Oncogenic osteomalacia: loss of hypophosphatemia might be the key to avoid misdiagnosis

A osteomalacia oncogênica é um diagnóstico clínico desafiador, caracterizado pela perda renal de fosfato e baixos níveis de 1,25-di-hidroxivitamina D3, ocorrendo na presença de um tumor produtor de altos níveis de fator de crescimento de fibroblasto 23. No entanto, é possível que se trate muito mais de uma falha de diagnóstico clínico do que propriamente uma doença rara. Os autores relatam o caso de um homem de 42 anos com histórico de fraqueza muscular progressiva por cinco anos e restrição à cadeira de rodas, sem diagnóstico. Seus exames laboratoriais evidenciavam baixos níveis de fósforo. A remoção cirúrgica de um hemangiopericitoma detectado previamente em cavidade nasal levou à resolução completa dos sintomas. Os autores enfatizam que, mesmo com a etiologia já evidenciada, o paciente consultou diversos clínicos no decorrer dos cinco anos até que fossem instituídos o diagnóstico e o tratamento adequados. Arq Bras Endocrinol Metab. 2012;56(8):570-3

Oncogenic osteomalacia: loss of hypophosphatemia might be the key to avoid misdiagnosis

Diagnosing oncogenic osteomalacia is still a challenge. The disorder is characterized by osteomalacia caused by renal phosphate wasting and low serum concentration of 1,25-dihydroxyvitamin D3 occurring in the presence of a tumor that produces high levels of fibroblast growth factor 23. However, it is possible that the disease is much more misdiagnosed than rare. We present the case of a 42-year-old man with a long-term history of undiagnosed progressive muscle weakness. His laboratory results mainly showed low serum phosphate. Surgical removal of a nasal hemangiopericytoma that had been diagnosed five years earlier, brought him to a symptom-free condition. Even though knowing the underlying etiology would explain his osteomalacia, the patient sought medical help from countless physicians for five consecutive years, and only after adequate treatment a rewarding outcome was achieved.

Novel ANKH amino terminus mutation (Pro5Ser) associated with early-onset calcium pyrophosphate disease with associated phosphaturia

This report describes a 32-year-old woman presenting since childhood with progressive calcium pyrophosphate disease (CPPD), characterized by severe arthropathy and chondrocalcinosis involving multiple peripheral joints and intervertebral disks. Because ANKH mutations have been previously described in familial CPPD, the proband's DNA was assessed at this locus by direct sequencing of promoter and coding regions and revealed 3 sequence variants in ANKH. Sequences of exon 1 revealed a novel isolated nonsynonymous mutation (c.13 C>T), altering amino acid in codon 5 from proline to serine (CCG>TCG). Sequencing of parental DNA revealed an identical mutation in the proband's father but not the mother. Subsequent clinical evaluation demonstrated extensive chondrocalcinosis and degenerative arthropathy in the proband's father. In summary, we report a novel mutation, not previously described, in ANKH exon 1, wherein serine replaces proline, in a case of early-onset severe CPPD associated with metabolic abnormalities, with similar findings in the proband's father.

Improving diagnosis of tumor-induced osteomalacia with gallium-68 DOTATATE PET/CT

Context: Tumor-induced osteomalacia (TIO) is a rarely diagnosed disorder presenting with bone pain, fractures, muscle weakness, and moderate-to-severe hypophosphatemia resulting from fibroblast growth factor 23-mediated renal phosphate wasting. Tumors secreting fibroblast growth factor 23 are often small and difficult to find with conventional imaging. Objective: We studied the utility of 68Ga-DOTA-octreotate (DOTATATE) somatostatin receptor positron emission tomography (PET)/computed tomography (CT) imaging in the diagnosis of TIO. Design and Setting: A multicenter case series was conducted at tertiary referral hospitals. Patients and Methods: Six patients with TIO diagnosed between 2003 and 2012 in Australia were referred for DOTATATE PET imaging. We reviewed the clinical history, biochemistry, imaging characteristics, histopathology, and clinical outcome of each patient. Results: Each case demonstrated delayed diagnosis despite severe symptoms. DOTATATE PET/CT imaging demonstrated high uptake and localized the tumor with confidence in each case. After surgical excision, there was resolution of clinical symptoms and serum phosphate, except in one patient who demonstrated residual disease on PET/CT. All tumors demonstrated high somatostatin receptor subtype 2 cell surface receptor expression using immunohistochemistry. Conclusions: In patients with TIO, DOTATATE PET/CT can successfully localize phosphaturic mesenchymal tumors and may be a practical first step in functional imaging for this disorder. Serum phosphate should be measured routinely in patients with unexplained muscle weakness, bone pain, or stress fractures to allow earlier diagnosis of TIO. - See more at: http://press.endocrine.org/doi/abs/10.1210/jc.2012-3642#sthash.eXD0CopL.dpuf

