ELIZABETE RIBEIRO BARROS
CONSIDERAÇÕES
SOBRE
ETIOLOGIA
E
TRATAMENTO
DA
FRAGILIDADE ÓSSEA NA INFÂNCIA: identificação de uma nova mutação no
gene do LRP5, avaliação do uso de bisfosfonatos na Osteogenesis Imperfecta
e na Osteoporose-Pseudoglioma.
Tese apresentada à Universidade
Federal de São Paulo – Escola
Paulista
de
Medicina
para
obtenção do título de Doutor em
Endocrinologia
São Paulo
2008
Livros Grátis
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ELIZABETE RIBEIRO BARROS
CONSIDERAÇÕES
SOBRE
ETIOLOGIA
E
TRATAMENTO
DA
FRAGILIDADE ÓSSEA NA INFÂNCIA: identificação de uma nova mutação no
gene do LRP5, avaliação do uso de bisfosfonatos na Osteogenesis Imperfecta
e na Osteoporose-Pseudoglioma.
Tese apresentada à Universidade
Federal de São Paulo – Escola
Paulista de Medicina para obtenção
do título de Doutor em Endocrinologia
Área de concentração: Endocrinologia Clínica
Orientadora: Dra Marise Lazaretti-Castro
São Paulo
2008
UNIVERSIDADE FEDERAL de SÃO PAULO
ESCOLA PAULISTA DE MEDICINA
Disciplina de Endocrinologia
Chefe da Disciplina:
Prof Dr. Antônio Roberto Chacra
Coordenador do curso de Pós-graduação:
Prof Dr. Sérgio Atala Dib
i
O valor das coisas não está no tempo em que elas duram,
mas na intensidade com que acontecem.
Por isso existem momentos inesquecíveis,
coisas inexplicáveis
e pessoas incomparáveis.
Fernando Pessoa
ii
A minha orientadora, Dra Marise Lazaretti-Castro pelo incentivo, paciência e
pelas inúmeras oportunidades que me ofereceu ao longo desta minha
trajetória, o meu eterno agradecimento.
iii
Aos meus pais Ana e Manoel que apesar da distância sempre estiveram ao
meu lado apoiando, confiando e respeitando minha escolha, a vocês peço
desculpa pelo longo tempo que fique ausente e longe de casa e declaro
publicamente o meu eterno amor e admiração.
Aos meus irmãos Ailton, Carlos, Elenice e Ana Claudia pelas melhores
lembranças da minha infância e por manter forte dia após dia o elo que nos
une.
Aos meus sobrinhos Camila, Mariana, Gabriel, Caio e João Manoel por
manterem vivo na minha lembrança o sentimento de como é doce e puro ser
criança.
iv
AGRADECIMENTOS
Aos pacientes, sem os quais esse estudo não seria possível.
Aos professores da Disciplina de Endocrinologia da UNIFESP pelos
ensinamentos ao longo da minha trajetória.
Aos meus eternos mestres Dr. José Gilberto H. Vieira e Dra. Cynthia Brandão
pela paciência, amizade e pelo convívio harmonioso de todos estes anos.
Aos amigos do cálcio: Monique, Marília, Sérgio, Ulisses, Érika, Gabriella,
Marcelo, André, Henrique, Patrícia, Patrícia Zach, Alessandra, Mônica, Márcia,
Linda, Ana Paula, Rosângela, Audrey, Ana Laura, Andréia Lage pela presença e
incentivo que sempre me foi dado.
Aos meus amigos pós-graduandos: Márcio, Claudia Nakabashi, Claudia
Akemi, Rosa Paula, Maria Izabel, Manuel, Milena, Maria Regina, Danielle, Cleber,
Alex, Marivânia, Teresa Vieira, Martha, Regina do Carmo, Monike, Sílvia, Gláucia,
Caroline, Carolina, Mariana, Juliana, Rogério, Denise, Patrícia Molica, Patrícia Mory,
Bianca, Deolinda, Fernando, Fernando Flecha, Paula Gama, Priscila, Ligia, por me
ensinarem que vale a pena tentar e pelas palavras de conforto e incentivo.
Aos amigos do laboratório de biologia molecular: Felipe, Gisele, Gustavo,
Rosana, Mariana, Flávia, Liliane, Walter, Janete por estarem sempre dispostos a me
ajudar.
Aos meus eternos amigos- ajudantes: Teresa, Ilda, Gilberto, Ângela, Magnus,
pela paciência e por me ouvirem nas horas de desespero.
Aos amigos Marcos Aurélio, Mário e Eleonor que sempre estiveram presentes
na minha vida.
Aos residentes da Disciplina de Endocrinologia.
Aos funcionários da Disciplina de Endocrinologia: Vanda, Geni, Pedro, Elder,
Ivonete, Filomena, Walquiria, Lilian, Ivone, Kelly, Samia.
As secretárias Amaryllis, Yeda e Margarete pela ajuda e paciência.
v
ÍNDICE
ABREVIAÇÕES.........................................................................ix
INTRODUÇÃO
Definição..........................................................................1
Diagnóstico e etiologia.....................................................1
OSTEOGENESIS IMPERFECTA
1. Definição.....................................................................2
2. Classificação...............................................................2
3. Quadro clínico.............................................................4
4. Achados laboratoriais..................................................6
5. Achados radiológicos..................................................7
6. Tratamento..................................................................7
6.1.
Bisfosfonatos
6.2.
Mecanismo de ação
6.3.
