background image

The parathyroid glands 

Parathyroid hormone (PTH) plays a key role in the regulation of  calcium and phosphate 
homeostasis and vitamin D metabolism, 

 

Functional anatomy, physiology and Investigations

 

The four parathyroid glands lie behind the lobes of the thyroid  and weigh between 25 and 40 
mg. The parathyroid chief cells respond directly to changes in calcium concentrations via a G 
protein-coupled cell surface receptor (the calcium-sensing receptor) located on the cell surface . 
When serum ionised calcium levels fall, PTH secretion rises. PTH is a single-chain polypeptide 
of 84 amino acids. It acts on the  renal tubules to promote reabsorption of calcium and reduce 
reabsorption of phosphate, and on the skeleton to increase osteoclastic bone resorption and bone 
formation. PTH also promotes the conversion of 25-hydroxyvitamin D to the active metabolite, 
1,25-dihydroxyvitamin D; the 1,25-dihydroxyvitamin  D, in turn, enhances calcium absorption 
from the gut. 

More than 99% of total body calcium is in bone. Prolonged exposure of bone to high levels of 
PTH is associated with  increased osteoclastic activity and new bone formation, but  the net 
effect is to cause bone loss with mobilisation of calcium into the extracellular fluid. In contrast, 
pulsatile release of PTH causes net bone gain, an effect that is exploited therapeutically in the 
treatment of osteoporosis  


background image

The differential diagnosis of disorders of calcium metabolism requires measurement of calcium 
phosphate, alkaline phosphatase, renal function, PTH and 25-hydroxyvitamin D. 

Although the parathyroid glands detect and respond to ionized  calcium levels, most clinical 
laboratories measure only total serum calcium levels. About 50% of total calcium is bound to 
organic ions, such as citrate or phosphate, and to proteins, especially albumin. Accordingly, if 
the serum albumin level is reduced,  total calcium concentrations should be ‘corrected’ by 
adjusting the value for  calcium upwards by 0.02 mmol/L (0.08 mg/dL) for each 1 g/L reduction 
in albumin below 40 g/L. If albumin  concentrations are significantly low, as in severe acute 
illness  and other chronic illness such as liver cirrhosis, this correction  is less accurate and 
measurement of ionised calcium is needed. 

Corrected S. Ca =S.Ca+(40-s.albuminin g/l)*0.08 

Calcitonin is secreted from the parafollicular C cells of the thyroid gland. Although it is a useful 
tumour marker in medullary  carcinoma of thyroid and can be given therapeutically in  Paget’s 
disease of bone , its release from the thyroid is of no clinical relevance to calcium homeostasis 
in humans. 

Presenting problems in parathyroid disease 

 

Hypercalcaemia 

Hypercalcaemia is one of the most common biochemical  abnormalities and is often detected 
during routine biochemical  analysis in asymptomatic patients. However, it can present with 
chronic symptoms, as described below, and occasionally as an  acute emergency with severe 
hypercalcaemia and dehydration. Causes of hypercalcaemia are listed below, Of these, primary 
hyperparathyroidism and malignant hypercalcaemia are  by far the most common. Familial 


background image

hypocalciuric hypercalcaemia  (FHH) is a rare but important cause that needs differentiation 
from primary hyperparathyroidism (HPT). Lithium may cause hyperparathyroidism by reducing 
the sensitivity of the calcium sensing receptor.

 

 

 

Clinical assessment 

Symptoms and signs of hypercalcaemia include polyuria and  polydipsia, renal colic, lethargy, 
anorexia, nausea, dyspepsia  and peptic ulceration, constipation, depression, drowsiness and 
impaired cognition. Patients with malignant hypercalcaemia can  have a rapid onset of 
symptoms and may have clinical features that help to localise the tumour. 

The classic symptoms of primary hyperparathyroidism are  described by the adage ‘bones, 
stones and abdominal groans’, but few patients present in this way nowadays and the disorder is 
most often picked up as an incidental finding on biochemical  testing. About 50% of patients 
with primary hyperparathyroidism are asymptomatic while others have non-specific symptoms 
such as fatigue, depression and generalised aches and pains. 

Some present with renal calculi and it has been estimated that5% of first stone formers and 15% 
of recurrent stone formers  have primary hyperparathyroidism .  Hypertension is a  common 
feature of hyperparathyroidism. Parathyroid tumours are almost never palpable. 

A family history of hypercalcaemia raises the possibility of FHH or MEN   

Investigations 

The most discriminatory investigation is measurement of PTH. If PTH levels are detectable or 
elevated in the presence of hypercalcaemia, then primary hyperparathyroidism is the most likely 
diagnosis. High plasma phosphate and alkaline phosphatase accompanied by renal impairment 


background image

suggest tertiary hyperparathyroidism. Hypercalcaemia  may cause nephrocalcinosis and renal 
tubular impairment, resulting in hyperuricaemia and hyperchloraemia. 

Patients with FHH can present with a similar biochemical  picture to primary 
hyperparathyroidism but typically have low  urinary calcium excretion (a ratio of urinary 
calcium clearance to creatinine clearance of < 0.01). The diagnosis of FHH can be confirmed by 
screening family members for hypercalcaemia and/  or identifying an inactivating mutation in 
the gene encoding the calcium-sensing receptor. 

If PTH is low and no other cause is apparent, then malignancy with or without bony metastases 
is likely. PTH-related peptide,  which is often responsible for the hypercalcaemia associated 
with  malignancy, is not detected by PTH assays, but can be measured  by a specific assay 
(although this is not usually necessary). 

