Le phosphore joue un rôle important dans plusieurs aspects du métabolisme cellulaire notamment la synthèse d'adénosine-triphosphate (ATP), qui est la source d'énergie pour de nombreuses réactions cellulaires et enfin de 2 - 3 diphosphoglycérate (2-3 DPG) qui régule la dissociation de l'oxygène de l'hémoglobine. Le phosphore est également un composant important des phospholipides dans les membranes cellulaires. Les modifications du contenu en phosphore de concentration ou les 2 modulent l'activité d'un grand nombre de processus métaboliques.
Parmi le phosphore contenu dans l'organisme, 80 à 85 % est retrouvé dans le squelette. Le reste est largement distribué à travers l'organisme sous la forme de composés organiques de phosphate. Dans le liquide extracellulaire y compris le sérum, le phosphore est présent essentiellement sous forme de phosphate inorganique (Pi). Dans le sérum plus de 85 % du phosphore est présent sous forme d'ions libres et moins de 15 % est lié aux protéines.
La concentration plasmatique physiologique de phosphore exprimée sous forme de phosphate inorganique est de 0,89 à 1,44 mmol/l (28 à 45 mg/l) chez ladulte normal. Il existe un cycle nycthéméral de la phosphatémie (variations de de 6 à 10 mg/l), la concentration la plus basse intervenant entre 8 h et 11 h du matin. Une variation saisonnière de la phosphatémie existe également : la concentration est plus élevée au cours de l'été et la plus basse pendant l'hiver. La concentration sérique de phosphate est nettement plus élevée chez les enfants au cours de la croissance et et diminue progressivement au cours de l'adolescence jusqu'à l'âge adulte. La concentration est également augmentée au cours de la grossesse.
2. Régulation de la phosphatémie
Les principaux déterminants de la concentration sérique de phosphore sont l'apport alimentaire et l'absorption gastro-intestinale de phosphore ; l'excrétion urinaire de phosphore et enfin les mouvements entre les compartiments intra et extracellulaires. Une anomalie dans l'une de ces étapes peut entraîner soit une hypo-, soit une hyperphosphatémie.
L'alimentation courante fournit environ 800 à 1400 mg de phosphore quotidiennement. Soixante à 80 % sont absorbés dans l'intestin essentiellement par transport passif mais il existe aussi un transport actif stimulé par le calcitriol.
Le rein joue un rôle essentiel dans la régulation de l'hémostasie du phosphore. La plupart du phosphore inorganique présent dans le sérum est ultrafiltrable par le glomérule. A des concentrations physiologiques de phosphate sérique et pendant un régime alimentaire normalement enrichi en phosphore, environ 6 à 7 g par jour de phosphore est filtré par le rein.
Plus de 80 % de la charge filtrée est réabsorbée dans le tube proximal et une plus petite quantité dans le tube distal. La réabsorption proximale est un processus dépendant du sodium (cotransport Na-Pi) situé sur la bordure en brosse apicale de la cellule tubulaire. Deux différents types de transporteur Na-P ont été identifiés et clonés (type 1 et type 2). La plupart des facteurs hormonaux métaboliques qui régulent la réabsorption tubulaire rénale de phosphate sont capables de moduler l'expression sur la membrane apicale de la cellule tubulaire proximale du cotransport Na-Pi de type 2.
Ce cotransport est principalement régulé par l'apport en phosphore et la PTH. La restriction en phosphore augmente la réabsorption et une supplémentation en phosphore l'a diminue. L'adaptation aiguë à un régime appauvri ou enrichi en phosphore se fait par l'insertion ou la délétion respectivement de transporteur Na-Pi dans la membrane de la bordure en brosse apicale. L'adaptation chronique à une alimentation appauvri en phosphate comporte la synthèse de nouvelles protéines de transport. Le mécanisme qui initie l'adaptation du transport du phosphate pourrait faire intervenir des modifications de la concentration en ATP ou en calcium à l'intérieur des cellules.
La parathormone (PTH) induit une phosphaturie par inhibition du cotransport Na-P. L'effet s'exerce principalement dans le tubule proximal. L'hormone se lie à des récepteurs spécifiques dans la membrane basolatérale et active 2 systèmes impliqués dans l'inhibition du cotransport du Na-P : adénylate-cyclase, AMP-cyclique, protéine-kinase A et phospholipase C, calcium, proteine-kinase C. Le déficit en phosphate induit une résistance à l'action phosphaturique de la PTH. Les mécanismes cellulaires impliqués dans cette réponse adaptative du transport du phosphate pendant la déplétion en phosphate ne sont pas clairement définis.
