimeltä pyrofosfaatti. (PPi) Varastosokerimuoto itse  ei tarvitse fosfaattia, mutta aktiivi aineenvaihdunnallinen sokeri on aina fosforyloitua. Tässä joustavassa keskinäisessä kanssakäymisessä liikkuu aineenvaihdunta fosfaattiyhdisteitten näkymättömässä miljöössä.

Sen takia näkymättömässä, että laboratiivisesti näkyvä, se diabeteksenkin  heijastava ”verensokeri” katoaa mitattavista heti, kun se on aktivoitunut ja muuttunut fosfaatiksi ja siirtynyt tuohon moninaiseen ” fosfaattimaailmaan” . Diabeteksen ongelma on juuri se, että sokerin on vaikea ”kadota” sinne fosfaattien verkostoon. Sokeri jopa lipsahtaa helposti pois  eri fosfaattimuodoista  diabeetikolla, mutta liikunta taas edistää sokerin kiinnittymistä fosfaatteihin. Liikunta on kuin mylly, joka "jauhaa jyvät jauhoiksi"- saa  energian käyttöön. Tässä on ihmisen tahdonalainen liikunta apuna kehon sokeritasapainon hoidossa. 

Kuva:

Pyrophosphate
https://en.wikipedia.org/wiki/Pyrophosphate

Glykogeeni on sokeriketju ja fosforiton muoto, joten siinä menee vesimolekyylejä tärkkelysrunkoon siten, että yhtä glykogeenigrammaa kohden glykogeeni pidättää 4 grammaa H2O ja dieteetikon näkökohdista ajatellen tärkeä seikka, koska hyvä glykogeenivarasto on myös kehon vesivarastoa ja antaa mukavan kimmon lihaksille. Jos glykogeenin synteesi on diabeteksesta huonontunut, tämä vesitäyteyskin on vähempää.

Samalla voi ajatella: jos potilaan ihon ja kudosten kimmo on hyvä, hänellä saattaa olla hyvä kyky muodostaa glykogeeniä ja sokeritasapainokin saattaa olla aika hyvä. ja samoin vesitalouden hoito. Monta kertaa diabeetikon ihon kuivuus ja matala kimmo kudoksissa voi olla huonoa glykogeeninmuodostuskykyä ja samalla arvelluttavan huonoa vesitasapainoa. 

(Glykogeeniaineenvaihdunnan  taudeista
  http://www.socialstyrelsen.se/ovanligadiagnoser/glykogenosermedleverpaverkan
 Tästä lähteestä  löytyy viite luuhun:  Cabrera-Abreu J, Crabtree NJ, Elias E, Fraser W, Cramb R, Alger S. Bone mineral density and markers of bone turnover in patients with glycogen storage disease types I,III and IX. J Inherit Metab Dis. 2004; 27: 1-9.)

•  PYROFOSTAATTI ja ORTOFOSFAATTI

Sivutuote glykogeenisynteesistä on PYROFOSFAATTI joka muodostuu tärkkelyksen synteesivaiheessa niistä irtoavista fosfaateista käsin. Se ei kuitenkaan ole pysyväinen muoto, ja siinä on vielä energiaa, mutta laimeassa liuoksessa se vapauttaa energian hajoten  kahdeksi ortofosfaatiksi. (ORTOFOSFAATTI-muoto on se muoto fosfaattia, joka pystyy myös imeytymään ravinnosta käsin. (Esim. inositolifosfaatit imeytyvät ortofosfaatteina, vaikka solun sisällä ne voivat muodostaa tärkeän rikastuneen  inositolipyrofosfaattimuodon, josta sitten voi pilkkoutua IP3- muotoa esiin). 
https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoric_acids_and_phosphates#Orthophosphate 

Solussa on entsyymi, joka nopeuttaa pyrofosfaatin hajoamista kahdeksi  ortofosfaatiksi.  Entsyymin nimi on inorgaaninen pyrofosfataasi  Fosfaattia on sitten saatavilla  energiapakkauksiin asetettavaksi ( joko UTP tai ATP alueen energiapakkauksiin), kun glykogeenin täytyy tarvittaessa nopeasti pystyä pilkkoutumaan glukoosiksi, siirtymään verensokerina ja/tai muuttumaan jälleen glukoosi 1-fosfaatiksi ja siitä epimeroitua Glukoosi 6 - fosfaatiksi, jotta sitä voi käyttää maksassa energia-aineenvaihduntaan. Samalla vapautuu luonnollisesti vesimolekyyliä.