Uso de bisfosfonatos em OI
OSTEOPOROSE PSEUDOGLIOMA
1. Introdução...................................................................15
2. Via de sinalização Wnt/βcatenina...............................16
3. Aspectos clínicos.......................................................17
4. Tratamento..................................................................17
OBJETIVOS
1. Estudo 1......................................................................19
2. Estudo 2......................................................................19
3. Estudo 3......................................................................19
ARTIGO 1....................................................................................20
ARTIGO 2....................................................................................23
ARTIGO 3....................................................................................39
CONSIDERAÇÕES.....................................................................59
CONCLUSÕES FINAIS...............................................................63
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA..............................................64
ANEXOS.....................................................................................74
vi
ABREVIAÇÕES:
ADP: 3-amino-1hidroxipropilidene-1,1-bisfosfonato
APC: “Adenomatosus polyposis coli”
AppCp: “Adenosine-[5`β-methylene] triphosfate”
Appp1:” Triphosphoric acid 1-adenosin-5`y1 ester3”
ANT: adenosina nucleotídeo translocase
BMD: Densidade mineral óssea
vBMD: Densidade mineral óssea volumétrica
COLIA1: Colágeno tipo 1 cadeia α1
COLIA2: Colágeno tipo 1 cadeia α2
DI: Dentigonenesis imperfecta
DNA: Ácido desoxirribonucléico
DXA: Dual energy X-ray Absorptiometry
Dvl: Disheveled
Dkks: Dickkopfs
Dpyr: Deoxipiridinolina
EGF: Fator de crescimento epidermal
FA: Fosfatase alcalina
FPP: Farnesil difosfato sintase
Fz: Frizzled
GGPP: Geranilgeranil difodfato
GH: Hormônio de crescimento
GKS3: Glicogênio kinase sintase 3
HBM: Alta massa óssea ‘‘High bone mass”
LDL: Lipoproteína de baixa densidade
LDLR: Receptor de Lipoproteína de baixa densidade
LRP5: Proteína 5 relacionada ao receptor de lipoproteína de baixa densidade
“ Receptor low–density lipoprotein receptor-related protein 5”
NTX: N-telopeptideo do colágeno tipo 1
OI: Osteogenesis imperfecta
OJI: Osteoporose juvenil idiopática
OMS: Organização mundial de saúde
ONJ: Osteonecrose de mandíbula
OPPG: osteoporose pseudoglioma
PAM: Pamidronato
P1CP: Propeptídeo carboxi-terminal do procolágeno tipo I “C-terminal propeptides
of procollagen I”
P1NP: Propeptídeo amino-terminal do procolágeno tipo I “N-terminal propeptides of
procollagen I”
Pyr: Piridinolina
Ruxn2/CBFA1: Fator de transcrição específico de osteoblastos
TCF/LEC: Fator de célula T/Fator de ligação de leucócitos
ZOL: Ácido zoledrônico
vii
_______________________________________________________Introdução
I - INTRODUÇÃO:
1. Definição:
Osteoporose é o distúrbio ósseo metabólico mais comum na população adulta,
sendo um grande problema de saúde pública. Caracteriza-se por uma baixa massa óssea e
deteriorização da micro-arquitetura levando a uma fragilidade óssea com aumento da
incidência de fraturas (1). De acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS) o termo
osteoporose é definido com T-score ≥ - 2.5 de densidade mineral óssea (BMD), osteopenia
um T-score entre -1.0 e -2.5 (2,3). Essa definição baseia-se na avaliação da densidade
mineral óssea (BMD) através da ‘‘dual energy X-ray absorptiometry” (DXA) realizada em
um grupo de mulheres caucasianas pós menopausadas e usadas como referência para
classificar a população adulta em normal, osteopenia e osteoporose; usando o T-score
para essa classificação. Previamente considerada uma doença associada à idade, nas
últimas décadas, tem crescido o interesse desse distúrbio na população infantil. No
entanto, a interpretação da DXA na população infantil deve ser feita com extremo cuidado,
já que ocorrem mudanças no tamanho e espessura do osso durante o período do
crescimento ósseo, o qual é mais evidente na puberdade. Além disso, não se pode nos
esquecer do fato de que a DXA reporta classicamente uma medida bidimensional de uma
estrutura tridimensional, representando uma projeção da área óssea num plano coronal.
Na população infantil tem sido sugerido o uso do Z-score para definição da massa
óssea. Um Z-score ≤ -2.0 caracteriza o que se deveria chamar de uma baixa massa óssea
para a idade. Neste grupo ainda não está estabelecida a relação entre o valor da BMD e o
risco de fratura como é descrito na população adulta. No entanto, Goulding e col (4)
estudando um grupo de meninas entre 3-15 anos mostraram que para cada redução de 1
DP na BMD de corpo total, há um risco dobrado de uma nova fratura em meninas jovens.
2. Diagnóstico e etiologia:
Normalmente, suspeita-se de osteoporose na infância normalmente é suspeitada
quando a criança apresenta fraturas freqüentes em decorrência a mínimos traumas, um
histórico familiar sugestivo de fraturas, ou se a criança pertence a grupos de risco para
apresentar fragilidade óssea como por exemplo: doenças crônicas que podem
comprometer o metabolismo a ósseo (doença celíaca, doenças neuromusculares, etc), se
_______________________________________________________________Introdução
apresentar histórico de uso de medicação como anticonvulsivante e glicocorticóides, ou
história de imobilização prolongada entre outros fatores.
Deve-se sempre que possível identificar a etiologia da osteoporose, para que se
possa com isso realizar tratamento específico, quando indicado. Do ponto de vista didático,
pode-se classificar a osteoporose em primária e secundária. O grupo das osteoporoses
primárias engloba as doenças hereditárias do tecido ósseo e osteoporose juvenil idiopática
(OJI). A osteoporose de causa secundária pode estar presente em uma série de doenças
como as doenças neuromusculares, as doenças crônicas, os distúrbios endocrinológicos,
erros inatos do metabolismo, uso de medicações que podem comprometer o metabolismo
ósseo, etc (5).
Neste trabalho serão abordadas duas causas de fragilidade óssea na infância: a
osteogenesis imperfecta (OI) e a osteoporose pseudoglioma (OPPG), ambas são
classificadas como osteoporose primária.
II - OSTEOGENESIS IMPERFECTA (OI)
1. Definição:
A OI é uma doença genética caracterizada por uma massa óssea baixa que
envolve, na maioria dos casos, mutação em um dos genes que codificam o colágeno tipo 1
(COLIA1 e COLIA2). A molécula do colágeno tipo I é constituída por duas cadeias α1 e
uma cadeia α2, que se entrelaçam formando uma tripla-hélice. O gene que codifica a
cadeia α1 está localizado no cromossomo 17, enquanto que o gene que codifica a cadeia
α2 fica no cromossomo 7. Os achados clínicos mais comumente encontrados na OI são
esclera azul, dentinogenesis imperfecta (DI), fraturas aos mínimos traumas, graus variáveis
de baixa estatura, surdez e frouxidão ligamentar. Sua incidência varia de 1 a cada 15.000 a
20.000 nascidos vivos (6).
2. Classificação:
De acordo com Sillence (7) podemos classificar a OI em 4 tipos, com base na sua
apresentação clínica e gravidade da doença.
2
______________________________________________________________Introdução
Tipo I (Forma leve): Tem padrão de transmissão autossômica dominante, seu
fenótipo é leve com estatura normal ou próxima ao normal. As fraturas normalmente
ocorrem nos primeiros anos de vida, mas costumam diminuir após a puberdade. O
envolvimento auditivo é freqüente, e ocorre geralmente em 50% dos indivíduos afetados. A
esclera azul está presente desde a infância e permanece azul ao longo de toda a vida.
Dentinogenesis imperfecta (DI) também pode esta presente.
Tipo II (Forma Letal): Na maioria das vezes é causada por uma nova mutação
autossômica dominante (8). A massa óssea está intensamente diminuída e há múltiplas
fraturas intra-útero. Além disso, podem apresentar baixo peso ao nascimento, micro ou
macrocefalia e catarata. Os pacientes geralmente vão a óbito em decorrência da fragilidade
dos arcos costais e hipoplasia pulmonar, por má formação do sistema nervoso central ou
por hemorragia cerebral.
