Paßlack N. et al. 2016
Le concentrazioni di calcio alimentare (Ca) possono influenzare le vie di regolazione all’interno del metabolismo del Ca e della vitamina D e di conseguenza i meccanismi di escrezione. Considerando le grandi variazioni delle concentrazioni di Ca nelle diete feline, questo studio si è posto l’obiettivo della valutazione del suo impatto fisiologico sull’omeostasi del Ca.
L’omeostasi del calcio (Ca) nei gatti è regolata ormonalmente dal calcitriolo, dall’ormone paratiroideo (PTH) e dalla calcitonina. Oltre a questi ormoni, è stato riconosciuto come il fattore di crescita dei fibroblasti 23 (FGF23) influenzi il metabolismo del Ca e del fosforo (P).
FGF23 aumenta l’escrezione renale del P, ne diminuisce l’assorbimento gastrointestinale, riduce il PTH e diminuisce le concentrazioni di calcitriolo nel plasma. In questo modo, non solo il calcitriolo, ma anche le concentrazioni plasmatiche di P vengono ridotte da FGF23. È stato dimostrato che FGF23 è elevato nei gatti con malattie renali croniche, e aumenta con la progressione della malattia. In particolare, le concentrazioni plasmatiche di FGF23 sono elevate nei gatti con CKD e azotemia e iperfosfatemia associate.
La dose raccomandata da NRC 2006 di Ca alimentare nei gatti adulti sani è indicata con 2,9 g/kg (0,29%) di sostanza secca (DM), assumendo una densità energetica di 16,7 MJ (4000 kcal) di energia metabolizzabile (ME)/kg. Tuttavia, si possono ipotizzare grandi variazioni nell’assunzione di Ca. Da un lato, le diete commerciali potrebbero differire nelle raccomandazioni minime essenziali. Infatti, la European Pet Food Industry Federation (FEDIAF) raccomanda una concentrazione minima di Ca nella dieta di 10,0 g/kg (1%) DM, e l’Association of American Feed Control Officials (AAFCO) indica un minimo di mantenimento per adulti di 6,0 g Ca/kg (0,6%) DM per i gatti. D’altra parte, le diete preparate in casa per gli animali da compagnia possono mostrare squilibri nutrizionali e variazioni nella concentrazione di Ca.
Progettazione sperimentale
Dieci gatti adulti sani (europei a pelo corto, 5 maschi castrati, 5 femmine intatte, 47 ± 17 mesi) della colonia di gatti dell’Istituto di Nutrizione Animale, Freie Universität di Berlino, hanno ricevuto 6 diete sperimentali in 6 periodi di alimentazione. Tutti i gatti sono stati alimentati con la stessa dieta allo stesso tempo. Le diete sono state formulate per soddisfare le raccomandazioni nutrizionali per i gatti adulti. I livelli di calcio nelle 6 diete sperimentali sono stati diversificati come riportato a seguire: 0,6%, 0,8%, 1,5%, 1,9%, 2,2%, 2,4% (DM). Per tutte le diete sperimentali è stata utilizzata la stessa premiscela con oligoelementi e vitamine, garantendo concentrazioni simili degli altri nutrienti tra le diete. La premiscela conteneva vitamina D3 come fonte di vitamina D. Il fosfato di calcio (CaHPO4) è stato utilizzato come fonte di calcio.
Sangue:
La vitamina D3 così come i metaboliti della vitamina D 1α,25(OH)2D3 e 24,25(OH)2D3 non sono stati influenzati dall’aumento dei livelli di Ca nella dieta. Le concentrazioni di wPTH, iPTH e FGF23 nel siero dei gatti non sono state influenzate dalle diverse concentrazioni di Ca nelle diete.
Le diete sperimentali non hanno influenzato i parametri ematologici dei gatti.