” Fosfaatti” ei kuitenkaan esiinny yksinään, vaan se toimii aina kuin tapahtumien siltana, jonain yhdisteenä  Ilmeisesti solun moninaisten inositolifosfaattien (IPx) maailma tarjoutuu tässä ”pitkospuiksi” tapahtumien verkostolle. Fosfaatin tarvitsee siis aina olla "käsi kädessä" johonkin suuntaan. Jotta sytoplasma ei aggresiivisen fosforimolekyylin vaikutuksesta tekisi paikallisia kiteitä, järjestelmässä toimii normaalisti eräänlainen sytoplasminen oskillaatiokin. Inositolimolekyyli on myös orgaaninen kompromissiratkaisu, jolla fosfaatit liukoisina voivat sijaita hyvin lähellä sytoplasmisia sokereita kuitenkaan takertumatta niitten aineenvaihduntaan: sen verran on inositolirengas eriävää muista saman kokoluokkansa sokerirenkaista, ettei toisen kaskadin entsyymit attrahoidu. Tosin galaktoosin ja inositolin kanssa tulee kilpailua absorptiovaiheessa soluun pääsystä. Inositolimuoto luo aivan oman integraatioalueensa solun (mielestäni) ahtaassa karttamaailmassa (Inositolin  liukoinen muoto voi  muuntua fosfatidyylienkin suuntaan rasva-aineiden puolelle fosfolipidien joukkoon käyttämällä CTP-energiaa). 

Kuva: 
Fytiini eli inositolihexa-cis-fosfaatti IP6.  Tämä on liukoinen ja pystyy poistumaankin  solusta,  jos liika fosfaatia tarvitsee poistaa kehosta.
 www.biosite.dk/leksikon/images/fytinsyre.gif
 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19053869

Jo Harper 1969 mainitsi siitä vaiheesta kun luukiteen muodostus alkaa tapahtua rustoperäisessä solussa: Siinä havaitaan glykogeeniä ja turvotusta samalla. Yhtäkkiä siinä vaiheessa. kun glykogeeni katoaa, HYDROKSIAPATIITTIA muodostuu.

Tähän luukiteenmuodostuskohtaan on pureuduttu tieteessä  mitä moninaisimmalta taholta.

Insositolifosfaattien järjestelmän mukana olokin näyttää olevan olennaista, mutta miten paljon. Siitä saa tehdä palapelityötä. Ensinnäkin katson tavallista pyrofosfaattikohtaa PPi. Ainakin glykogeenin synteesivaiheesn jätemolekyyli on PPi. Tulee sitä muistakin reaktioista. Reaktiot, joissa tulee PPi tuotetta, ovat yhdensuuntaisia, irreversibeleitä. 

Vääriä kiteitäkin muodostuu välillä kehossa - nivelissä, muulla, munuaisiissa. tai oikeaa kidettä väärässä paikassa! 

• KALSIUMPYROFOSFAATTIDIHYDRAATTIKIDE, valekihtitauti  (CPPD)

http://www.the-rheumatologist.org/article/new-insights-into-cppd/?singlepage=1&theme=print-friendly

Tässä kohtaa on syytä muistaa yksi kovin ikävä tauti: valekihdiksi sanottu, pseudogoat. Se on englanniksi Calcium Pyrophosphate Dihydrate Crystal Disease (CPPD). Siinä on pyrofosfaattimuotoa kiteessä PPI, mikä ei ole fysiologista, ja tällaista kiteytyy rustopintoihin tavallisen hydroksiapatiitin sijasta tässä taudissa tuntemattomasta syystä. Tauti on hyvin kivulias ja nivelet välillä kuumottavat, turpoavat ja ovat punaiset ja tauti voi iskea yhteen tai useampaan niveleen. Sitä kutsutaan myös chondrocalcinosis- nimellä . Ajan mittaan nuo kiteet voivat rikkoa rustopintoja ja vaurioittaa luuta. Nivelröntgenkuva voi auttaa diagnoosin teossa. Terapiamuotoja ei ole ollut ainakaan aiemmin kovin paljon tarjolla, mutta nykyään aletaan hoitaa anti-inflammatorisin periaattein kuten vaikeaa reumaakin.

Ihmisen alkaaliset fosfataasit ovat myös inorgaanisia pyrofosfataaseja.

• Muitakin hankalia KALSIUMFOSFAATTI kiteitä voi ihmisessä muodostua.