Tipo III (Forma grave): Possui alta prevalência de fraturas ao longo da vida, é o tipo
de OI (dentro da classificação de Sillence) mais grave dentre os pacientes que conseguem
sobreviver ao período neonatal. Um dos achados clínicos típicos é a presença de face com
formato triangular em decorrência do crescimento desproporcional entre o crânio e os
ossos da face. A baixa estatura geralmente é secundária a deformidades dos ossos longos
de membros inferiores, a fraturas vertebrais, escoliose e deformidade torácica. DI é um
achado freqüente mais evidente na primeira dentição. Esclera azul pode estar presente na
infância e adolescência e tornar-se mais clara na idade adulta.
Tipo IV (Forma Moderada): Possui padrão de herança autossômico dominante,
geralmente os pacientes têm baixa estatura para a idade e presença de fraturas em menor
proporção que o tipo III. Essa forma geralmente tem uma apresentação clínica
intermediária entre tipo I e III. Como no tipo III a esclera azul pode estar presente, mas que
tende a normalizar com o passar dos anos. DI pode ou não estar presente.
De maneira geral, o que se observa na prática é uma grande variedade de
apresentações clínicas associadas à fragilidade óssea, na maioria diagnosticada como OI.
Como a análise molecular do colágeno tipo I ainda não é um procedimento rotineiro, o
diagnóstico
desta
patologia
acaba
sendo
predominantemente
clínico,
e
muito
provavelmente, diferentes doenças acabam sendo rotuladas de OI. Os avanços da biologia
molecular confirmaram este fato. Recentemente, foram descritos na literatura três novos
tipos de OI: tipo V, VI, VII (9,10,11). O interessante nesses novos tipos é que, apesar do
3
______________________________________________________________Introdução
fenótipo ser semelhante ao apresentado pelos outros tipos clássicos de OI, não foram
encontradas mutações no gene do colágeno tipo I.
Outro exemplo desta inespecificidade diagnóstica é a Síndrome OsteoporosePseudoglioma (OPPG), a qual em relatos antigos de literatura foi chamada inicialmente de
forma ocular de Osteogenesis imperfecta (12,13). Em 2001(14) Gong e col identificaram a
mutação no LRP5, um gene relacionado à diferenciação osteoblasto, portanto, também não
relacionada ao colágeno tipo I, como responsável pela OPPG. Essa síndrome será descrita
com mais detalhes adiante.
3. Quadro clínico:
Além dos sinais e sintomas clássicos descritos acima, os pacientes portadores de
OI ainda podem apresentar:
3.1. Envolvimento neurológico: apesar da maioria dos pacientes com OI não
apresentarem comprometimento cognitivo, alterações neurológicas podem acompanhar
esta síndrome. A invaginação vértebro-basilar, apesar de ser uma complicação rara,
merece atenção por ser potencialmente fatal (15). Os sintomas mais comuns desta
complicação são: cefaléia, disfagia, hiperreflexia, quadriparesia, ataxia, nistagmo e perda
auditiva. Outros achados neurológicos como hidrocefalia, macrocefalia, malformação de
Dandy-Walker (malformação do SNC caracterizada por hidrocefalia, ausência parcial ou completa do
vermis cerebelar e cisto da fossa posterior, contíguo ao quarto ventrículo)
e atrofia cerebral podem ser
vistos nesses pacientes.
3. 2. Envolvimento cardiovascular:
Problemas cardíacos podem estar presentes em pacientes com OI. Vetter e col
(16) estudando uma série de 127 pacientes com OI durante os primeiros 10 anos de vida,
observaram que a presença de malformações cardíacas foi mais freqüente na OI do tipo III
do que do tipo IV. Com relação à prevalência de prolapso de mitral, os dados de literatura
são controversos. Hortop e col (17) e Vetter e col (18) descrevem uma variação de 3.4% a
6.9%, a qual não difere da encontrada na população geral. No entanto, White e col (19)
observaram que a prevalência de prolapso de mitral foi ligeiramente maior na população de
pacientes com OI (10%) do que na população geral.
4
_______________________________________________________________Introdução
3. 3. Envolvimento renal:
A hipercalciúria é um achado comum nos pacientes com OI. Em 1991 Chines e col
(20), estudando 17 meninas e 30 meninos, descreveram a presença de hipercalciúria com
valores médios de 6.1 ± 0.3 mg/kg/24h em 36% dos pacientes com OI estudados por eles.
Esses autores também observaram que as crianças com hipercalciúria apresentavam
menor estatura, além de uma maior taxa de fraturas em relação às crianças
normocalciúricas. Em 1995 Chines e col (21) após segmento de quatro anos das crianças
com hipercalciúria descrita previamente (20), observaram que, apesar da hipercalciúria, os
pacientes não apresentavam comprometimento da função renal.
3. 4. Baixa estatura e envolvimento metabólico:
Apesar da baixa estatura ser um traço marcante nos pacientes com OI, a
deficiência do hormônio de crescimento (GH) é rara nesta patologia. Num estudo publicado
por Marini e col não foi evidenciada deficiência de GH nos pacientes com OI (22). Alguns
pacientes podem apresentar um estado hiper metabólico que costuma se manifestar
através de um maior grau de sudorese, e maior consumo de oxigênio (23). Hipertermia
maligna também tem sido descrita nesses pacientes, normalmente durante indução
anestésica com barbitúricos, fentanil, pancurônico e óxido nítrico (24). No entanto, a
etiologia deste estado hiper metabólico e da hipertemia é desconhecida (23, 24).
3. 5. Envolvimento pulmonar:
A hipoplasia pulmonar pode ser encontrada na OI tipo II comprometendo o padrão
respiratório e contribuindo, com isso, para a gravidade da apresentação clínica desse tipo
de OI (25). Recentemente, a obstrução de vias áreas superiores foi descrita em três
pacientes com OI, dois dos quais necessitaram de traqueostomia (26).
3. 6. Alterações do tecido conectivo e força muscular:
Os pacientes com OI normalmente têm hiperelasticidade e frouxidão ligamentar,
principalmente no sexo feminino, facilitando a luxação de úmero e rádio, que pode ser
encontrada nesta patologia (27). Hansen e col (28) observaram que a pele dos pacientes
com OI é mais fina e menos elástica do que a pele dos controles. Além disso, a fragilidade
capilar pode ser encontrada nesses pacientes em decorrência do defeito do colágeno. A
presença de fraqueza muscular é um achado comum nessa patologia, embora seja pouco
estudada. Montpetit e col (29) demonstraram que a força de preensão aumentou nos
pacientes com OI na forma grave após infusão de pamidronato.
