background image

Lec5 :Parathyroid gland &hypercalcemia   Dr. Nihad Abdallah Aljeboori/ Subspeciality Endocrinology & Diabetology 

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

Lec5 :Parathyroid gland &hypercalcemia   Dr. Nihad Abdallah Aljeboori/ Subspeciality Endocrinology & Diabetology 

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 

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 
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.

 


background image

Lec5 :Parathyroid gland &hypercalcemia   Dr. Nihad Abdallah Aljeboori/ Subspeciality Endocrinology & Diabetology 

 

 

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


background image

Lec5 :Parathyroid gland &hypercalcemia   Dr. Nihad Abdallah Aljeboori/ Subspeciality Endocrinology & Diabetology 

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


background image

Lec5 :Parathyroid gland &hypercalcemia   Dr. Nihad Abdallah Aljeboori/ Subspeciality Endocrinology & Diabetology 

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. 

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 (> 


background image

Lec5 :Parathyroid gland &hypercalcemia   Dr. Nihad Abdallah Aljeboori/ Subspeciality Endocrinology & Diabetology 

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. 

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.

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Hatem Saleh
المشاهدات: لقد قام عضوان و 47 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