Skeletal and cardiovascular consequences of a positive calcium balance during hemodialysis / Consequências esqueléticas e cardiovasculares de um balanço positivo de cálcio durante a hemodiálise

Abstract Patients on hemodialysis are exposed to calcium via the dialysate at least three times a week. Changes in serum calcium vary according to calcium mass transfer during dialysis, which is dependent on the gradient between serum and dialysate calcium concentration (d[Ca]) and the skeleton turnover status that alters the ability of bone to incorporate calcium. Although underappreciated, the d[Ca] can potentially cause positive calcium balance that leads to systemic organ damage, including associations with mortality, myocardial dysfunction, hemodynamic tolerability, vascular calcification, and arrhythmias. The pathophysiology of these adverse effects includes serum calcium changes, parathyroid hormone suppression, and vascular calcification through indirect and direct effects. Some organs are more susceptible to alterations in calcium homeostasis. In this review, we discuss the existing data and potential mechanisms linking the d[Ca] to calcium balance with consequent dysfunction of the skeleton, myocardium, and arteries.

Resumo Pacientes em hemodiálise são expostos ao cálcio, por meio do dialisato, pelo menos três vezes por semana. As alterações no cálcio sérico variam de acordo com a transferência de massa de cálcio durante a diálise, que é dependente do gradiente entre a concentração de cálcio no plasma e no dialisato (d [Ca]) e o estado de renovação do esqueleto que altera a capacidade do osso de incorporar cálcio. Embora subestimado, o d [Ca] pode potencialmente causar balanço positivo de cálcio que leva a danos em órgãos sistêmicos, incluindo associações com mortalidade, disfunção miocárdica, tolerabilidade hemodinâmica, calcificação vascular e arritmias. A fisiopatologia desses efeitos adversos inclui alterações do cálcio sérico, supressão do hormônio da paratireóide e calcificação vascular por meio de efeitos diretos e indiretos. Alguns órgãos são mais suscetíveis a alterações na homeostase do cálcio. Nesta revisão, discutimos os dados existentes e os mecanismos potenciais que ligam o d [Ca] ao equilíbrio do cálcio com a consequente disfunção no esqueleto, miocárdio e artérias.

Preoperative vitamin D level as a post-total thyroidectomy hypocalcemia predictor: a prospective study / Nível pré-operatório de vitamina D como preditor de hipocalcemia pós-tireoidectomia total: estudo prospectivo

Abstract Introduction: Hypocalcemia is one of the most common complications after total thyroidectomy. Preoperative serum vitamin D concentration has been postulated as a risk factor for this complication. However, the subject is still controversial and the role of vitamin D in the occurrence of hypocalcemia remains uncertain. Objective: To evaluate the capability of preoperative vitamin D concentrations in predicting post-total thyroidectomy hypocalcemia. Methods: Forty-seven total thyroidectomy patients were prospectively evaluated for serum 25(OH) vitamin D, calcium and parathyroid hormone before surgery, Calcium every 6 hours, and parathyroid hormone 8 hours post-operatively. Patients were divided according to postoperative corrected calcium into groups without (corrected calcium ≥8.5 mg/dL) and with hypocalcemia (corrected calcium <8.5 mg/dL), who were then evaluated for preoperative 25(OH) vitamin D values. Results: A total of 72.3% of cases presented altered 25(OH) vitamin D preoperative serum concentrations and 51% evolved with postoperative hypocalcemia. The with and without hypocalcemia groups did not differ for preoperative 25(OH) vitamin D (p = 0.62). Univariate analysis showed that age (p = 0.03), postoperative PTH concentration (p = 0.02), and anatomopathological diagnosis of malignancy (p = 0.002) were predictors of postoperative hypocalcemia. In multivariate analysis only parathyroid hormone in postoperative (p = 0.02) was associated with post-total thyroidectomy hypocalcemia. Conclusion: Preoperative serum concentrations of 25(OH) vitamin D were not predictors for post-total thyroidectomy hypocalcemia, whereas postoperative parathyroid hormone influenced the occurrence of this complication.