The most important calcium phosphates involved in urinary stone disease are dahllite (carbonate apatite) and brushite (calcium hydrogen phosphate dihydrate). Although both minerals contain calcium and phopahate, carbonate apatite and brushite are two completely different kinds of stones 

•  BRUSHIITTIKIDE. (calcium hydrogen phosphate dihydrate)

 http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0078996

BRUSHIITTI-kiteissä on kalsiumvetyfosfaattia (calcium monohydrogen phosphate) ja sitä muodostuu, kun pH on välillä 6.5- 6.8, happamassa miljöössä ja sekä kalsiumin ja fosfaatin pitoisuudet korkeita. Tällaista brushiittikiveä sanotaan karbonaattiapatiitiksi, ja se on niin kovaa, että sitä ei saa esim ns kivenmurska terapialla rikki. Sitä näytetään kutsuttavan sementiksi, ”brushite cement”. Siitä on uudempaakin tietoa internetissä jatkuvasti.

• KALSIUM KARBONAATTIAPATIITTI eli dalliitti (dahllite) (carbonate apatite)

Karbonaattiapatiittikiviä voi kehossa muodostua, kun kalsiumpitoisuus on korkea ja natriumsitraattipitoisuus puolestaan matala ja miljöö yli pH 6.8.. Tällaisessa miljöössä voi muodostua myös kalsiumoksalaattikiteitä, joten karbonaattiapatiitti (CO3Ap)  ja kalsiumoksalaatti muodostavat usein sekakiviä.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27452364

• Randallin plakit munuaisissa Incipient Randall plaque is frequent. It appears not only at the extreme tip of the renal papillae around the hairpin structure of the loop of Henle but also around the vasa recta. Nanoscale analyses suggest a local nucleation process promoting nanocrystal growth in a supersaturated milieu. In addition, plaques contain various calcium and magnesium phosphates, and not only carbonated apatite.

Alkavat Randallin plakit  ovat tavallisia. Niitä esiintyy munuaispapillan kärjessä Henlen lingon hiuspinnirakenteessa, mutta myös  vasa recta-suonien ympärillä . Nano- skalassa tehdyissä tutkimuksissa nähdään viitettä  paikallisesta kideytimestä: kiteytymisprosessista,  joka edistää  nanokiteen kasvua supersaturoituneessa  miljöössä. Lisäksi plakit sisältävät erilaisia kalsium- ja magnesium fosfaatteja eikä ainoastaan karbonoitua apatiittia.
CO3Ap, karbonaattiapatiittia  näytetään hyödynnettävän luusubstituuttikehittelyssä. 

 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27157373

• FYTIININ merkityksestä 

RAVINNON FYTIINILLÄ on suojaavaa merkitystä näitten poikkeuskiteytymien estossa. Ravinnon luonnollinen fytiini on sekä apatiittikiven että brushiittikiven muodostumista estävä luonnollinen tekijä.

CRASES ET AL ESPANJASSA arvelevat, että fytiinipitoisuus 1.21.x 10 E -5 M voi estää brushiitin muodostusta tehokkaasti. (In: Urol res 2000; 28(2):136-40.) , siis 0.0121 mmol.

Aiemmin on koe-eläimillä on katsottu fytiinin otto kehoon, kun ne ovat ensin olleet fytiinin puutteessa. Fytiiniä alkoi erittyä munuaisten kautta virtsaan, kun sitä tuli ravintoon, mutta eritys munuaistietä ei lisääntynyt enää, jos annos nousi yli 20.9 mg/ painokiloa kohden. Siis ilmeisesti siinä on jokin kynnys, minkä keho voi ottaa vastaan ja suurin osa fytiinistä ohittuukin suolistossa ja menee ulosteessa pois. Fytiinin runsaasta määrästä siis ei näytä olevan haittaa ollenkaan, koska ylimäärät aina ohittuvat, jos niitä ei tarvita, mutta liian matala määrä voi koitua hankaluudeksi solun fosfaatin säätöverkostossa.