Unless the source is obvious, the patient should be screened for malignancy with a chest X-ray, 
myeloma screen and CT as appropriate. 

Primary hyperparathyroidism 

 

 

Primary hyperparathyroidism is caused by autonomous secretion of PTH, usually by a single 
parathyroid adenoma, which can vary in diameter from a few millimetres to several centimetres. 
It should be distinguished from secondary hyperparathyroidism, in which there is a 
physiological increase in PTH secretion to compensate for prolonged hypocalcaemia (such as in 
vitamin D deficiency), and from tertiary hyperparathyroidism, in which continuous stimulation 
of the parathyroids over a prolonged period of time results in adenoma formation and 
autonomous PTH secretion . This is most commonly seen in individuals with advanced chronic 
kidney disease  

The prevalence of primary hyperparathyroidism is about 1  in 800 and it is 2–3 times more 
common in women than men;  90% of patients are over 50 years of age. It also occurs in the 


background image

familial MEN syndromes ,  in which case hyperplasia or  multiple adenomas of all four 
parathyroid glands are more likely than a solitary adenoma. 

Clinical and radiological features 

Parathyroid bone disease is now rare  due to earlier diagnosis and treatment. Osteitis fibrosa 
results from increased bone resorption by osteoclasts with fibrous  replacement in the lacunae. 
This may present as bone pain  and tenderness, fracture and deformity. Chondrocalcinosis can 
occur due to deposition of calcium pyrophosphate crystals within articular cartilage. It typically 
affects the menisci at the knees and can result in secondary degenerative arthritis or predispose 
to attacks of acute pseudogout. Skeletal  X-rays are usually normal in mild primary 
hyperparathyroidism, but in patients with advanced disease characteristic changes are observed. 
In the early stages there is demineralisation, with subperiosteal erosions and terminal resorption 
in the phalanges. 

A ‘pepper-pot’ appearance may be seen on lateral X-rays of the  skull. Reduced bone mineral 
density, resulting in either osteopenia  or osteoporosis, is now the most common skeletal 
manifestation of hyperparathyroidism. This is usually not evident radiographically and requires 
assessment by DXA . 

In nephrocalcinosis, scattered opacities may be visible within  the renal outline. There may be 
soft tissue calcification in arterial walls and hands and in the cornea. 

Investigations 

The diagnosis can be confirmed by finding a raised PTH level in  the presence of 
hypercalcaemia, provided that FHH is excluded. Parathyroid scanning by 99mTc-sestamibi 
scintigraphy  (MIBI)and an ultrasound examination can be  performed prior to surgery, in an 
attempt to localise an adenoma;  a concordant finding of tissue consistent with a parathyroid 
gland and uptake on the MIBI scan allows a targeted resection. 

Negative imaging does not exclude the diagnosis, however, and four-gland exploration may be 
needed.  

Management 

The treatment of choice for primary hyperparathyroidism is surgery, with excision of a solitary 
parathyroid adenoma or  hyperplastic glands. Experienced surgeons will identify solitary 
tumours in more than 90% of cases. Patients with parathyroid bone disease run a significant risk 
of developing hypocalcaemia post-operatively but the risk of this can be reduced by correcting 
vitamin D deficiency pre-operatively. 


background image

Surgery is usually indicated for individuals aged less than 50 years, with clear-cut symptoms or 
documented complications  (such as renal stones, renal impairment or osteoporosis), and  (in 
asymptomatic patients) significant hypercalcaemia (corrected serum calcium > 2.85 mmol/L (> 
11.4 mg/dL)). Patients who  are treated conservatively without surgery should have calcium 
biochemistry and renal function checked annually and bone  density monitored periodically. 
They should be encouraged to maintain a high oral fluid intake to avoid renal stones. 

Occasionally, primary hyperparathyroidism presents with severe 

life-threatening 

hypercalcaemia. This  is often due to dehydration  and should be managed medically with 
intravenous fluids and bisphosphonates. If this is not effective, then urgent parathyroidectomy 
should be considered. 

Cinacalcet is a calcimimetic that enhances the  sensitivity of the calcium-sensing receptor, so 
reducing PTH  levels, and is licensed for tertiary hyperparathyroidism and as  a treatment for 
patients with primary hyperparathyroidism who are unwilling to have surgery or are medically 
unfit. 

Familial hypocalciuric hypercalcaemia 

This autosomal dominant disorder is caused by an inactivating mutation in one of the alleles of 
the calcium-sensing receptor gene, which reduces the ability of the parathyroid gland to ‘sense’ 
ionised calcium concentrations. As a result, higher than normal  calcium levels are required to 
suppress PTH secretion. The typical  presentation is with mild hypercalcaemia with PTH 
concentrations that are ‘inappropriately’ at the upper end of the reference range or are slightly 
elevated. Calcium-sensing receptors in the renal  tubules are also affected and this leads to 
increased renal tubular reabsorption of calcium and hypocalciuria (as measured in the vitamin 
D-replete individual by a fractional calcium excretion  or 24-hour calcium excretion). The 
hypercalcaemia of FHH is always asymptomatic and complications do not occur. The main risk 
of FHH is that of the patient being subjected to an  unnecessary (and ineffective) 
parathyroidectomy if misdiagnosed  as having primary hyperparathyroidism. Testing of family 
members  for  hypercalcaemia is helpful in confirming the diagnosis and  it is also possible to 
perform genetic testing. No treatment 

is necessary.

 


background image

 

 

 

 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Ahmed monther Aljial
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 94 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل