Troppo spesso dimenticati il fosforo ed il fosfato sono essenziali per la nostra salute.
Il fosforo è un elemento chimico di importanza fondamentale, posizionato nel gruppo 15 della tavola periodica, la cui presenza nel corpo umano è seconda solo al calcio tra i minerali.
Pur risultando essenziale per il nostro organismo attualmente per una serie di motivi, biologici ma anche commerciali, il rischio maggiore è quello di un assunzione eccessiva cronica.
Differenza tra fosforo e fosfato
La sua rilevanza biologica trascende la semplice funzione strutturale nell’osso, poiché il fosfato ( la forma chimicamente attiva in cui il fosforo si manifesta negli organismi viventi ) è intrinsecamente legato alla generazione di energia, alla codifica dell’informazione genetica e alla regolazione di complessi segnali intracellulari.
Per questo il nostro organismo ha creato meccanismi complessi per mantenere il suo equilibrio omeostatico costante.
La salute umana dipende da un equilibrio omeostatico del fosforo estremamente raffinato che gestisce l’assunzione, la distribuzione e l’escrezione di questo ione.
Alterazioni in questo equilibrio, sia in eccesso ( iperfosfatemia ) che in difetto ( ipofosfatemia ), scatenano cascate patologiche che influenzano il sistema cardiovascolare, la densità minerale ossea e la funzionalità neuromuscolare.
Funzione energetica del fosfato
La centralità del fosfato nella biologia cellulare è sintetizzata in modo paradigmatico dalla molecola di adenosina trifosfato ( ATP ).
L’ATP funge da principale vettore di energia chimica per tutte le cellule viventi, alimentando processi vitali che variano dalla contrazione muscolare alla conduzione nervosa e ala sintesi di macromolecole.
La struttura dell’ATP comprende una base azotata, l’adenina, legata a uno zucchero a cinque atomi di carbonio, il ribosio, che a sua volta sostiene una catena di tre gruppi fosfato.
Questi gruppi sono uniti da legami fosfoanidridici ad
alta energia.
L’idrolisi di questi legami, in particolare quello terminale che trasforma l’ATP in adenosina difosfato ( ADP ), libera l’energia necessaria per il lavoro biologico.
Una volta consumato, l’ATP viene rigenerato a l’interno dei mitocondri attraverso la fosforilazione ossidativa, un processo che utilizza l’energia derivante dai nutrienti per riattaccare un gruppo fosfato all’ADP.
Questo ciclo continuo di carica e scarica energetica è essenziale per la sopravvivenza per cui una cellula priva di ATP cesserebbe istantaneamente di funzionare.
Il fosforo nella codifica genetica
Oltre alla produzione di energia il fosfato è un componente essenziale degli acidi nucleici, DNA e RNA.
I gruppi fosfato costituiscono lo scheletro covalente che collega i nucleotidi, garantendo la stabilità della doppia elica e permettendo la conservazione e la trasmissione della informazione genetica.
Il ruolo strutturale del fosforo
Calcio e fosforo sono gli elementi fondamentali della struttura ossea attraverso la formazione dei cristalli di idrossiapatite.
Il loro rapporto ideale a livello osseo è di 2 : 1 a favore del primo.
Dalla loro combinazione viene assicurata la resistenza meccanica del sistema scheletrico.
L’importanza strutturale del fosfato si estende anche alle membrane cellulari, dove i fosfolipidi formano il doppio strato idrofobico che definisce i confini cellulari e regola il trasporto di sostanze.
Il metabolismo del fosfato è in stretto rapporto con quello del calcio: nel plasma il calcio e il fosfato spesso mostrano un rapporto inverso (se il fosfato aumenta, il calcio diminuisce).
Se il contenuto totale di fosfato in un organismo adulto è di circa 850 grammi, per l’ 85% circa è contenuto in scheletro e denti, il 15% nei tessuti molli e lo 0,5% nel sangue.
La vitamina D promuove l’assorbimento intestinale di fosfato e di calcio, favorisce la deposizione di calcio a livello del tessuto osseo ( mentre per il fosfato l’effetto a livello osseo dipende dal dosaggio ) e stimola il riassorbimento di calcio e fosfato a livello renale.
L’idrossiapatite è un componente minerale che fornisce forza e rigidità alle ossa e ai denti.
L’osso non è un deposito inerte ma un tessuto metabolicamente attivo che partecipa attivamente all’omeostasi minerale.
In risposta alle fluttuazioni ormonali, il fosforo viene continuamente scambiato tra la matrice ossea e il liquido extracellulare.
