Digital radiography as an alternative method in the evaluation of bone density in uremic rats / Radiografia digital como método alternativo na avaliação da densidade óssea em ratos urêmicos

ABSTRACT Introduction: Digital radiography (DRx) may provide a suitable alternative to investigate mineral and bone disorder (MBD) and loss of bone density (BD) in rodent models of chronic kidney disease (CKD). The objective of this study was to use DRx to evaluate BD in CKD rats, and to evaluate the correlation between DRx findings and serum MBD markers and bone histomorphometry. Methods: Uremia was induced by feeding Wistar rats an adenine-enriched diet (0.75% for 4 weeks/0.10% for 3 weeks); outcomes were compared to a control group at experimental weeks 3, 4, and 7. The following biochemical markers were measured: creatinine clearance (CrC), phosphate (P), calcium (Ca), fractional excretion of P (FeP), alkaline phosphatase (ALP), fibroblast growth factor-23 (FGF-23), and parathyroid hormone (PTH). DRx imaging was performed and histomorphometry analysis was conducted using the left femur. Results: As expected, at week 7, uremic rats presented with reduced CrC and higher levels of P, FeP, and ALP compared to controls. DRx confirmed the lower BD in uremic animals (0.57±0.07 vs. 0.68 ± 0.06 a.u.; p = 0.016) compared to controls at the end of week 7, when MBD was more prominent. A severe form of high-turnover bone disease accompanied these biochemical changes. BD measured on DRx correlated to P (r=-0.81; p = 0.002), ALP (r = -0.69, p = 0.01), PTH (r = -0.83, p = 0.01), OS/BS (r = -0.70; p = 0.02), and ObS/BS (r = -0.70; p = 0.02). Conclusion: BD quantified by DRx was associated with the typical complications of MBD in CKD and showed to be viable in the evaluation of bone alterations in CKD.

RESUMO Introdução: A radiografia digital (RxD) pode representar uma alternativa adequada para investigar o distúrbio mineral e ósseo (DMO) e a perda de densidade óssea (DO) em modelos de roedores da doença renal crônica (DRC). O objetivo deste estudo foi utilizar a RxD para avaliar a DO em ratos com DRC, e avaliar a correlação entre os achados da RxD e marcadores séricos de DMO e histomorfometria óssea. Métodos: A uremia foi induzida pela alimentação de ratos Wistar com dieta enriquecida com adenina (0,75% por 4 semanas/0,10% por 3 semanas); os resultados foram comparados com um grupo controle nas semanas experimentais 3, 4 e 7. Os seguintes marcadores bioquímicos foram medidos: clearance de creatinina (CCr), fosfato (P), cálcio (Ca), fração excretada de P (FeP), fosfatase alcalina (ALP), fator de crescimento de fibroblastos-23 (FGF-23) e paratormônio (PTH). A imagem da RxD foi obtida e a análise histomorfométrica foi realizada com o fêmur esquerdo. Resultados: como esperado, na semana 7, os ratos urêmicos apresentaram redução do CCr e níveis mais altos de P, FeP e ALP em comparação aos controles. A RxD confirmou a menor DO em animais urêmicos (0,57 ± 0,07 vs. 0,68 ± 0,06 u.a.; p = 0,016) em comparação aos controles no final da semana 7, quando a DMO foi mais proeminente. Uma forma grave de doença óssea de alta renovação celular acompanhou essas mudanças bioquímicas. A DO, medida na RxD foi correlacionada a P (r = -0,81; p = 0,002), ALP (r = -0,69, p = 0,01), PTH (r = -0,83, p = 0,01), OS/BS (r = -0,70 p = 0,02) e Ob.S/BS (r = -0,70; p = 0,02). Conclusão: A DO quantificada por RxD esteve associada às complicações típicas da DMO na DRC e mostrou-se viável na avaliação de alterações ósseas na DRC.

Evaluation of prevalence, biochemical profile, and drugs associated with chronic kidney disease-mineral and bone disorder in 11 dialysis centers / Avaliação da prevalência, perfil bioquímico e drogas associadas ao distúrbio mineral ósseo-doença renal crônica em 11 centros de diálise

ABSTRACT Introduction: The diagnosis and treatment of mineral and bone disorder of chronic kidney disease (CKD-MBD) is a challenge for nephrologists and health managers. The aim of this study was to evaluate the prevalence, biochemical profile, and drugs associated with CKD-MBD. Methods: Cross-sectional study between July and November 2013, with 1134 patients on dialysis. Sociodemographic, clinical, and laboratory data were compared between groups based on levels of intact parathyroid hormone (iPTH) (< 150, 150-300, 301-600, 601-1000, and > 1001 pg/mL). Results: The mean age was 57.3 ± 14.4 years. The prevalence of iPTH < 150 pg/mL was 23.4% and iPTH > 601 pg/mL was 27.1%. The comparison between the groups showed that the level of iPTH decreased with increasing age. Diabetic patients had a higher prevalence of iPTH < 150 pg/mL (27.6%). Hyperphosphatemia (> 5.5 mg/dL) was observed in 35.8%. Calcium carbonate was used by 50.5%, sevelamer by 14.7%, 40% of patients had used some form of vitamin D and 3.5% used cinacalcet. Linear regression analysis showed a significant negative association between iPTH, age, and diabetes mellitus and a significant positive association between iPTH and dialysis time. Conclusion: The prevalence of patients outside the target for iPTH was 50.5%. There was a high prevalence of hyperphosphatemia (35.8%), and the minority of patients were using active vitamin D, vitamin D analogs, selective vitamin D receptor activators, and cinacalcet. These data indicate the need for better compliance with clinical guidelines and public policies on the supply of drugs associated with CKD-MBD.

