Silver jubilee: 25 years of the first demonstration of the direct effect of phosphate on the parathyroid cell

Abstract

Although phosphorus is an essential element for life, it is not found in nature in its native state but rather combined in the form of inorganic phosphates (PO4 3−), with tightly regulated plasma levels that are associated with deleterious effects and mortality when these are out of bounds. The growing interest in the accumulation of PO4 3− in human pathophysiology originated in its attributed role in the pathogenesis of secondary hyperparathyroidism (SHPT) in chronic kidney disease. In this article, we review the mechanisms by which this effect was justified and we commemorate the important contribution of a Spanish group led by Dr. M. Rodríguez, just 25 years ago, when they first demonstrated the direct effect of PO4 3−on the regulation of the synthesis and secretion of parathyroid hormone by maintaining the structural integrity of the parathyroid glands in their original experimental model. In addition to demonstrating the importance of arachidonic acid (AA) and the phospholipase A2-AA pathway as a mediator of parathyroid gland response, these findings were predecessors of the recent description of the important role of PO4 3- on the activity of the calcium sensorreceptor, and also fueled various lines of research on the importance of PO4 3− overload not only for the pathophysiology of SHPT but also in its systemic pathogenic role.

Aunque el fósforo es un elemento indispensable para la vida, en la naturaleza no se encuentra en estado nativo sino combinado en forma de fosfatos inorgánicos (PO4 3−), con niveles plasmáticos estrechamente regulados que se asocian a efectos deletéreos y mortalidad cuando estos se encuentran fuera de la normalidad. El interés creciente sobre el acúmulo de PO4 3- en la fisiopatología humana se originó en el papel que se le atribuyó en la patogenia del hiperparatiroidismo secundario a la enfermedad renal crónica. En este artículo revisamos los mecanismos por los cuales se justificaba dicho efecto y conmemoramos la importante contribución de un grupo espan˜ ol liderado por el Dr. M. Rodríguez, ahora hace justo 25 an˜ os, cuando demostraron por primera vez el efecto directo del PO4 3− sobre la regulación de la síntesis y secreción de hormona paratiroidea, manteniendo la integridad estructural de las glándulas paratiroides en su nuevo modelo experimental. Además de demostrar la importancia del ácido araquidónico (AA) y la vía de fosfolipasa A2-AA como mediadora de respuestas en la glándula paratiroidea, estos hallazgos fueron predecesores de la reciente descripción del importante papel del PO4 3- sobre la actividad del receptor-sensor de calcio y alimentaron asimismo diversas líneas de investigación sobre la importancia de la sobrecarga de PO4 3− no sólo en la fisiopatología del HPTS sino también en su papel patogénico sistémico.