Circa 150-200 mg di fosforo vengono scambiati giornalmente attraverso processi di riassorbimento e formazione ossea.
Come si assume il fosforo
Il mantenimento di livelli sierici stabili di fosforo, compresi generalmente tra 2,5 e 4,5 mg/dL è il risultato di un’interazione dinamica tra l’assorbimento intestinale, il deposito osseo e l’escrezione renale.
A differenza del calcio, che è regolato in modo molto rigido per proteggere la segnalazione elettrica neuromuscolare, il fosforo mostra una maggiore flessibilità nell’intervallo di normalità, sebbene sotto stretto controllo ormonale.
L’assorbimento del fosfato avviene principalmente nell’intestino tenue, attraverso una via passiva dipendente dal gradiente di concentrazione e una via attiva mediata dal cotrasportatore sodio-fosfato NaPi-IIb, regolata dalla vitamina D.
La biodisponibilità del fosforo alimentare è profondamente influenzata dalla sua forma chimica e dall’origine dell’alimento.
Il fosforo organico, presente naturalmente nelle proteine animali (come latticini e carne) e vegetali (legumi, cereali), richiede una degradazione enzimatica per essere assorbito
Poiché gli esseri umani mancano dell’enzima fitasi necessario per scindere questi complessi, l’assorbimento è limitato a circa il 30-50 %.
Gli alimenti ultraprocessati
Al contrario, il fosforo inorganico utilizzato dall’industria alimentare come additivo nei cibi ultraprocessati è presente in forma libera o come sali altamente solubili (fosfati di sodio, potassio, calcio o polifosfati).
Gli additivi a base di fosfati sono onnipresenti ne l’industria alimentare sia nel cibo che nelle bevande grazie alle loro proprietà conservanti, emulsionanti e stabilizzanti.
Questi additivi vengono assorbiti quasi completamente, con una biodisponibilità che raggiunge il 90-100 %, rappresentando un carico di fosforo netto superiore per l’organismo rispetto alle fonti naturali.
Nella dieta moderna occidentale si rischia maggiormente un introito eccessivo di fosfato che una sua carenza.
I rischi dell’iperfosfatemia
La iperfosfatemia legata all’eccessivo ed inconsapevole introito di fosfato ha caratteristiche croniche e per lo più asintomatica per lunghi periodi, rendendola ancora più insidiosa.
Il fosforo elevato agisce direttamente su le cellule della muscolatura liscia vascolare, inducendo una differenziazione fenotipica in cellule simili agli osteoblasti.
Questo processo attivo porta alla deposizione di cristalli di idrossiapatite nelle pareti delle arterie, riducendo l’elasticità vascolare e aumentando la rigidità arteriosa.
La calcificazione non riguarda solo le arterie coronarie, portando a aterosclerosi e rischio di infarto miocardico, ma coinvolge anche le valvole cardiache e l’aorta, aggravando il rischio di ictus e insufficienza cardiaca.
Il fabbisogno di fosforo nelle diverse età
Il fabbisogno di fosforo è massimo durante i periodi di rapida crescita e formazione ossea.
Gli adolescenti richiedono circa 1200 mg al giorno per sostenere lo sviluppo scheletrico, la stessa quantità raccomandata per le donne in gravidanza o allattamento per compensare le perdite verso il feto o il latte materno.
Negli adulti sani, il fabbisogno giornaliero scende a circa 800 mg, mentre per gli anziani si consiglia un leggero incremento a 1000 mg per contrastare la tendenza alla demineralizzazione ossea legata all’età.
Gli integratori orali di fosforo
Nonostante che un ipofosforemia in assenza di malattie specifiche sia estremamente rara, il commercio offre diversi prodotti a base di fosforo in associazione o meno di sali, vitamine, aminoacidi.
Le indicazioni prevalenti sono per la stanchezza e l’affaticamento, sia fisico che psichico, specie per migliorare la memoria e la capacità di concentrazione.
L’uso fai da te di eventuali supplementi o integratori alimentari a base di fosfati può risultare molto pericolosa.
Essendo difficile conoscere l’effettiva assunzione di fosforo per le diverse variabili sopra ricordate, come biodisponibilità e presenza di fosfati inorganici “nascosti” aggiunti negli alimenti moderni industriali, la questione rimane individuale ma anche di sanità pubblica specie nei confronti della prevenzione delle complicanze cardiovascolari.
È necessaria una maggiore trasparenza nelle etichette alimentari, con l’obbligo di indicare il contenuto di fosforo aggiunto, per permettere scelte nutrizionali consapevoli.