5
______________________________________________________________Introdução
3. 7. Dentes:
A DI é um dos sinais típicos da OI, mas sua gravidade não está relacionada com a
gravidade do envolvimento do esqueleto. Caracteriza-se pelo comprometimento da dentina,
que se apresenta irregular e com diminuição do número dos túbulos, o que confere o
aspecto típico desta alteração (30). A primeira dentição costuma ser mais afetada do que a
permanente. A má oclusão dentária pode estar presente em 60 a 80% dos pacientes com
OI (31). Levando-se em consideração a presença ou não de DI podemos subdividir a OI
tipo I e tipo IV em subtipo A quando a DI está presente ou subtipo B quando a DI está
ausente.
4. Achados laboratoriais:
Não há alterações laboratoriais típicas da OI que possam auxiliar no seu
diagnóstico. Além disso, os marcadores do metabolismo ósseo, de uma maneira geral, são
de difícil interpretação nas crianças com OI. O diagnóstico de certeza requer
seqüenciamento do gene do COLIA ou estudos do colágeno secretado por fibroblastos
obtidos de cultura de pele. Hipercalciúria, como descrito anteriormente, pode estar presente
nesses pacientes, mas sem comprometimento da função renal (20, 21). Rauch e col (32)
observaram que N-telopeptideo do colágeno tipo I (NTX) estava acima do percentil 50 em
25% dos pacientes com OI tipo I, e em 75% dos pacientes com OI tipo III. Em 1998 Lund e
col (33) estudaram marcadores de formação (propeptídeo C-terminal do colágeno tipo I
(PICP), propeptídeo N-terminal do colágeno tipo I (PINP), osteocalcina e fosfatase alcalina)
e marcadores de reabsorção óssea (ICTP, hidroxipiridinolina, piridinolina (Pyr) e
deoxipiridinolina (Dpyr)) em 78 pacientes com OI. Os autores notaram que o PICP e o PINP
foram menores nas crianças e adultos com OI e que o ICTP, Pyr e Dpyr foram normais ou
baixos nas formas leves, mas, esses mesmos marcadores estavam elevados em adultos
com forma grave de OI. Cundy e col (34) estudaram concentração plasmática de P1NP,
osteocalcina, FA óssea em 24 pacientes com OI tipo I, em 25 pacientes com outras causas
de massa óssea baixa, e 38 controles pareados para sexo e idade, verificaram que a
relação osteocalcina/P1NP foi maior nos pacientes com OI do que nos controles e nos
pacientes com outras causas de baixa massa óssea. Os autores sugerem que a relação
osteocalcina/P1NP possa ajudar no diagnóstico de indivíduos com OI tipo I.
6
______________________________________________________________Introdução
5. Achados radiológicos:
Apesar da OI ser conhecida como a doença dos ossos de cristal, não há achado
radiológico patognomônico desta doença. A presença de osso wormiano pode ser vista em
aproximadamente 60% dos pacientes com OI, no entanto, não é um achado exclusivo
desta patologia. O osso wormiano corresponde a pontos de ossificação primária visto no
Raio-X de crânio. Outro achado radiológico normalmente encontrado na OI tipo III é o
aspecto pipoca (“popcorn”), geralmente presente nas epífises e metáfises dos ossos
longos. Esse aspecto de pipoca “Popcorn” são calcificações que resultam na maturação e
fragmentação desordenada na fise óssea, e sua presença indica distúrbio na ossificação
endocondral que pode contribuir para o retardo do crescimento observado na OI (35). Além
disso, uma porose difusa, afilamento e deformidade principalmente de ossos longos,
pseudo-artrose e sinais de fraturas podem ser vistas ao Raio-X dos pacientes com OI.
6. Tratamento:
Até algum tempo atrás, o tratamento da OI visava apenas o manejo das fraturas e
correções cirúrgicas das deformidades. Poucos estudos envolvendo número pequeno de
pacientes testaram terapias com vitamina C (36), fluoreto de sódio (37), magnésio (38) e
esteróides anabólicos (39), todos sem comprovação de eficácia. O uso de calcitonina
mostrou-se, inicialmente promissor (40), mas estes resultados não foram reprodutíveis (41),
sendo o seu uso posteriormente abandonado.
Com o surgimento de drogas anti-reabsortivas, como os bisfosfonatos, abriu-se
uma nova era no tratamento destas crianças, tornando-se uma alternativa segura e eficaz
para o tratamento da OI.
6.1. Bisfosfonatos:
Os bisfosfonatos (anteriormente chamados de bifosfonatos ou difosfonatos) são
análogos estruturais sintéticos do pirofosfato, que contém um átomo de carbono ligado a
dois resíduos de fosfato, formando o complexo fósforo-carbono-fósforo (P-C-P). Esse
complexo (P-C-P) está ligado a duas cadeias laterais uma curta e outra longa (R1 e R2)
7
______________________________________________________________Introdução
que vão conferir as propriedades químicas e farmacocinéticas dos bisfosfonatos. O radical
R1 é responsável pela afinidade dos bisfosfonatos aos cristais de hidroxiapatita na matriz
óssea e o radical R2 confere maior ou menor capacidade de inibir o osteoclastos.
A alta afinidade de ligação dos bisfosfonatos ao tecido ósseo pode afetar algumas
propriedades biológicas desses compostos como sua captação e retenção pelo esqueleto,
sua difusão para dentro do tecido ósseo, seu potencial de liberação de droga a partir de
reabsorção do osso, sua reciclagem e nova reabsorção pela superfície óssea.
Os bisfosfonatos foram desenvolvidos no século XIX, mas somente nos anos 60
seu uso, em doença ósseo-metabólica, foi investigado e nos anos 90 seu mecanismo de
ação foi demonstrado.
6.2. Mecanismo de ação:
Os bisfosfonatos podem ser separados em dois grupos de acordo com seu
mecanismo de ação: bisfosfonatos simples (não nitrogenados ou non-N-BP) e
bisfosfonatos nitrogenados (N-BP). O primeiro grupo inclui o Etidronato, Clodronato e
Tiludronato enquanto que no segundo grupo temos os bisfosfonatos mais recentemente
desenvolvidos, como Pamidronato, Neridronato, Olpadronato, Alendronato, Ibandronato,
Risedronato e Ácido Zoledrônico.
O mecanismo de ação básico dos bisfosfonatos envolve uma diminuição do
recrutamento e da atividade dos osteoclastos, levando a uma diminuição do turnover ósseo
pela inibição da reabsorção óssea.
Os bisfosfonatos do primeiro grupo (non-N-BP), após serem incorporados pelos
osteoclastos durante a reabsorção óssea, são metabolizados no meio intracelular em
análogos de ATP (que contém metileno) pela enzima “aminoacyl-tRNA synthetase”,
levando ao acúmulo no citosol osteoclasto de metabólitos do tipo AppCp ( adenosine-[5`βmethylene] triphosphate. Estas substâncias induzem a morte celular provavelmente por
inibir enzimas ATP dependentes, semelhante à enzima Adenosina nucleotídeo translocase
(ANT), enzima que está envolvida na permeabilidade do poro mitocondrial. Além disso, a
inibição da ANT pelo AppCp causa hiperpolarização da membrana mitocondrial interna que
pode levar a sua ruptura e indução de apoptose celular (42, 43).