RESUMO Introdução: O diagnóstico e tratamento do distúrbio mineral ósseo-doença renal crônica (DMO-DRC) é um desafio para os nefrologistas e gestores de saúde. O objetivo deste estudo foi avaliar a prevalência, perfil bioquímico, e drogas associadas a DMO-DRC. Métodos: Estudo transversal entre julho e novembro de 2013, em 11 centros com 1134 pacientes em diálise. Dados sociodemográficos, clínicos, e laboratoriais foram comparados entre os grupos, com base em níveis do paratormônio intacto (PTHi) (< 150,151-300, 301-600,601-1000, e > 1001 pg/mL). Resultados: A idade média foi de 57,3 ± 14,4 anos, 1071 pacientes estavam em hemodiálise, e 63 em diálise peritoneal. A prevalência de PTHi < 150 pg/mL foi 23,4% e PTHi > 601 pg/mL foi de 27,1%. A comparação dos grupos mostrou que o nível de PTHi diminuiu com o aumento da idade. Pacientes diabéticos apresentaram uma maior prevalência de PTHi < 150 pg/mL (27,6%). Carbonato de cálcio foi usado por 50,5%, Sevelamer por 14,7%, 40% dos pacientes utilizaram alguma forma de vitamina D, e 3,5% utilizaram cinacalcet. A hiperfosfatemia (> 5,5mg/dL) foi observada em 35,8%. A análise de regressão linear mostrou uma associação negativa significativa entre PTHi, idade, e diabetes mellitus e uma associação positiva significativa com o tempo em diálise. Conclusão: A prevalência de pacientes fora do alvo para PTHi foi de 50,5%. Houve uma alta prevalência de hiperfosfatemia e um baixo uso de vitamina D ativa, análogos da vitamina D, ativadores seletivos da vitamina D, e cinacalcet. Estes dados chamam a atenção para a necessidade de uma maior conformidade com as diretrizes e políticas públicas sobre o fornecimento de medicamentos associados à DMO-DRC.

La osteodistrofia renal y la paratohormona supresora de la remodelación ósea / Renal osteodystrophy and supressor paratohormone in bone remodeling

El Hiperparatiroidismo juega un rol central en la Osteodistrofia Renal (ODR) en pacientes con Insuficiencia Renal Crónica (IRC). Las primeras determinaciones de paratohormona (PTH) sérica aplicadas a la clínica en los años 1960, se basaban en métodos de radioinmunoanálisis (RIA) que usaban un solo anticuerpo contra la región carboxiterminal o la región media de la hormona. En 1987 se introdujo un método inmunométrico (IMA) basado en 2 anticuerpos, denominada en sandwich o PTH intacta, rutinariamente usado hasta hoy en la Investigación y Guías de manejo de la Osteodistrofia. A fines de la década del 90, autores detectaron 2 picks inmunoreactivos al usar el método tradicional, uno de ellos comigraba con la PTH intacta 1-84, en tanto que el 2º pick comigraba con la fracción 7-84, sugiriendo que un importante fragmento inactivo era incluido en las mediciones IMA, sobreestimando el real valor de la PTH, y exponiendo al paciente a tratamientos con altas dosis de vitamina D activa. Este método permitió separar la fracción biológicamente activa, denominada CAP-PTH, de una fracción supresora del metabolismo óseo, la CIP-PTH, y ha sido asociado a la falta de correlación entre la histomorfometría ósea y la PTH intacta 1-84. El importante aumento de la forma adinámica de ODR y las calcificaciones vasculares en los adultos urémicos, se han relacionado a elevadas dosis de vitamina D, calcio y fósforo, terapias que hasta hoy eran orientadas por los niveles de PTH plasmática. El actual manejo de la ODR debe ser reevaluado a la luz del conocimiento actual, y de futuras investigaciones que permitirán un mejor control de esta complicación de la Insuficiencia Renal Crónica.

The spectrum of bone disease in 200 chronic hemodialysis patients: a correlation between clinical, biochemical and histologic findings

Introduction: Renal osteodystrophy includes the complete range of mineral metabolism disordes that affect the skeleton in patients with chronic renal failure. Patients and Methods: 200 patients with end-stage renal disease and on dialysis were investigated regarding the clinical, biochemical and histological findings of bone disease. Results: The spectrum of renal osteodystrophy consisted mainly of high turnover bone lesions (74.5 percent), including osteitis fibrosa in 57.5 percent. Patients with mild bone disease were on dialysis for shorter periods of time and were mostly asymptomatic. Patients with aluminum-related bone disease (16.5 percent) had the greatest aluminum exposure, either orally or parenterally, and together with patients with high turnover mixed disease, were the most symptomatic. Although on a non-regular basis, the vast majority of the patients (82.5 percent) had been receiving vitamin D. The incidence of adynamic bone disease was high (n=8) among parathyroidectomized patients (n=12). Significantly higher serum levels of alkaline phosphatase were observed in osteitis fibrosa. Conclusions: The use calcitriol and phosphate-binding agents on a non-regular basis seems to be the reason for the apparent reduced response to the treatment of secondary hyperparathyroidism. Alkaline phosphatase has been shown to be a fair marker for bone turnover in patients with osteitis fiborsa. The severity of the clinical manifestations of bone disease correlates with the histological features of bone lesion and to the time spent on dialysis.