Resumo Introdução: A hipocalcemia é uma das complicações mais comuns após a tireoidectomia total. A concentração sérica de vitamina D tem sido apontada como fator de risco para essa complicação. No entanto, o assunto ainda é controverso e o papel da vitamina D na ocorrência de hipocalcemia permanece incerto. Objetivo: Avaliar se os níveis pré-operatórios de vitamina D são capazes de predizer a hipocalcemia pós-tireoidectomia total. Método: Quarenta e sete pacientes com tireoidectomia total foram avaliados prospectivamente quanto aos níveis séricos de 25(OH)vitamina D, cálcio e paratormônio antes da cirurgia, cálcio a cada 6 horas e paratormônio 8 horas após a cirurgia. Os pacientes foram divididos de acordo com o cálcio corrigido no pós-operatório em grupos sem (cálcio corrigido ≥ 8,5 mg/dL) e com hipocalcemia (cálcio corrigido < 8,5 mg/dL), que foram avaliados em relação aos valores pré-operatórios de 25(OH)vitamina D. Resultados: 72,3% dos casos apresentaram concentrações séricas pré-operatórias alteradas de vitamina D- 25 hidroxi e 51% desenvolveram hipocalcemia no pós-operatório. Os grupos com e sem hipocalcemia não diferiram para a 25(OH)vitamina D pré-operatório (p = 0,62). A análise univariada mostrou que a idade (p = 0,03), a concentração de paratormônio no pós-operatório (p = 0,02) e o diagnóstico anatomopatológico de malignidade (p = 0,002) foram preditores de hipocalcemia no pós-operatório. Na análise multivariada, apenas o paratormônio no pós-operatório (p = 0,02) foi associado a hipocalcemia pós-tireoidectomia total. Conclusão: As concentrações séricas pré-operatórias de 25(OH)vitamina D não foram preditores de hipocalcemia pós-tireoidectomia total, enquanto o paratormônio pós-operatório influenciou a ocorrência dessa complicação.

Hipoparatireoidismo secundário ao uso prolongado de omeprazol em um cão: relato de caso / Secondary hypoparathyroidism to omeprazole prolonged use in a dog: case report

O hipoparatireoidismo, quer seja primário ou secundário, é uma doença rara em cães, causada pela diminuição da secreção de paratormônio pelas paratireoides, que leva a sinais clínicos resultantes da hipocalcemia. O omeprazol vem sendo cada vez mais utilizado na medicina veterinária visando à diminuição na produção de líquor, mas existem poucos estudos sobre os efeitos colaterais relacionados ao uso crônico dessa medicação. Relata-se o caso de um cão macho da raça Yorkshire Terrier, com quatro anos de idade, com sinais clínicos de dor, sendo verificada calcificação em pelve e divertículo renal. Segundo o proprietário, o cão fazia uso de omeprazol há mais de dois anos devido ao histórico de hidrocefalia. Os exames laboratoriais evidenciaram anemia microcítica hipocrômica, hipocalemia, hiperfosfatemia, hipocalcemia, hipomagnesemia e hipercalciúria. A dosagem do paratormônio sérico confirmou o hipoparatireoidismo. Após a suspensão do omeprazol, as alterações encontradas nos exames se normalizaram, confirmando que a causa do hipoparatireoidismo era o uso crônico da medicação.(AU)

Primary or secondary hypoparathyroidism is a rare disease in dogs caused by the decreased secretion of parathormone from the parathyroid glands, leading to clinical signs of hypocalcemia. Omeprazole has been increasingly used in veterinary medicine in order to reduce the production of cerebrospinal fluid, but there are few reports of side effects related to its chronic use. We report a case of a four-year-old male Yorkshire terrier with clinical signs of pain, calcification in the pelvis and renal diverticulum. According to the owner, the dog had been receiving omeprazole for over 2 years because of the history of hydrocephalus. Hematological exams revealed hypochromic microcytic anemia, hypokalemia, hyperphosphatemia, hypocalcemia, hypomagnesemia besides hypercalciuria. The determination of serum parathyroid hormone concentrations confirmed hypoparathyroidism. After interrupting omeprazole, the altered features on the exams returned to normal values, confirming that the cause of hypoparathyroidism was the chronic use of the drug.(AU)

Factores perioperatorios relacionados con la hipocalcemia postiroidectomía total / Perioperative factors related to hypocalcemia after total thyroidectomy / Fatores peri-operatórios envolvidos com hipocalcemia pós tireoidectomia total

INTRODUCCIÓN: Pretendemos analizar qué factores son los que determinan la aparición de hipocalcemia en el postoperatorio de la tiroidectomía total, mediante análisis estadístico, utilizando el paquete SPSS versión 25. MATERIAL Y MÉTODO: Se han estudiado 105 pacientes intervenidos de tiroidectomía total en nuestro centro durante los años 2015 a 2017. RESULTADOS: Se trataba de 85 mujeres (81%) y 20 hombres (19%), con edades comprendidas entre 30 y 91 años, con media de 57 años. El diagnóstico anatomopatológico más frecuente fue patología benigna (82,9%), con 87 casos...