8
______________________________________________________________Introdução
Os bisfosfonatos mais potentes pertencem ao segundo grupo, os quais contêm na
sua cadeia lateral um grupo amino, que pode ser uma cadeia alquílica (por exemplo:
alendronato e ibandronate) ou dentro de um anel heterocíclico (por exemplo: risedronato e
zoledronato). Esse grupo de bisfosfonatos age através da inibição da farnesildifosfato
sintase (FPP sintase), uma enzima do ciclo do Mevalonato. Ao inibir essa enzima, diminui a
concentração celular do farnesildifosfato (FPP) e do geranilgeranildifosfato (GGPP) que são
necessários para prenilação de pequenas GTPases (proteínas de ligação trifosfato
guanosina), tais como Ras, Rho e Rab. Prenilação de proteínas é um processo que
envolve a adição de um grupo prenil (isoprenoide) na porção carboxi-terminal da proteína
alvo, levando a uma modificação pós transcripcional da proteína. A prenilação dessas
proteínas é crucial na sinalização de proteínas que regulam uma variedade de processos
celulares necessários para a função dos osteoclastos, incluindo arranjo do cito esqueleto,
membrana, fluxo de vesículas intracelulares e sobrevivência da célula (44).
Em 2006 Mönkkönen e col (45), estudando células da glia, macrófagos e
osteoclastos tratados com ácido zoledrônico, sugeriram um novo mecanismo de ação dos
bisfosfonatos nitrogenados (além do mecanismo clássico do ciclo do mevalonato). Esse
novo mecanismo envolve a inibição da translocação mitocondrial ADP/ATP levando a
apoptose de osteoclastos. Posteriormente, esse novo mecanismo de ação foi descrito por
Mönkkönen e col (43), o qual estabelece que os N-BPs incluindo Ácido Zoledrônico, induz a
formação de um novo tipo de análogo ATP, denominado a Appp1 (Triphosphoric acid 1adenosin-5’-y1 ester3). A inibição do FPP pelo N-BPs pode levar ao acúmulo intracelular do
substrato IPP (isopentanil profosfato), o qual é conjugado com AMP levando a produção de
Appp1. Semelhante aos metabólitos tipo AppCp ( metabólitos da ação dos non-N-BPs) a
Appp1 induz apoptose direta por bloquear a translocação mitocondrial do ADP/ATP.
A potência dos bisfosfonatos aumenta ou diminui de acordo com sua capacidade
de inibir o ciclo do Mevalonato. Dentre os vários bisfosfonatos nitrogenados testados, o
ácido zoledrônico foi o mais potente em inibir a ação da FPP, seguido do risedronato,
ibandronato, alendronato e pamidronato nesta ordem (44, 46, 47, 48).
6.3. Absorção:
9
______________________________________________________________Introdução
Os bisfosfonatos podem ser de uso endovenoso ou oral. Apesar de o uso oral ser
o mais rotineiramente utilizado no tratamento para osteoporose, o uso de bisfosfonato
endovenoso tem crescido cada vez mais. Uma grande desvantagem do uso oral do
bisfosfonatos é sua má absorção no trato gastrointestinal. Menos de 1% da dose oral
administrada é absorvida. Além disso, essa absorção pode variar de individuo para
indivíduo, bem como ser prejudicada pela presença de alimentação. A baixa absorção
desses compostos é atribuída a sua elevada polaridade, o que impede seu transporte
trans-celular pela barreira epitelial.
Além disso, a própria baixa solubilidade dos sais
metálicos complexos formados a partir dos bisfosfonatos no trato gastrointestinal, pode ser
outra possível causa da má absorção (49). Esta alta polaridade e baixa lipossolubilidade,
por outro lado, fazem dos bisfosfonatos drogas com baixa toxicidade, uma vez que não
penetram pelas membranas lipossolúveis. Sua alta afinidade pela hidroxiapatita faz com
que seja depositado no tecido ósseo mineralizado logo na primeira passagem, com
clareamento plasmático rápido. Somente durante o processo de reabsorção óssea é
captado ativamente pelos osteoclastos, desencadeando uma série de efeitos metabólicos
intracelulares que culminam com a desorganização do cito esqueleto, redução de sua
atividade e, finalmente, morte celular.
Em adultos, este grupo de drogas tem sido usado no tratamento de osteoporose
pós-menopausa, osteoporose induzida por glicocorticóides, doença de Paget e
hipercalcemia associada à malignidade. Em crianças, seu uso tem sido demonstrado com
sucesso e segurança em pequenos grupos, há cerca de 20 anos, incluindo condições mais
diversas como: osteogenesis imperfecta (OI) (50, 51, 52), osteoporose pseudoglioma
(OPPG) (53, 54), osteoporose juvenil idiopática (OJI) (55), displasia fibrosa óssea
(síndrome de McCune Albright) (56, 57), osteoporose secundária à glicocorticóide ou
imobilização prolongada (58), e na hipercalcemia associada à leucemia linfocítica aguda
(59).
6.4. Efeitos adversos:
Alguns efeitos colaterais relacionados aos bisfosfonatos têm sido descritos tanto
na população adulta como na infantil. A febre é o efeito adverso mais comumente descrito
no uso endovenoso, no entanto, a hipocalcemia (que costuma ser transitória e
assintomática) tamém tem sido relatada na população infantil (55). Além disso, uveíte ante10
______________________________________________________________Introdução
rior, episclerite e conjuntivite transitória têm sido descritas com o uso endovenoso de
bisfosfonatos (60). Mialgia transitória, leucopenia, linfopenia e distúrbios gastrointestinais
podem ocorrer com o uso de bisfosfonatos (61).
Outro efeito potencial do uso de bisfosfonato é o efeito tóxico renal. Em 1994
O’Sullivan e col descreveram a ocorrência de falência renal aguda com aumento de
creatinina sérica em um paciente que fez uso inadvertido de altas doses de etidronato
endovenoso (62). Mais recentemente, casos de nefrotoxicidade em pacientes que
receberam alendronato (63, 64) pamidronato (65) e ácido zoledrônico (66) têm sido
descritos. O mecanismo da nefrotoxicidade do N-BPs é desconhecido. Existem hipóteses
de que o modo de ação dos N-BPs em inibir a FPP no ciclo do mevalonato pode também
ser o responsável pela nefrotoxicidade (67, 68).