Urina:
Il volume delle urine è aumentato fino ad una concentrazione di Ca nella dieta dell’1,9% e successivamente è diminuito nei gruppi 2,2-2,4% Ca. Il pH urinario a digiuno e postprandiale è diminuito con l’aumento dei livelli di Ca nelle diete, raggiungendo valori da 7,09/6,91 a 6,02/6,01. Tuttavia, il pH urinario è aumentato marginalmente fino a 6,22/6,19 dopo aver alimentato la dieta 2,4% Ca. Le concentrazioni di Ca urinario non sono state influenzate da vari livelli di Ca nelle diete. L’escrezione renale di Ca era piccola e diminuita a bassi livelli di Ca nella dieta (0,6% Ca e 0,8% Ca; le concentrazioni di ossalato urinario (Ox) sono diminuite da 174 mg/l a 126 mg/l con l’aumento dei livelli di Ca nella dieta; le concentrazioni di citrato sono prima diminuite da 133 mg/l (0,6% Ca) a 31,4 mg/l (1,9% Ca), ma poi sono aumentate fino a 111 mg/l (2,4% Ca).
Feci:
Il contenuto di DM fecale è aumentato dal 35,0% (0,6-0,8% Ca) al 45,8% (2,2% Ca) ed è moderatamente diminuito al 43,6% dopo aver incrementato la dieta del 2,4% Ca. La quantità giornaliera di feci ha mostrato un aumento da 8,00 g DM a 12,9 g DM con i livelli più alti di Ca nelle diete.
I risultati del presente studio non hanno potuto dimostrare una diminuzione del PTH con l’aumento dei livelli di Ca nella dieta. Questa differenza tra il precedente e il presente studio potrebbe essere spiegata dalle diverse fonti di Ca dietetico o dalle variazioni individuali osservate nelle concentrazioni sieriche di PTH dei gatti nel presente studio. È anche interessante notare che le concentrazioni di iPTH erano in parte inferiori rispetto alle concentrazioni di wPTH.
Le concentrazioni sieriche di Ca e fosfato non influenzate potrebbero anche spiegare perché le concentrazioni sieriche di FGF23 sono rimaste invariate al variare delle concentrazioni di Ca nella dieta. È stato dimostrato che l’ipercalcemia e l’iperfosfatemia aumentano le concentrazioni plasmatiche di FGF23 nei topi e nei gatti.
La divergenza tra la concentrazione di P urinaria e la concentrazione di Ca urinaria nello studio attuale è probabilmente in ultima analisi un risultato diretto del disaccoppiamento tra l’assorbimento intestinale dei due ioni e potrebbe essere una spiegazione per gli effetti marcati delle diete sul pH urinario dei gatti.
Concentrazioni di Ca intestinali più elevate potrebbero essere interessanti per quanto riguarda il CaOx nella prevenzione degli uroliti. Recenti studi condotti in esseri umani e cani indicano che elevate concentrazioni di Ca nell’alimentazione potrebbero essere vantaggiose, a causa di una complessazione intestinale tra Ca e Ox, che riduce il loro assorbimento intestinale e l’escrezione renale e quindi riduce il rischio per lo sviluppo di CaOx o di altri Ca contenenti cristalli e calcoli. Nel presente studio, le concentrazioni di Ox urinario erano paragonabili quando le diete con i livelli di Ca bassi e moderati (0,6- 1,5% Ca) sono stati incrementati, ma è diminuito quando si incrementano le diete ad alto contenuto di Ca (1,9-2,4% Ca). Pertanto, si può ipotizzare che l’ipotesi di una complessazione intestinale tra Ca e Ox nel caso di alti livelli di Ca in una dieta potrebbe essere applicata anche ai gatti. Tuttavia, si deve considerare che le quantità di Ox sono normalmente basse nel cibo per gatti, limitando la sua complessazione con il Ca nell’intestino. Inoltre, la dimostrata diminuzione delle concentrazioni urinarie di Ox con l’aumento dei livelli di Ca nella dieta è stata solo moderata, indicando solo una piccola riduzione del rischio per la formazione di uroliti di CaOx felini da parte di livelli di Ca più elevati.
Conclusione
Il presente studio ha dimostrato che l’escrezione di Ca dei gatti è principalmente regolata da cambiamenti nell’assorbimento intestinale e non attraverso la regolazione dell’escrezione renale. Anche se le concentrazioni di PTH e FGF23 nel sangue dei gatti non sono state influenzate dall’aumento dei livelli di Ca con la dieta, la diminuzione osservata dei precursori del calcitriolo 25(OH)D2 e 25(OH)D3 indica meccanismi di controllo ormonale della dietetica. Elevati livelli di fosfato calcico dietetico sono stati associati ad un basso pH delle urine. Studi futuri dovrebbero indagare la rilevanza fisiologica dell’effetto acidificante nell’organismo felino.