INTRODUCTION: We intend to analyze which factors are responsible for the appearance of hypocalcemia in the postoperative period of total thyroidectomy, using statistical analysis with the SPSS version 25 package. MATERIAL AND METHOD: We studied 105 patients who underwent total thyroidectomy in our center during the years 2015 to 2017. RESULTS: There were 85 women (81%) and 20 men (19%), aged between 30 and 91 years, with an average of 57 years. The most frequent anatomopathological diagnosis was benign pathology (82.9%), with 87 cases…

INTRODUÇÃO: Pretendemos analisar quais são os fatores que determinam a ocorrência de hipocalcemia na tireoidectomia total no pós-operatório, utilizando análise estatística usando SPSS versão 25. MATERIAL E MÉTODO: Foram estudados 105 pacientes que foram submetidos a tireoidectomia total em nosso centro ao longo dos anos 2015 a 2017. RESULTADOS: Foram 85 mulheres (81%) e 20 homens (19%), com idade entre 30 e 91 anos, com média de 57 anos. O diagnóstico anatomopatológico mais frequente foi a patologia benigna (82,9%), com 87 casos...

Hypoparathyroidism: clinical features, skeletal microstructure and parathyroid hormone replacement / Hipoparatiroidismo: aspectos clínicos, microestrutura esquelética e reposição do paratormônio

OBJECTIVE: Hypoparathyroidism is a disorder in which parathyroid hormone is deficient in the circulation due most often to immunological destruction of the parathyroids or to their surgical removal. The objective of this work was to define the abnormalities in skeletal microstructure as well as to establish the potential efficacy of PTH(1-84) replacement in this disorder. SUBJECTS AND METHODS: Standard histomorphometric and µCT analyses were performed on iliac crest bone biopsies obtained from patients with hypoparathyroidism. Participants were treated with PTH(1-84) for two years. RESULTS: Bone density was increased and skeletal features reflected the low turnover state with greater BV/TV, Tb. Wi and Ct. Wi as well as suppressed MS and BFR/BS as compared to controls. With PTH(1-84), bone turnover and bone mineral density increased in the lumbar spine. Requirements for calcium and vitamin D fell while serum and urinary calcium concentrations did not change. CONCLUSION: Abnormal microstructure of the skeleton in hypoparathyroidism reflects the absence of PTH. Replacement therapy with PTH has the potential to correct these abnormalities as well as to reduce the requirements for calcium and vitamin D.

OBJETIVO: O hipoparatiroidismo é uma doença em que há diminuição dos níveis circulantes do paratormônio, em geral, causada por destruição autoimune ou exerese cirúrgica. O objetivo deste estudo foi descrever as anormalidades microestrutrurais esqueléticas, como também o potencial terapêutico do uso do PTH(1-84). SUJEITOS E MÉTODOS: Histomorfometria padrão e análise de micro-CT foram realizadas em biópsias de crista ilíaca de indivíduos com hipoparatiroidismo. Os participantes foram tratados com PTH(1-84) por dois anos. RESULTADOS: A densidade óssea aumentou e os achados esqueléticos refletiram o estado de baixa remodelação óssea com maior BV/TV, Tb Wi e CT Wi, como também supressão de MS e BFR/BS quando comparado com o grupo controle. Com o uso de PTH(1-84), a remodelação óssea aumentou e a densidade óssea aumentou na coluna lombar. As necessidades de cálcio e vitamina D diminuíram e a calciúria não mudou. CONCLUSÃO: A microestrutura esquelética anormal no hipoparatiroidismo reflete a ausência do PTH. A terapia de reposição com PTH tem o potencial de reverter essas anormalidades, como também reduzir as necessidades de cálcio e vitamina D.