Apesar da segurança do uso de bisfosfonatos na prática clínica, também tem sido
descrita na literatura a ocorrência de osteonecrose de mandíbula (ONJ) em pacientes com
câncer, tratados com bisfosfonatos endovenoso (69, 70), e com isso tem crescido a
preocupação com a segurança do uso de bisfosfonatos oral, em pacientes com
osteoporose. A principal apresentação clínica da ONJ é uma área óssea exposta em
mandíbula, maxila ou palato. Aproximadamente 80% da ONJ envolvem lesão indolor, e
60% dos casos ocorrem após extração dentária ou cirurgia alveolar (71). A ONJ já havia
sido descrita em literatura geralmente associada à irradiação de cabeça e pescoço,
osteomielite e uso de glicocorticóides (70, 71, 72, 73). Em recente revisão de literatura,
envolvendo uso de bisfosfonatos no tratamento de osteoporose a prevalência de ONJ foi
relativamente baixa (74). Recentemente Brown e col (75) estudaram quarenta e dois
pacientes pediátricos com osteoporose que receberam bisfosfonatos endovenoso por um
tempo médio de 6.5 anos e foram avaliados clínica e radiologicamente para ONJ. Dos
quarenta e dois pacientes, trinta e sete estavam recebendo pamidronato 1 mg/kg/dose
(dose média acumulada 19.8 mg/kg) e ácido zoledrônico 0.05 mg/kg/dose (dose média
acumulada 0.49 mg/kg), quatro tinham recebido somente ácido zoledrônico e apenas um
recebeu pamidronato. Os autores não encontraram evidências de ONJ em nenhuma das
crianças estudadas.
6.5. Uso de bisfosfonatos na OI:
11
______________________________________________________________Introdução
O primeiro trabalho que mostra o uso de bisfosfonato em OI foi feito por
Devogelaer col em 1987 (76). Os autores descrevem o uso de 3-amino-1hidroxipropilidene1,1bisfosfonato (ADP ou pamidronato) via oral, em uma criança de doze anos de idade
portadora de OI. Nesse trabalho, os autores observaram evidências clínicas e radiológicas
dos prováveis efeitos benéficos do bisfosfonato no tratamento da OI, além de descreverem
a presença de estrias rádio-opacas na metáfise óssea, que correspondiam exatamente ao
período de tratamento. Alguns meses depois, Huaux e col (77) confirmaram os achados de
Devogelaer ao evidenciarem o aumento de densidade óssea em duas crianças portadoras
de OI tratadas com ADP. Até o início dos anos 90, havia poucos trabalhos descrevendo o
uso de bisfosfonato em crianças com OI. Em 1997, Willians e col (78) descreveram o uso
de pamidronato endovenoso (15mg) em um menino com OI para tratamento de
hipercalcemia aguda desenvolvida após episódio de fratura. Posteriormente os autores
mantiveram neste paciente tratamento profilático com clodronato na dose de 520mg/ 2
vezes ao dia. Landsmeer-Beker e col (79) em 1997 descreveram o uso de Olpadronato por
via oral na dose de 5mg /dia e 10mg/dia em três crianças portadoras de OI tipo III durante 5
a 7 anos. Os autores demonstraram diminuição do número de fraturas, tendência a
restaurar o tamanho normal das vértebras e ausência de efeitos colaterais. Em 1998 Astron
e Soderhall (80) relataram o uso endovenoso mensal de Pamidronato por 2 a 3 anos em
três crianças portadoras de OI. Nesse trabalho, os autores demostraram aumento da
densidade mineral óssea visto pela DXA, bem como diminuição do turnover ósseo
demonstrado através dos marcadores ósseos. Um dos trabalhos envolvendo um maior
número de participantes foi realizado por Glorieux e col em 1998 (81) que descreveram o
uso de Pamidronato endovenoso na dose média de 6.8±1.1mg/kg/ano a cada 4 ou 6 meses
durante o período de 1.3 a 5 anos, em um grupo de trinta crianças com idade entre 3 e 16
anos. Os autores demonstraram redução da FA e NTX, com aumento da BMD e diminuição
da taxa de fraturas.
Entre 2000 a 2007, vários trabalhos usando bisfosfonatos oral ou endovenoso,
com dose e intervalo de uso variado, têm sido descritos na literatura. Alguns desses
trabalhos estão resumidos na tabela 1. Os trabalhos enumerados de 1 a 8, e os de nº 11 e
nº12 foram feitos com pamidronato endovenoso; o de nº9 foi realizado com neridronato e o
trabalho de nº10 descreve a comparação entre alendronato via oral e pamidronato
endovenoso.
12
______________________________________________________________Introdução
O ácido zoledrônico é um dos bisfosfonatos mais potentes e o seu uso está
aprovado para metástases ósseas, hipercalcemia associada à malignidade, doença de
Paget e, mais recentemente osteoporose (93). Em crianças, a descrição do uso do ácido
zoledrônico tem sido feita por alguns autores envolvendo tratamento de doenças ósseas
variadas (94, 95, 96) e leucemia mielomonocítica juvenil (96). Em 2004, Hogler e col (95)
descreveram o uso de ácido zoledrônico na dose de 0.02-0.025mg/kg e 0.05mg/kg em um
grupo de 34 crianças portadoras de patologia óssea como Síndrome de Mc-Cune Albright,
Osteoporose induzida por esteróide, Doenças de Perthes e necrose avascular, onde o
ácido zoledrônico mostrou ser seguro. Posteriormente Munns e col (96) observaram o uso
de ácido zoledrônico na dose de 0.0125mg/kg em um grupo de crianças com patologias
similares às descritas por Hogler, com bons resultados. O principal efeito colateral,
observado com o uso de ácido zoledrônico, foi hipocalcemia. Em 2005, Shimada e col (97)
descreveram o uso de ácido zoledrônico em uma criança de 3 anos de idade portadora de
leucemia mielomonocítica juvenil.
Esta criança recebeu ácido zoledrônico em doses
crescentes de 2.5mg/m2 de superfície corporal na primeira infusão e posterior aumento da
dose para 5mg/m2 de superfície corporal (7 dias após a primeira infusão) e dose de
6.25mg/m2 de superfície corporal (14 dias após a primeira infusão). Nesse relato, a criança
apresentou aumento das células brancas (leucócitos) após a terapia, hipocalcemia e
hipofosfatemia assintomática, sem alterações da função renal ou sintomas flu-like.
Recentemente Brown e col (75) descrevem o uso de bisfosfonatos (pamidronato e ácido
zoledrônico) em um grupo de crianças com osteoporose, sendo que dos quarenta e dois
pacientes estudados vinte e cinco eram pacientes com OI tipo I, quatro com OI tipo III, e
seis com OI tipo IV. Nesse grupo o uso de ácido zoledrônico foi seguro, inclusive com
relação à osteonecrose de mandíbula que não foi encontrada em nenhum dos pacientes.