Hypophosphatémie après résection hépatique

Introduction : L’hypophosphatémie survient couramment après hépatectomie partielle. La régénération du foie était l’explication initiale. Cependant, les pertes rénales de phosphate observées récemment suggèrent que l’hypophosphatémie est probablement d’origine rénale. Nous avons donc mesuré la fraction d’excrétion urinaire de phosphate (FePO4) après hépatectomie partielle et nous avons étudié le rôle de la parathormone (PTH) et des phosphatonines dans cette hypophosphatémie. Méthodes : Les taux sériques de phosphate, de calcium ionisé, de PTH intacte, de « fibroblast growth factor- 23 » (FGF-23) intact et carboxyle-terminal, de FGF-7, de la « frizzled-related protein-4 » (FRP-4) et de HCO3- ainsi que le pH et la FePO4 ont été mesurés avant la chirurgie et aux jours postopératoires (po) 1, 2, 3, 5 et 7, chez 18 patients ayant subi une résection hépatique partielle. Résultats : Le phosphate sérique était à son plus bas niveau (0,66 ± 0,33 mmol/l; p < 0,001) au jour po 2. La FePO4 culminait à 25,07 ± 2,26 % au jour po 1 (p < 0,05) et était associée avec le taux de la parathormone intacte (r = 0,65; p = 0,006). Le calcium ionisé sérique diminuait à 1,1 ± 0,01 mmol/l, (p < 0,01) en même temps que la parathormone intacte s’élevait à 8,8 ± 0,9 pmol/l, (p < 0,01) au jour po 1; ces deux paramètres étaient inversement corrélés (r = -0,062; p = 0,016). Le FGF-23 intact atteignait son plus bas niveau à 7,8 ± 6,9 pg/ml (p < 0,001), au jour po 3; les valeurs de FGF-23 étaient corrélées avec la diminution du phosphate sérique aux jours po 0, 3, 5 et 7 (p < 0,001). Le FGF-23 carboxyle-terminal, le FGF-7 et la FRP-4 n’étaient pas reliés au phosphate sérique ni à la FePO4. Conclusion : L’hypophosphatémie observée après résection hépatique partielle est liée à une augmentation de la FePO4 qui est sans aucune relation avec les FGF-23 intact ou carboxyle-terminal, le FGF-7 et la FRP-4. La PTH intacte était associée avec la FePO4 uniquement au jour po 1. L’hypophosphatémie après résection hépatique est secondaire à d’autres facteurs non encore identifiés.

Contrôle de l'expression de la protéine PHEX et rôle de PHEX et FGF23 dans la minéralisation par les cellules MC3T3

