Las causas principales de las osteodistrofias son deficiencias o desequilibrios de calcio, fósforo y vitamina D en la dieta, así como una mala regulación de la actividad de la hormona paratiroidea (PTH). Sus interrelaciones son complejas y no están claramente definidas.
La principal fuente de calcio y fósforo es la dieta. Estos elementos se absorben en cantidades que dependen de la fuente de los minerales, del pH intestinal y de los valores en la dieta de calcio, fósforo, hierro y grasa, así como de la concentración de vitamina D activada en el espacio extracelular. Si hay una disminución de vitamina D o su actividad, estará reducida la absorción de calcio y fósforo. La vitamina D se obtiene tanto a través de la dieta como por su producción cuando la piel se expone a la luz solar (radiación ultravioleta). Para que sea metabólicamente eficaz, la vitamina D debe convertirse en su forma activa a través de dos pasos consecutivos de hidroxilación por el hígado y el riñón. La vitamina D3 (colecalciferol) actúa principalmente en el tracto GI para incrementar la absorción, pero también afecta al hueso, incrementando con ello el aprovechamiento del calcio elemental. A través de un circuito de retroalimentación negativa, también contribuye a la regulación de la secreción de PTH.
La secreción de PTH se produce en respuesta a una baja concentración de calcio ionizado circulante y depende de la disponibilidad de magnesio. Los tres órganos diana de la PTH son los riñones, los huesos y los intestinos. En los riñones, la PTH promueve la absorción tubular renal de calcio mientras que estimula la excreción renal de fósforo, así como la actividad de la 1-alfa-hidroxilasa, la enzima responsable de las activación de la vitamina D3 en el riñón. En el intestino, la PTH promueve la reabsorción de calcio. A su vez, la PTH también facilita la movilización de calcio del hueso para permitir la utilización de calcio desde la matriz osteoide. En los rumiantes, se cree que la PTH aumenta la excreción salival de fósforo intercambiando bicarbonato, mientras que el efecto sobre la excreción renal de fósforo en estas especies parece ser insignificante.
También se ha encontrado que la activación de la vitamina D está regulada por el factor de crecimiento de fibroblastos 23 (FGF23), una fosfatonina. El FGF23 es sintetizado por los osteocitos y parece responder a cambios en la disponibilidad de fósforo. La mayor disponibilidad de fósforo o la hiperfosfatemia regulan al alza la secreción de FGF23, mientras que la depleción de fósforo o la hipofosfatemia reducen la producción de FGF23. Hasta donde se conoce este circuito regulador, el aumento de los niveles de FGF23 conduce a un incremento de la excreción renal de fósforo junto con una activación deficiente de la vitamina D en el riñón, mientras que ocurre lo contrario con la disminución de la síntesis de FGF23. Por tanto, el FGF23 parece presentar una ruta a través de la cual la activación de la vitamina D se regula independientemente de la PTH.
Las lesiones óseas específicas están relacionadas con anomalías en la cantidad relativa o absoluta de vitamina D, calcio, fósforo y PTH. Con frecuencia, además de la deficiencia o el exceso de un elemento, esto también provoca una patología secundaria debido a los mecanismos de retroalimentación, a la alteración de las proporciones o a las deficiencias metabólicas concomitantes. Los síndromes específicos se pueden clasificar como nutricionales, metabólicos o genéticos. Los ejemplos clásicos de osteodistrofias nutricionales son el raquitismo, la osteomalacia, la calcinosis enzoótica o la hipervitaminosis D. La osteodistrofia fibrosa y el hiperparatiroidismo son osteodistrofias metabólicas frecuentes. Las osteodistrofias genéticas pueden estar causadas por defectos en los transportadores de fosfato o por anomalías genéticas en la regulación hormonal de la homeostasis del fósforo. Algunos ejemplos de defectos genéticos asociados con osteodistrofias incluyen la hipofosfatemia ligada al cromosoma X y el raquitismo hipofosfatémico hereditario.