Efeito local do paratormônio sintético na reconstrução óssea em calvária de coelhas / Local effect of synthetic parathyroid hormone in bone reconstruction of calvaria rabbit model

Objetivo: avaliar a ação local do paratormônio sintético (PTH) na regeneração óssea em calvária de coelhas. Método: foram utilizadas 20 coelhas, adultas, que receberam um cilindro de titânio fixado na calvária. Os animais foram divididos em dois grupos: GC (controle) e GE (experimental). Em cada animal foi realizado, com auxílio de micromotor, descorticalização do osso no local onde foi implantado um cilindro de titânio com volume interno útil de 112 mm3. Cada cilindro, após fixação na calvária, foi preenchido por coágulo sanguíneo obtido do próprio animal. Ao coágulo do grupo experimental foi adicionado 20 µg de PTH sintético derivado de DNA recombinante humano. Após oito e 12 semanas, cinco animais de cada grupo foram anestesiadas, sendo o volume do cilindro avaliado e o tecido presente no interior do cilindro retirado e fixado em formol a 10%. Após fixação o material foi descalcificado e processado para inclusão em parafina. Foram feitos cortes de 5 µm que foram corados pela hematoxilina-eosina e tricrômico de Mallory. Foi feita avaliação histomorfométrica do tecido e os dados submetidos á análise estatística (P < 0,05). Resultados: notamos no interior dos cilindros a presença de tecido conjuntivo frouxo, trabéculas ósseas e regiões de medula óssea, sendo mais desenvolvido no grupo experimental, tanto na 8ª quanto na 12ª semana. A morfometria mostrou maior quantidade de tecido ósseo neoformado no interior dos cilindros, nos grupos experimentais, em relação aos controles. Conclusões: o uso do PTH estimula a formação de tecido ósseo no interior de cilindros implantados em calvária de coelhas.

Objective: to evaluate the local action of synthetic parathyroid hormone (PTH) in bone regeneration of calvaria rabbit model. Methods: twenty animals were divided into two groups: GC (control) and GE (experimental). In each animal, bone removal (decorticalization) was performed with a micromotor and a titanium cylinder (internal useful volume of 112 mm3) was implanted. Afterwards, all cylinders were filled by autogenous blood clots; in the experimental groups, 20ìg of synthetic PTH derived from recombinant human DNA was incorporated into the cylinders. After 8 and 12 weeks, five animals from each group were anesthetized, the cylinder volume measured and the tissue inside the cylinder removed and fixed in 10% formalin. After fixation, the material was decalcified, processed, and 5ìm-thick slices stained with hematoxylin-eosin and Mallory's trichrome. Histomorphometric analysis was made and data submitted to statistical analysis (p<.05). Results: The presence of loose connective tissue, bone trabeculae and bone marrow regions were observed in the cylinders, being more developed in the experimental group, both at 8th and 12th weeks. Also, a higher amount of newly formed bone tissue within the cylinders in the experimental groups compared to controls was seen. Conclusions: the use of PTH stimulated the formation of bone tissue within the cylinders implanted in the calvaria rabbit model.

Hiperparatireoidismo em gatos com hipertireoidismo experimental / Hyperparathyroidism in cats with experimental hyperthyroidism

Os efeitos do hipertireoidismo experimental, 150µg/kg/dia/42 dias de levotiroxina sódica, na homeostase do cálcio foram estudados em 14 gatos sem raça definida, com idades entre um e três anos. A cada 14 dias foram colhidas amostras de soro para a determinação da concentração da tiroxina total (T4), tiroxina livre (FT4), paratormônio intacto (PTH), cálcio total e ionizado, fósforo e, além disso, realizaram-se radiografias para a determinação da densidade mineral óssea (DMO). Observou-se aumento das concentrações séricas do PTH a partir do momento inicial (M0), com diferença significativa deste em relação às concentrações obtidas aos 14 (M1), 28 (M2) e 42 (M3) dias. Não houve diferença significativa nas concentrações séricas de cálcio total e fósforo entre todos os momentos. O cálcio ionizado diminui de M0 para M1 e de M1 para M3, com diferença significativa. Os hormônios tireoidianos apresentaram correlação positiva com o PTH e negativa com o cálcio ionizado. A correlação entre DMO e PTH a partir de M2 foi negativa e entre DMO e fósforo foi negativa somente em M2. Não se observou correlação entre DMO e as demais variáveis. Em M1, M2 e M3 foi observada correlação negativa entre o PTH e o cálcio ionizado. Conclui-se que o hipertireoidismo em gatos adultos jovens está associado ao hiperparatireoidismo secundário devido ao aumento do PTH e diminuição do cálcio ionizado. Os efeitos combinados dos hormônios tireoidianos e do PTH contribuíram para a diminuição da DMO.