PHEX est une protéine importante dans le processus de minéralisation osseuse. Des mutations ou la délétion d’une partie de ce gène causent l’hypophosphatémie liée au chromosome X (XLH). Cette maladie est caractérisée par une hypophosphatémie, accompagnée de défauts de minéralisation, de rachitisme et de lésions ostéomalaciques. Avec l’hypophosphatémie, les taux circulants de vitamine D devraient être augmentés, ce qui n’est pas le cas d’où une régulation anormale de la production de vitamine D a lieu. Cependant, malgré le fait que cette protéine soit une peptidase, aucun substrat physiologique n’a encore été répertorié pour PHEX. PHEX est une protéine membranaire de type II de la famille M13 des métalloendopeptidases à zinc possédant un court domaine N-terminal cytosolique, un segment transmembrannaire d’environ 20 acides aminés et une large portion C-terminale extracellulaire où se trouve le site actif de l’enzyme. PHEX est exprimée de façon majoritaire dans les os et dans les dents et elle apparaît à l’initiation de la minéralisation. Les patients souffrant de XLH et la souris Hyp, qui est un modèle animal de la maladie humaine, montrent des quantités importantes de la protéine FGF23. De plus, FGF23 est impliqué dans une autre maladie reliée au métabolisme du phosphate, l’hypophosphatémie rachitique autosomale dominante (ADHR) où des mutations de FGF23 causent sensiblement les mêmes symptômes que XLH. FGF23 est produit principalement par les ostéoblastes et les ostéocytes. FGF23 cause une hypophosphatémie par la diminution de l’expression du cotransporteur NaPi de type II, responsable de la réabsorption du phosphate rénal. L’hypothèse proposée dans la littérature serait que PHEX activerait ou inactiverait des peptides importants pour la minéralisation osseuse. Plus spécifiquement, l’activation ou l’inactivation de ces peptides aurait pour rôle de réguler les quantités de FGF23. Selon l’hypothèse mentionnée précédemment, la régulation de PHEX pourrait donc avoir un effet sur la minéralisation. Une quantité croissante de données sur la régulation de PHEX sont maintenant disponibles. Par exemple, la vitamine D diminue l’expression de PHEX tandis que les glucocorticoïdes et l’hormone de croissance augmentent son expression. Dans une première étude, nous avons voulu déterminer si un peptide relié à la minéralisation osseuse, le PTHrP1-34, pouvait réguler l’expression de PHEX. Nous avons déterminé que le PTHrP1-34 peut réguler de façon négative l’expression de PHEX dans les cellules UMR-106, une lignée cellulaire ostéoblastique. Cette régulation passe par la voie de l’AMPc/protéine kinase A. De plus, cette diminution d’expression est également observée au jour 7 dans des cultures primaires d’ostéoblastes de rat en minéralisation. Par la suite, nous avons étudié un mutant de PHEX, le mutant E4Q retrouvé chez un patient souffrant de XLH, où la mutation se retrouve dans le domaine cytosolique de PHEX. Cette mutation n’interfère pas avec le site catalytique de l’enzyme puisque ce mutant de PHEX peut tout aussi bien cliver un substrat synthétique que la protéine sauvage. Il a été déterminé que cette mutation annule un motif di-acide. Nous avons démontré que ce motif di-acide est responsable de la liaison de PHEX à COPII, responsable de la formation de vésicules de sécrétion. De plus, il semblerait que ce motif soit important, probablement par son interaction avec COPII, à l’incorporation de PHEX dans des vésicules de calcification, lesdites vésicules étant importantes dans le processus de minéralisation. Finalement, des essais de compétitions ont démontré que la minéralisation pouvait être perturbée lorsque l’on surexprimait la queue cytosolique sauvage de PHEX, contrairement à la queue mutée. Ceci suggère possiblement que l’interaction avec COPII menant à l’incorporation de PHEX dans les vésicules de calcification ou d’autres protéines comprenant de tels motifs pourrait être importante pour la minéralisation. Finalement, la dernière étude porte sur la protéine FGF23. Nous avons démontré, par la surexpression de FGF23 dans la lignée MC3T3 d’ostéoblastes de souris, que cette surexpression a un effet sur la sénescence de ces cellules. En effet, des essais de sénescence ont montré l’augmentation de celle-ci lorsque FGF23 est surexprimé. Par contre, la prolifération n’est pas altérée. De plus, il semblerait que la différenciation soit plus rapide, tel qu’observé par une minéralisation survenant plus tôt, mais n’étant pas plus importante. Bref, la surexpression de FGF23 semblerait faire en sorte que les ostéoblastes se différencient plus rapidement et passent donc à un état de sénescence prématuré comparativement aux cellules sauvages. Ceci est en accord avec la littérature où KLOTHO, un cofacteur de FGF23 permettant sa liaison avec une plus grande affinité sur son récepteur, lorsqu’inactivé démontre un phénotype similaire au vieillissement incluant un phénotype de sénescence.

Caractérisation de nouveaux mécanismes transcriptionnels impliqués dans la biologie osseuse