13
Autores
Ano
N
Dose/kg
Faixa etária
Efeitos adversos
BMD
No de fraturas
2.3-20,7 meses
Tempo
de
seguimento(meses)
12- meses
1. Plotkin e col
(82)
2. Lee yungSeng e col (83)
2000
9
0,5mg/kg por 3 dias, 4/4 meses
Febre
aumento
diminuição
2001
6
1,5mg/kg, 2/2 meses
4,9-13,7 anos
12-23 meses
Febre
aumento
diminuição
3. Rauch e col
(84)
2002
125
< 2 anos: 0,25-0,5mg/kg/dia por 3 dias, 2/2 meses
2-3 anos: 0,38-0,75mg/kg/dia por 3 dias, 3/3meses
>3 anos: 0,5-1mg/kg/dia por 3 dias, 4/4 meses
1,4-17,5 anos
2,4 anos (27 meses)
não avaliado
aumento
não avaliado
4. Falk e col
(85)
2003
6
0,5-1,0mg/kg/dia, 4/4 meses (2-4 meses)
1,8-14,7 anos
27-39 meses
aumento
não houve diferença
5. Rauch e col
(86)
2003
165
< 2 anos: 0,25-0,5mg/kg/dia por 3 dias, 2/2 meses
2-3 anos: 0,38-0,75mg/kg/dia por 3 dias, 3/3meses
>3 anos: 0,5-1mg/kg/dia por 3 dias, 4/4 meses
2 semanas17,9 anos
4 anos
febre, mialgia,
irritabilidade,
astenia
não avaliado
não avaliado
não avaliado
6. Zeitlin e col
(87)
2003
125
< 2 anos: 0,25-0,5mg/kg/dia por 3 dias, 2/2 meses
2-3 anos: 0,38-0,75mg/kg/dia por 3 dias, 3/3meses
>3 anos: 0,5-1mg/kg/dia por 3 dias, 4/4 meses
0.5-17.9 anos
4 anos
não avaliado
não avaliado
não avaliado
7. DiMeglio e
col (50)
2004
9
< 24 meses: 0,5mg/kg/dia por 3 dias, 2/2meses
24-36 meses: 0,75 mg/kg/dia por 3 dias, 3/3 meses
> 36 meses: 1mg/kg/dia, por 3 dias, 4/4 meses
11 -29 meses
Febre
aumento
diminuição
1-35 meses
8. Arikoski e col
(88)
2004
26
1mg/kg/ dia por 3 dias, 3/3meses
3,2-15,5 anos
12 meses
não avaliado
aumento
não avaliado
9. Gatti e col
(89)
2005
44
2mg/kg/ciclo (Neridronato), 3/3 meses
6-11 anos
3 anos
Sintomas flu-like
aumento
diminuição
10. DiMiglio e
col (90)
2006
18
1mg/kg/dia por 3 dias, 4/4 meses (Pamidronato)
1mg/kg/dia (alendronato)
3-13 anos
2 anos
febre,
vomito
aumento
diminuição
mialgia,
11. Choi e col 2007
11
30mg/m2 1x/mês
0.9-13.8 anos
6-36 meses
Febre
aumento
diminuição
(91)
2
12. Lowing e col 2007
43
10-30mg/m 1x/mês
4meses-16 anos 1 ano
não avaliado
aumento
não avaliado
(92)
Tabela 1: Relação dos trabalhos que avaliaram o uso de bisfosfonatos em crianças com fragilidade óssea. Os trabalhos enumerados de 1 a 8, o de nº 11 e o de nº12 foram feitos com pamidronato
endovenoso; o
trabalho de nº9 usou neridronato e o trabalho de nº10 descreve a comparação entre alendronato via oral e pamidronato endovenoso.
14
_______________________________________________________________Introdução
II - Osteoporose pseudoglioma (OPPG)
1. Introdução:
A OPPG é uma doença autossômica recessiva rara caracterizada por alterações
oculares e ósseas. Estima-se que sua incidência na população seja de aproximadamente
de 1:2. 000.000 com predomínio pelo sexo masculino na proporção de 3:1 (98).
O interesse pelo estudo genético da OPPG ganhou ênfase quando em 1996 Gong
e colaboradores (99), analisando 16 amostras de DNA, mapearam a região 11q12-13 como
gene candidato responsável pela OPPG. Em 1998 Hey e col (100), na tentativa de
encontrar genes candidatos para diabetes mellitus tipo1 no lócus 11q13, identificaram um
novo membro da família de receptores de lipoproteína de baixa densidade (LDL), o qual foi
nomeado como ”low–density lipoprotein receptor-related protein 5” (LRP5). O mesmo grupo
realizou a clonagem do c-DNA de ratos e encontrou homologia de 94% com a proteína
humana. Em 1998, Dong e col (101) isolaram o c-DNA do LRP5 em humanos.
Recentemente Gong e col (14) identificaram mutações no gene do LRP5 como causadoras
da OPPG. Em adição Levasseur e col (102) observaram que ratos com deficiência na lrp5,
apresentavam baixa massa óssea, baixo peso corporal e comprometimento ocular. Em
2002 Kato e col (103), estudando ratos com deficiência de lrp5, confirmaramm os dados de
Levasseur (102)
O gene do LRP5 está localizado no cromosomo11q12-13 (104) e codifica uma
proteína de 1615 aminoácidos, faz parte da família do receptor de lipoproteínas da baixa
densidade (LDLR), os quais são receptores de superfície celular com um único domínio
transmembrânico. Até o momento 13 membros dessa família foram descritos.
As proteínas da família LDLR têm características típicas que são preservadas em
todos os seus membros e são compostas por seis estruturas: uma seqüência sinalizadora;
quatro YWDT motif (propeller domain, essa região é composta por uma repetição dos
aminoácidos: tirosina, triptofano, ácido aspártico e tirosina); quatro seqüências de fator de
crescimento epidermal (EGF) que contêm aproximadamente 40 aminoácidos (dos quais a
cisteina é o mais freqüente); três seqüências do receptor de lipoproteína de baixa
densidade (LDLR), um domínio transmembrânico, um domínio citoplasmático (figura 1). Na
membrana do osteoblasto o LRP5 está localizado entre dois outros receptores de
superfície celular que são os receptores da família Frizzled (Fz) e Kremen. A interação en-
15
_______________________________________________________________Introdução
tre esses receptores de superfície é crucial para a sinalização intracelular. A porção
extracelular do LRP5 liga-se a diferentes fatores, sendo os mais importantes os receptores
da família Wnt, Dickkopfs (Dkks) e Frizzled (Fz). O LRP5 age como co-fator para o receptor
Wnt, na sinalização intracelular que envolve o mecanismo de ação da ß-catenina.