The effect of experimental hyperthyroidism, 150µg/kg/day/42 days, on calcium homeostasis was studied in 14 mongrel cats aging from one to three-year-old. Total thyroxine (T4), free thyroxine (FT4), parathyroid hormone (PTH), total and ionized calcium, phosphorus, bone mineral density were measured. Serum concentrations of PTH of increased from the initial moment (MO), with significant differences to when measured after 14(M1), 28(M2), and 42(M3) days. However, significant differences on serum concentrations were not observed among the values of M1, M2, and M3. The ionized calcium significantly decreased from M0 to M1 and from M1 to M3. Thyroid hormones showed positive correlation with PTH and negative with ionized calcium. Bone mineral density showed negative correlation with PTH from M2 to M3 and with phosphorus on M2, with no correlation with the other variables. Negative correlation of PTH with ionized calcium was observed on M1, M2, and M3. In conclusion, hyperthyroidism in young adult cats is associated to secondary hyperparathyroidism due to increase of PTH and decrease of ionized calcium. The combined effects of thyroid hormones and PTH contributed to the reduction of bone mineral density.

Prevalência de deficiência e insuficiência de vitamina D e sua correlação com PTH, marcadores de remodelação óssea e densidade mineral óssea, em pacientes ambulatoriais / Prevalence of vitamin D deficiency and its correlation with PTH, biochemical bone turnover markers and bone mineral density, among patients from ambulatories

A deficiência de vitamina D (VD) leva ao raquitismo e à osteomalacia e sua insuficiência, caracterizada pelo hiperparatireoidismo secundário, pode resultar osteoporose. Apesar de amplamente prevalente, a insuficiência de VD ainda é pouco reconhecida e subtratada. Os autores estudaram 180 pacientes atendidos em ambulatório de endocrinologia em Belo Horizonte, que tiveram os níveis de 25(OH)VD mensurados, correlacionando-os com paratormônio (PTH), marcadores de remodelação óssea e densidade mineral óssea. Para caracterização de níveis insuficientes de VD, foram correlacionados os níveis de 25(OH)VD com os de PTH, definindo-se, nesta série, ponto de corte de 25(OH)VD de 32 ng/ml. Foi encontrada correlação inversa e significativa entre 25(OH)VD e PTH e entre 25(OH)VD e C-telopeptídeo. A prevalência de insuficiência de VD na população estudada foi de 42,4 por cento. Conclui-se que a insuficiência de VD tem alta prevalência entre pacientes que freqüentam nossos consultórios, alertando para a importância da sua investigação na prática clínica e na instituição de políticas para sua prevenção.

Consequences of VD deficiency include rickets and osteomalacia. However, marginal concentrations of 25-hydroxyvitamin D (25(OH)VD) are associated with secondary hyperparathyroidism and osteoporosis. In this context, levels of 25(OH)VD capable to elevate parathyroid hormone (PTH) could be considered as insufficient. The VD insufficiency, although widely prevalent, is still under-recognized and under-treated. The authors have studied 180 patients followed in a endocrinology clinic in Belo Horizonte, who had 25(OH)VD measured, correlating it with PTH, biochemical bone turnover markers and bone mineral density. To determine the sufficiency of VD, 25(OH)VD was correlated with PTH and the cutoff found was of 32ng/ml. CTX-1 and PTH were significantly negative correlated to 25(OH)VD and the prevalence of VD insufficiency was 42 percent. One concludes that the VD insufficiency is widely prevalent among patients who frequently come to our offices, alerting us for the importance to assess VD status more often and to practice politics for prevention of VD insufficiency.