Mutta mikä on se minimaalisin fytiinin saanti, että fosfaattiaineenvaihdunta ei kärsi inositolirenkaan puutetta, se on vaikea määrittää, koska toisaalta taas munuainen säästää inositolirenkaan myo-inositolina yli 90 % tarkkuudella. Joten keho luonnollisesti esittää asian suhteen akrobatiaansa aina siihen asti kunnes inositolirenkaan tarve on tieteenkin puolella hahmoteltu ja asia kaikin puolin varmistettu.. On tyypillistä, että ihmiset järkiolentoina kombinoivat dieetin parhaimman tietonsa mukaan ja niin kauan kuin jokin tieto ei ole tullut, on aina koko maailman ihmiskunnan dieetti eräänlainen kolumbus, jossa edun saavat ne, jotka syövät mitä luonnollisimmin ja monipuolisimmin, sekaruokaa, ilman suurta järkeilyä tai kohtuuttomuutta – (= nälänhätää tai yltäkylläisyyttä), ravitsemuksellisen common sense- talonpoikaisjärjen dieetti aina sisältää luonnostaan runsaasti fytiiniä.

Crases et al. työryhmä asetti paremmuusjärjestykseen eri molekyylejä, jotka voisivat estää hydroksiapatiitti -ja brushiittikivien muodostusta.

Brushiitin estäjien paremmuusjärjestys oli seuraava:

fytiini (IP6)> muut polyfosfaatit IPx> EDTPO > etodronaatti> PPI > trifosfaatti > medronaatti.

Hydroksiapatiittikivien estäjien paremmuusjärjestys oli seuraava: EDTPO > etidronaatti tai PPi > trifosfaatti> medronaatti > polyfosfaatit IPx > fytiini.

PubMed hakulaitteen kautta hakusanalla ”Phytin and brushite” löytyy tämä vuodelta 2000 peräisin oleva tieto.

LÄHDE: Grases F, Ramis M, Costa-Bauzá A. Effects of phytate and pyrophosphate on brushite and hydroxyapatite crystallization. Comparison with the action of other polyphosphates. Urol Res. 2000 Apr;28(2):136-40.

• INOSITOLIRENGAS kantorakenteena  ravinnosta satavalle fosfaatille  

Näytää siltä, että Grases työryhmineen on viime vuonna 2006 hahmotellut ihmisen tarvitsemaa inositolimäärää. Hänen työryhmänsä on Espanjasta, jossa kuumuus varmasti osaltaan lisää munuaiskivien riskiä.
 (Ja jos maaperä on sellaista kalkkikiveä kuin esim samalla leveysasteella Israelin vuorissa, juomavesien tarjoamat mineraalit ovat myös suorastaan huikeat, sellaista alumiinikattilakorallia tekevät- siis tämän tiedän siitä, että keitin Nasaretissa 1972 vettä ja kattilan sisäpintaan saostui tuollaista korallin kaltaista kovaa kiveä, jota ei saanut pois pesemällä kattilaa tavallisesti. Täytyy myös kertoa että Nasaretissa noin 4 kk työaikana - sain ilmeisen munuaiskivikohtauksen, hirvittävän kovan selkä- kylkikivun ja kuumepiikin - arvelen syyn veden laaduksi lisänä osasyynä kuuman ilmaston vaatima kohonnut nesteen tarve- - olinhan Suomesta missä on hyvin pehmeät ja mineraalittomat juomavedet).

Munuaiskiviasiasta läytyy PubMed hakulaitteella hakusanlla ”Phytin and excretion”.
 Grases teki havainnon, että keho ottaa hyvin tehokkaasti Ins6P, inositolihexafosfaattia eli fytiiniä, kun sitä tulee. Kehoon akkumulaatio tapahtuu mahalaukun kaikissa täyteystiloissa ja suolistomatkaltakin. Hän käytti sellaista valmistetta, jossa oli 400 mg Ca++ sekä sitten magnesiumia Mg++ fytaattisuoloina. Saattaa olla muuten suositeltava tabletti osteoporoosissakin. Hän havaitsi, että Ins6P- köyhän dieetin aikana ja Ins6P- runsaan dieetin aikana eritys munuaisten kautta todella oli selvästi erilainen. Runsaan dieetin aikana erittyi kaksin verroin inositoliheksafosfaattia munuaistietä. Hän oli sitä mieltä, että fytaattisupplementti voidaan ottaa milloin vain, ruoan aikana tai ateriaväleissä.

LÄHDE: Grases F, Costa-Bauza A, Perelló J, Isern B, Vucenik I, Valiente M, Muñoz JA, Prieto RM. Influence of concomitant food intake on the excretion of orally administered myo-inositol hexaphosphate in humans. J Med Food. 2006 Spring;9(1):72-6.

Muistiin fytiinistä, lähinnä munuaisten suojana. 20.8.2007 15:44 L Bright
Päivitystä  muutamin lähdelisäyksin ja poistoin 21.1. 2017. 

.