Le développement et l'homéostasie des os requièrent l'orchestration spatio-temporelle d'un grand nombre de signaux moléculaires. Ces signaux entraînent l'activation ou l'inhibition de différents facteurs de transcription, lesquels sont en mesure de contrôler la prolifération et la différenciation des ostéoblastes et des chondrocytes. L'intégrité de ces différents mécanismes se doit d'être maintenu tout au long de la vie. Ainsi, une anomalie dans l'un de ces mécanismes conduit à l'apparition de pathologies osseuses et métaboliques telles qu’une hypophosphatémie, l'ostéoporose ou l'ostéoarthrite (OA). Afin d'en apprendre davantage sur la biologie osseuse, le projet décrit dans cette thèse a pour objectif de caractériser de nouveaux mécanismes de régulation transcriptionnelle pour deux gènes importants dans le développement des os et le maintien de leur intégrité. Il s’agit du Paired-like Homeodomain Transcription Factor 1 (PITX1) et du Phosphate-regulating gene with homology to endopeptidase on the X chromosome (PHEX). Le premier mécanisme présenté dans cette thèse concerne la régulation transcriptionnelle du gène PITX1, un facteur de transcription à homéodomaine nécessaire, notamment, au développement des os des membres inférieurs et au maintien de l'intégrité du cartilage articulaire chez l'adulte. Ainsi, dans les chondrocytes articulaires, on note que l'expression de PITX1 est assurée par le recrutement du facteur de transcription E2F1 à deux éléments de réponse présents dans la région proximale du promoteur de PITX1. Aussi, dans les chondrocytes articulaires de patients souffrant d'OA, dans lesquels l'expression de PITX1 est fortement diminuée, un mécanisme de répression transcriptionnelle, lequel implique la protéine multifonctionnelle Prohibitin (PHB1), semble être activé. En effet, dans ces chondroytes, on note une forte accumulation nucléaire de PHB1 comparativement aux chondrocytes articulaires de sujets sains. Le second mécanisme présenté dans cette thèse concerne la répression transcriptionnelle de PHEX, la peptidase mutée dans le syndrome d'hypophosphatémie lié au chromosome X (X-Linked Hypophosphatemia, XLH), lequel se caractérise par une hypophosphatémie et une ostéomalacie. Le traitement d'ostéoblastes à la Parathyroid hormone-related protein (PTHrP) permet d’observer la répression de PHEX. Afin de caractériser le mécanisme responsable de cette répression, des expériences de gènes rapporteurs ont révélé la présence de deux éléments de réponse pour le répresseur transcriptionnel E4BP4 dans le promoteur de PHEX. La suppression de l'expression d'E4BP4 par l'utilisation d'ARN d'interférence a permis de valider que ce facteur de transcription est responsable de la répression de PHEX suite au traitement d'ostéoblastes à la PTHrP. En somme ces nouveaux mécanismes de régulation transcriptionnelle permettent de mieux comprendre la régulation de l'expression de PITX1 et de PHEX. Aussi, cette nouvelle implication de PHB1 dans la pathogenèse de l'OA offre de nouvelles possibilités de traitement et pourrait servir pour le diagnostic précoce de cette pathologie. Enfin, la caractérisation d'E4BP4 en tant que médiateur pour la répression de PHEX par la PTHrP suggère que ce répresseur transcriptionnel pourrait être impliqué dans le contrôle de la minéralisation des os et des niveaux de phosphate sanguin.

Rosiglitazone reverses tenofovir-induced nephrotoxicity

Tenofovir disoproxil fumarate (TDF) is a first-line drug used in patients with highly active retroviral disease; however, it can cause renal failure associated with many tubular anomalies that may be due to down regulation of a variety of ion transporters. Because rosiglitazone, a peroxisome proliferator-activated receptor-gamma agonist induces the expression of many of these same transporters, we tested if the nephrotoxicity can be ameliorated by its use. High doses of TDF caused severe renal failure in rats accompanied by a reduction in endothelial nitric-oxide synthase and intense renal vasoconstriction; all of which were significantly improved by rosiglitazone treatment. Low-dose TDF did not alter glomerular filtration rate but produced significant phosphaturia, proximal tubular acidosis, polyuria and a reduced urinary concentrating ability. These alterations were caused by specific downregulation of the sodium-phosphorus cotransporter, sodium/hydrogen exchanger 3 and aquaporin 2. A Fanconi`s-like syndrome was ruled out as there was no proteinuria or glycosuria. Rosiglitazone reversed TDF-induced tubular nephrotoxicity, normalized urinary biochemical parameters and membrane transporter protein expression. These studies suggest that rosiglitazone treatment might be useful in patients presenting with TFV-induced nephrotoxicity especially in those with hypophosphatemia or reduced glomerular filtration rate.

Clinical pathological data and analyses of mineral elements of cattle affected by epizootic botulism in the State of São Paulo

In order to study laboratorial aspects of beef cow mortality, a syndrome popularly known as ''doenca da vaca caida'', examens were made of blood, cerebrospinal fluid, serum, bone and liver samples from 32 naturally affected 4 to 9 year old cows, 27 belonging to the Nellore breed and 5 were crossbred Nellore, all originating from farms located in municipalities near Botucatu, State of São Paulo. Laboratory determinations were analysed by descriptive statistics and included hematological values, total plasma protein, plasma fibrinogen, cerebrospinal fluid analysis, and concentration measurements of serum calcium, phosphorus, magnesium, sodium, potassium, chloride, total protein, albumin, globulin, alkaline phosphatase, aspartate aminotransferase, gama-glutamyltransferase and creatine kinase activities, included bone ash percentage and concentrations of calcium, phosphorus and magnesium, and also hepatic levels of copper, zinc, iron, manganese and cobalt. In addition, mouse bioassays and complement micro-fixation tests were performed to detect botulinum toxins in liver samples. The results indicated leukocytosis (13,3+/-3,9 x10(3)/mm(3)) with neutrophilia (8,9+/-3,2 x10(3)/mm(3)), hypocalcemia (7,8+/-1,7mg/dl), hypophosphatemia (3,6+/-1,6mg/dl), hypoalbuminemia (2,9+/-0,9g/dl), increased creatine kinase activity (691,0+/-829,7 UI/1), and reduced ash percentage (60,3+/-1,9%) and low phosphorus (17,2+/-0,4%) in bone. The other values were ail within normal limits. The diagnosis of botulism, involving type C and D toxins, was confirmed as the cause of the mortality in the region of study, what is strongly consistent with the other laboratorial findings.