Avaliação do efeito isolado do fósforo e do paratormônio sobre o tecido cardíaco de ratos urêmicos paratireoidectomizados / Evaluation of isolated effects of phosphate and of parathormone on myocardial tissue in uremic parathyroidectomized rats

A doença cardiovascular (DCV) é a principal causa de mortalidade nos pacientes com doença renal crônica (DRC) e a hipertrofia de ventrículo esquerdo (HVE), a alteração mais freqüente. A remodelação cardíaca (RC) patológica ocorre em resposta a agressões como sobrecarga de volume ou de pressão e é influenciada por ativação neurohormonal, fatores locais, inflamação, isquemia, necrose e apoptose celular. Os miócitos são as principais células envolvidas na RC. Avaliamos o papel da hiperfosfatemia e do paratormônio (PTH) em animais urêmicos. Trinta e dois ratos Wistar machos foram submetidos à paratireoidectomia (PTX) e nefrectomia (Nx), com reposição contínua de PTH em concentração fisiológica (PTHf= 0,022 ug/100g/h) ou elevada (PTHe=0,11 ug/100g/h). Os animais sham (N=16) foram operados e recebiam infusão de veículo. Apenas o conteúdo de fósforo nas dietas era diferente, ou seja: pobre=0,2% (pP) ou rica em fósforo=1,2% (rP). Dividimos os animais em 6 grupos: Sham: Sham-pP (G1), Sham-rP (G2); PTX+Nx: PTHf-pP (G3), PTHf-rP (G4), PTHe-pP (G5), PTHe-rP (G6). Semanalmente determinamos o peso e a pressão arterial caudal. Creatinina, fósforo, cálcio PTH e hematócrito foram analisados. Após 8 semanas os animais foram sacrificados. A hipertrofia e fibrose miocárdicas foram analisadas com o sistema digital Leica. O peso do coração corrigido por 100g peso corporal foi maior nos grupos G5 e G6 e apresentou uma correlação positiva com hipertrofia e fibrose miocárdica. A hipertrofia e fibrose foram menores no G3, quando comparado aos grupos Nx. A hipertrofia miocárdica foi maior no G6, evidenciando o papel do P neste processo. A fibrose mocárdica ocorreu principalmente em subendocárdio e foi mais intensa no G6. Analisamos a expressão do fator transformador de crescimento (TGF-beta) e angiotensina II que foram mais intensas nos grupos G5 e G6. As lesões das artérias coronarianas foram avaliadas de forma semi-quantitativa e os animais G5 e G6 mostraram calcificações de camada...

Cardiovascular disease (CVD) is the leading cause of mortality in patients with chronic kidney disease (CKD), and left ventricular hypertrophy (LVH) is the most common alteration. Pathologic cardiac remodeling (CR) occurs in response to injuries such as volume or pressure overload, and it is influenced by neurohormonal activation, local factors, inflammation, ischemia, necrosis and cellular apoptosis. Myocytes are the principal cells involved in CR. We evaluated the role of hyperphosphatemia and parathyroid hormone (PTH) in uremic animals. Thirty-two male Wistar rats were submitted to parathyroidectomy (PTX) and nephrectomy (Nx), with PTH continuous replacement in physiologic concentration (PTHf=0.022ug/100g/h) or elevated (PTHe=0.11ug/100g/h). The sham animals (N=16) were operated and received vehicle infusion. Only the phosphorus content in diets was different, that is: poor = 0.2% (pP) or rich in phosphorus = 1.2% (rP). We divided the animals into 6 groups: Sham: Sham-pP (G1), Sham-rP (G2); PTX+Nx: PTHf-pP (G3), PTHf-rP (G4), PTHe-pP (G5), PTHe-rP (G6). We determined the weight and caudal blood pressure weekly. Creatinine, phosphorus, PTH calcium and hematocrit were analyzed. After 8 weeks, the animals were sacrificed. Myocardial hypertrophy and fibrosis were analyzed using Leica digital system. The weight of the heart corrected for 100g body weight was greater in groups G5 and G6 and presented a positive correlation with myocardial hypertrophy and fibrosis. Hypertrophy and fibrosis were lower in G3, when compared to Nx groups. Myocardial hypertrophy was higher in G6, determining the role of P in this process. Myocardial fibrosis occurred mainly in subendocardium and was more intense in G6. We analyzed the expression of transforming growth factor (TGF-alfa) and angiotensin II, which were more intense in groups G5 and G6. Coronary artery lesions were evaluated semiquantitatively and G5 and G6 animals showed middle layer...