Il calcio è un elemento estremamente importante in tutti gli organismi e cellule.Anzitutto entra a far parte ,come fosfato di calcio (idrossiapatite) della struttura dura dell'osso con funzione di sostegno e di movimento passivo.Inoltre interviene in molti processi biochimici complessi come la coagulazione del sangue,la contrazione muscolare,l'attività cardiaca nonchè la trasmissione dell'impulso nervoso.Per la sua grande importanza nei processi vitali è finemente regolato e nelcircolo ematico ha un range molto piccolo tra minimo e massimo valore tollerato.La sua quantità è regolata da due ormoni antagonisti,il paratormone (PTH) e la calcitonina.Il paratormone è secreto dalle ghiandole paratiroidi poste dietro la tiroide e la calcitonina è secreta dalle cellule C della tiroide.Il paratormone aumenta la calcemia ematica e l'ipercalcemia inibisce la produzione di paratormone.Come avviene ciò?
Le cellule delle paratiroidi possiedono molti recettori per il calcio nella loro membrana .Il calcio ,combinandosi con essi attiva una proteina specifica chiamata proteina G che ,una volta attivata sintetizza inositolo trifosfato ,una sostanza che provoca la fuoriuscita di ioni calcio dalla cellula che inibiscono la produzione di PTH .La calcitonina invece ,un polipeptide di 32 aminoacidi abbassa la calcemia inibendo anch'essa il rilascio del paratormone.Quando invece esiste una ipocalcemia ematica il paratormone è liberamente secreto dalle paratiroidi provocando un aumento della calcemia.Il paratormone che è anch'esso un polipeptide di 87 aminoacidi agisce anche a livello renale favorendo l'assorbimento di calcio nel tubulo renale ,inoltre trasforma ,sempre a livello renale la vit.D inattiva in vitamina D attiva la quale a sua volta a livello intestinale favorisce l'assorbimento del calcio.Come si vede esiste un meccanismo raffinato di feedbak positivo e negativo tra i due ormoni e il calcio:Quando esiste un feedbak in una struttura ,anche meccanica è evidente che interviene l'intelligenza perchè è molto problematico che il caso possa 'inventare' tali strutture retroattive .Queste strutture sono numerose nelle macchine costruite dall'uomo e sono anche numerose nelle strutture viventi:è evidente quindi che è molto probabile che esista dietro una intelligenza dietro le strutture del mondo vivente.Nella seconda parte del mio scritto descriverò con maggiori dettagli le raffinate strutture del tessuto osseo.
Il tessuto osseo sembra apparentemente una struttura inerte,inattiva dimostrato dal fatto che l'unica struttura che sopravvive dopo la morte dell'organismo è lo scheletro.In realtà non è cosi',il tessuto osseo è un tessuto vivo,ricco di interazioni vitali,di scambi metabolici ed anche di ricambio.Si calcola infatti che il 10% dello scheletro si rinnova ogni anno e quindi in 10 anni esiste uno scheletro completamente rinnovato.Ma come funziona?La cellula fondamentale che crea la matrice ossea è l'osteoblasto,cellula embrionale che deriva da un precursore il preosteoblasto.E' una cellula ricca di reticolo endoplasmatico e di apparato del Golgi e questo indica che la cellula elabora moltissime proteine destinate ad essere secrete tramite esocitosi nella matrice extracellulare.
Le principali di queste proteine sono il collagene di tipo 1,molte glicoproteine,la fosfatasi alcalina,ed infine la procollagenasi che verrà trasformata a tempo debito nella collagenasi attiva con una serie di passaggi enzimatici:Nella matrice molle formata dal collageno si deposita il fosfato e il calcio formando il fosfato tricalcico o idrossiapatite ,la componente dura dell'osso. L'osteoblasto dirige la formazione delle lamelle ossee che si dispongono secondo linee di forza variabili nella direzione a seconda dei vari tipi di osso e disposte in modo da dare una resistenza ottimale all'osso rispetto al carico.Si possono vedere per esempio le linee di forza del collo e della testa del femore che obbediscono nella loro disposizione geometrica a criteri matematici per la resistenza al carico durante la stazione eretta dell'uomo.L'osteoblasto rimane imprigionato ,per cosi dire nella matrice che lui stesso ha creato e si trasforma in osteocita con vari prolungamenti cellulari che pescano in spazi particolari ,i canali di Havers che servono per collegare al circolo ematico le cellule.Gli osteociti ,in caso di necessità ,possono ridiventare osteoblasti,soprattutto alla periferia dell'osso ,per formare nuova matrice ossea(turnover osseo).Il turnover osseo che si ricollega al turnover del calcio,è assicurato da un altro tipo di cellule,gli osteoclasti.Gli osteoclasti sono cellule di derivazione emopoietica ,di tipo monocitico,;sono cellule grandi ,plurinucleate,e nel loro versante adeso alla matrice ossea sono munite di microvilli nella loro membrana che si chiama orletto a spazzola che si fonde alla matrice ossea per mezzo di speciali proteine ,le integrine.E qui interviene nuovamente il paratormone ;infatti quando c'è carenza di calcio nel sangue il paratormone comincia ad agire e per prima cosa stimola gli osteoblasti a produrre e a secernere una citochina ,chiamata M-CSF per la quale i monociti possiedono un recettore specifico il c-fms.Inoltre gli osteoblasti secernono un'altra proteina chiamtaRANKL per la quale i monociti possiedono un recettore chiamatp RANK .Queste proteine interagiscono con i monociti inducendoli a trasformarsi in osteoclasti.Gli osteoblasti secernono anche un finto recettore solubile ,cioè non legato alla membrana simile al RANK chiamato osteoprotegerina (OPG) che ,legandosi alla proteina RANKL ne impedisce l'interazione col vero recettore RANK.E cosi' viene regolato finemente l'equilibrio tra RANKL,M-CSF eOPG .Una volta che i monociti sono diventati osteoclasti iniziano ad erodere l'osso:aderiscono alla matrice tramite le integrine,formano inoltre delle strutture di adesione chiamate podosomi che isolano le zone da assorbire dalle altre che devono rimanere integre.Inoltre gli osteoclasti secernono attraverso una pompa protonica degli acidi nella matrice creando un ph di 4,5 che rende solubili i sali minerali.A questo punto vengono riversati nella matrice gli enzimi lisosomiali proteolitici che degradano tutte le proteine presenti nella matrice.I prodotti degradati vengono fagocitati dallìosteoclasto tramite endocitosi e questi stessi prodotti vengono esocitati nell'altro versante della cellula nel torrente circolatorio.Concludendo questa esposizione si vede molto chiaramente che esiste nel metabolismo del calcio e dell'osso una straordinaria struttura funzionale integrata ad irriducibile complessità .Tutti i prodotti proteici ed ormonali di cui ho parlato devono essere presenti contemporaneamente se si vuole che tutta la struttura funzioni bene.E si deve notare che questa struttura è essenziale per la vita giacchè una carenza o un eccesso di calcio in qualsiasi distretto porta ad alterazioni incompatibili colla vita.Da questi fatti si deduce ancora una volta la grandissima complessità delle strutture del vivente e ciò mette in gravissima crisi ancora una volta il paradigma daewiniano dell'evoluzione a piccoli passi casuali.Tutto questo reclama che è avvenuta una creazione totale e improvvisa di queste strutture.I fatti che noi oggi conosciamo portano inevitabilmente a questa conclusione.