Infecção experimental com Salmonella Dublin em bezerros bubalinos: estudo clínico, laboratorial e terapêutico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avalição comparativa das intercorrências dialíticas de pacientes com lesão ranal aguda submetidos a sessões de hemodiálise prolongada de 6 e 10 horas

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

Dialysis complications in acute kidney injury patients treated with prolonged intermittent renal replacement therapy sessions lasting 10 versus 6 hours: results of a randomized clinical trial

Prolonged intermittent renal replacement therapy (PIRRT) has emerged as an alternative to continuous renal replacement therapy in the management of acute kidney injury (AKI) patients. This trial aimed to compare the dialysis complications occurring during different durations of PIRRT sessions in critically ill AKI patients. We included patients older than 18 years with AKI associated with sepsis admitted to the intensive care unit and using noradrenaline doses ranging from 0.3 to 0.7 mu g/kg/min. Patients were divided into two groups randomly: in G1, 6-h sessions were performed, and in G2, 10-h sessions were performed. Seventy-five patients were treated with 195 PIRRT sessions for 18 consecutive months. The prevalence of hypotension, filter clotting, hypokalemia, and hypophosphatemia was 82.6, 25.3, 20, and 10.6%, respectively. G1 was composed of 38 patients treated with 100 sessions, whereas G2 consisted of 37 patients treated with 95 sessions. G1 and G2 were similar in male predominance (65.7 vs. 75.6%, P=0.34), age (63.6 +/- 14 vs. 59.9 +/- 15.5 years, P=0.28) and Sequential Organ Failure Assessment score (SOFA; 13.1 +/- 2.4 vs. 14.2 +/- 3.0, P=0.2). There was no significant difference between the two groups in hypotension (81.5 vs. 83.7%, P=0.8), filter clotting (23.6 vs. 27%, P=0.73), hypokalemia (13.1 vs. 8.1%, P=0.71), and hypophosphatemia (18.4 vs. 21.6%, P=0.72). However, the group treated with sessions of 10h were refractory to clinical measures for hypotension, and dialysis sessions were interrupted more often (9.5 vs. 30.1%, P=0.03). Metabolic control and fluid balance were similar between G1 and G2 (blood urea nitrogen [BUN]: 81 +/- 30 vs. 73 +/- 33mg/dL, P=1.0; delivered Kt/V: 1.09 +/- 0.24 vs. 1.26 +/- 0.26, P=0.09; actual ultrafiltration: 1731 +/- 818 vs. 2332 +/- 947mL, P=0.13) and fluid balance (-731 +/- 125 vs. -652 +/- 141mL, respectively) . In conclusion, intradialysis hypotension was common in AKI patients treated with PIRRT. There was no difference in the prevalence of dialysis complications in patients undergoing different durations of PIRRT.

Acidose ruminal subaguda em ovinos Santa Inês: estudo clínico, laboratorial e avaliação da laminite por termografia infravermelha e radiologia digital

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Advanced prostate cancer as a cause of oncogenic osteomalacia: an underdiagnosed condition

Tumor-induced osteomalacia (TIO) is a paraneoplastic bone mineral disturbance related to fibroblast growth factor 23 (FGF23) overproduction by the tumor, usually from mesenchymal origin. Such condition leads to high phosphate renal wasting and, consequently, to cumbersome symptoms as weakness, bone pain, and fractures. Case report. We report a case of an advanced castration-refractory prostate cancer patient, which developed severe hypophosphatemia with elevated phosphate excretion fraction. TIO was suspected, and increased levels of FGF23 reinforced such diagnosis. The patient died 4 months after being diagnosed with TIO. This case suggests that TIO has a dismal prognosis in prostate cancer patients. The clinical oncology community must be aware about such disturbance that can be present in those patients with weakness, bone pain, and hypophosphatemia.