Efecto de una dieta rica en calcio sobre el metabolismo mineral y óseo en ratas Translated title: Effect of a calcium-rich diet on mineral and bone metabolism in rats

Abstract

Resumen Objetivo: Una dieta rica en calcio se ha recomendado generalmente para mantener una adecuada salud ósea; no obstante, estudios recientes han despertado la controversia sobre sus beneficios. En este sentido, la mayoría de los estudios existentes en modelos animales están realizados con dietas deficientes en vitamina D. En este estudio se evaluará el efecto de una dieta rica en calcio sobre el metabolismo mineral y la histomorfometría ósea en rata. Además, en células UMR-106 se evaluó el efecto directo del suplemento de calcio sobre la expresión de genes osteogénicos. Material y métodos: Un grupo de ratas wistar macho de aproximadamente 3 meses de edad fue alimentado con dieta de contenido normal de calcio (0,6%) mientras que otro grupo se alimentó con dieta de alto contenido en calcio (1,2%). Transcurridos 20 días se recogieron muestras de orina 24h, sangre para análisis bioquímicos y el fémur para estudio de histomorfometría ósea. In vitro, se estudió la expresión génica de Runx2, Osterix y Osteocalcina en células UMR-106 cultivadas en condiciones de alto contenido en calcio. Resultados: La ingesta de una dieta rica en calcio redujo la concentración de PTH y calcitriol en plasma, aumentó la calciuria y disminuyó la fosfaturia. A nivel óseo, se observó una drástica disminución de la actividad osteoblástica consistente con la bajada de PTH; sin embargo, el volumen trabecular permaneció similar en ambos grupos. In vitro, el suplemento de calcio no disminuyó la expresión de marcadores osteoblásticos en UMR-106, indicando que los efectos in vivo son mayormente indirectos y debidos a la bajada de PTH. Conclusiones: Una dieta de alto contenido en calcio reduce la concentración de PTH y calcitriol en plasma, resultando en una disminución de la actividad osteoblástica.

Translated abstract

Summary Objetive: A diet rich in calcium has generally been recommended to maintain adequate bone health. However, recent studies have sparked controversy over its benefits. In this sense, most of the existing studies in animal models are carried out with diets deficient in vitamin D. In this study, the effect of a diet rich in calcium on mineral metabolism and bone histomorphometry in rats is evaluated. In addition, in UMR-106 cells, the direct effect of calcium supplementation on the expression of osteogenic genes is assessed. Material and methods: A group of male wistar rats of approximately 3 months of age was fed a normal calcium content diet (0.6%) while another group received a high calcium content diet (1.2%). After 20 days urine samples were collected 24h, blood for biochemical analysis and the femur for bone histomorphometry study. In vitro, the gene expression of Runx2, Osterix and Osteocalcin was studied in UMR-106 cells cultured under conditions of high calcium content. Results: The ingestion of a diet rich in calcium reduced the concentration of PTH and calcitriol in plasma, increased calciuria and decreased phosphaturia. At the bone level, a drastic decrease in osteoblastic activity was observed, consistent with the decrease in PTH. However, the trabecular volume remained similar in both groups. In vitro, calcium supplementation did not decrease the expression of osteoblastic markers in UMR-106, indicating that the in vivo effects are mostly indirect and due to the decrease in PTH. Conclusions: A high-calcium diet reduces the concentration of PTH and calcitriol in plasma, which results in a decrease in osteoblastic activity.