2. Via de sinalização Wnt (wingless): Figura 2
As proteínas da família Wnts são ricas em cisteínas e são importantes na
osteoblastogenesis através de sua interação com outros receptores de superfície da
membrana celular na via canônica da ativação da ß-catenina. A via de sinalização Wnt
pode ocorrer por três diferentes caminhos que pode envolver uma via canônica e duas vias
não canônicas. As duas vias não canônicas envolvem o cálcio e a via de polaridade celular.
A via canônica envolve diretamente o LPR5, o qual juntamente com outros receptores está
envolvido na estabilização da ß-catenina e será descrita com mais detalhes a seguir.
A via de sinalização canônica/Wnt/ß-catenina é complexa e requer a ligação do
Wnt com co-receptor Fz e LRP5/6, para estabilização do sistema Wnt/ ß-catenina
intracelular, durante a ativação da formação óssea. Quando ocorre a ligação Wnt/ LRP5/Fz
na membrana celular há um recrutamento e fosforilação da proteína intracelular Disheveled
(Dvl), que vai então para a superfície celular. Quando está no citoplasma a Dvl está ligada
à molécula de Axin, glicogênio kinase sintase 3 (GKS3) e APC (adenomatous polyposis
coli), formando um complexo que leva á fosforilação da ß-catenina e sua degradação. No
entanto quando a Dvl é recrutada para a superfície celular, o complexo terciário é desfeito,
a GKS3 libera a ß-catenina, a qual se acumula no citoplasma e migra para o núcleo celular
onde se liga aos fatores de transcrição TCF/LEC (fator de células T/ fator de ligação de
leucócitos). A ligação ß-catenina/TCF/LEC é crucial na ativação do gene de transcrição do
Ruxn2/CBFA1. Por outro lado, se a ligação Wnt-Fz/LRP5/6 é inibida, haverá captura
intracelular da ß-catenina com formação de um complexo terciário que facilita a sua
fosforilação e degradação pelo sistema umbiquinina-proteossoma. A inibição da ligação
Wnt/LRP5/Fz ocorre quando os receptores de superfície celular Kremen e receptor
Dickkopfs (Dkks) se ligam ao LRP5, bloqueando então a ligação do LRP5 a Wnt,
comprometendo a via de sinalização da ß-catenina (104, 105, 106).
A via de sinalização Wnt/LRP5 tem despertado muita atenção desde a descrição
na literatura de que as mutações no gene do LRP5 podem tanto ser mutações que levam
16
_______________________________________________________________Introdução
a ganho de função, levando a um fenótipo com massa óssea aumentada (HBM); como
mutações com perda função do LRP5 que compromete a via de sinalização levando a um
quadro clínico compatível com OPPG (14).
3. Aspectos clínicos:
A
apresentação
clássica
da
OPPG
envolve
o
comprometimento
ósseo
caracterizado por uma baixa massa óssea e envolvimento ocular; o quadro ocular pode ser
uma displasia vitroretiniana com evidência de massa pseudogliomatosa, anormalidade da
câmara anterior, opacidade corneana, evoluindo para phthisis bulbi. Apesar do achado
ocular mais característico da OPPG ser o phthisis bulbi, tem sido descrita a presença de
catarata isolada, bem como coloboma retiniano. Além do envolvimento ocular típico e a
presença de osteopenia grave, podemos encontrar ossos wormianos no crânio, vértebras
côncavas, deformidade de ossos longos; além disso, os pacientes podem apresentar
relativa microcefalia, hipotonia muscular, frouxidão ligamentar e baixa estatura (107). Pela
presença do envolvimento ocular, no início, essa patologia foi descrita como forma ocular
da Osteogenesis Imperfecta (12, 13), posteriormente viu-se que se tratava de uma entidade
própria e não de uma forma ocular da OI. A gravidade da doença ocular não tem relação
com o quadro ósseo. Comprometimento cognitivo pode estar presente nesses pacientes,
entanto, ocorre em uma minoria e é independente do comprometimento ocular e do
envolvimento ósseo.
Com relação às alterações laboratoriais não há alteração laboratorial típica da
OPPG, de uma maneira geral os marcadores do metabolismo ósseo solicitados em exames
de rotina costumam estar normais (108). Alguns dos achados clínicos da OPPG (como a
presença de fragilidade óssea e fraturas) são também vistos na OI, isso justifica o fato de
alguns pacientes portadores da OPPG serem inicialmente diagnosticados como portadores
de OI. Nesse aspecto, o estudo genético poderia auxiliar no diagnóstico diferencial entre
essas duas patologias tendo em vista que na OPPG as mutações envolvidas estão
localizadas no gene LRP5 e na OI a maioria das mutações responsáveis por essa
síndrome estão no gene COLIA.
4. Tratamento:
17
_______________________________________________________________Introdução
Devido à raridade desta patologia não há consenso sobre o seu tratamento. Em
2000 Zacarin e col (54) relataram resultados favoráveis com uso de bisfosfonato em três
crianças impúberes portadoras de OPPG. Nesse trabalho a dose usada foi de 1mg/kg
dividida em 3 dias consecutivos a cada 6 meses por 2 anos. Posteriormente Bayran e col
(53) descreveram o uso de pamidronato na dose de 1mg/kg mensal durante três anos com
melhora do quadro álgico e mobilidade, além de aumento da BMD de coluna (0,416mg/cm2
_
0,489mg/cm2) e colo de fêmur (0,455mg/cm2 _ 0,532mg/cm2). Ambos mostraram que o uso
bisfosfonato é seguro e eficaz em pacientes com OPPG.
18
___________________________________________________________Objetivos
OBJETIVOS:
ESTUDO 1:
1. Investigar a presença de mutação no gene do LRP5 em dois irmãos com quadro
clínico de Osteoporose Pseudoglioma (OPPG).
ESTUDO 2:
1. Avaliar a eficácia do uso de Pamidronato em duas crianças com Osteoporose
Pseudoglioma (OPPG).
ESTUDO 3
1. Avaliar a segurança e eficácia do Àcido Zoledrônico versus Pamidronato em um
grupo de 23 crianças portadoras de Osteogenesis Imperfecta (OI)
19
_________________________________________________________________Artigo 1
ARTIGO 1
A novel mutation in the LRP5 gene is associated with osteoporosispseudoglioma syndrome.
Publicado na Osteopor Int. 2007; 18: 1017-1018.
20
21
22
_________________________________________________________________Artigo 2
ARTIGO 2:
"A three-year pamidronate therapy follow-up of two brothers with OsteoporosisPseudoglioma Syndrome (OPPG) carrying an LRP5 mutation"
Elizabete Ribeiro Barros, Magnus R. Dias da Silva, Ilda S Kunii and Marise
Lazaretti-Castro
Aceito para publicação em novembro/07 no Journal of Pediatric Endocrinology and
Metabolism (MS NK-371-07)
23
________________________________________________________________Artigo 2
A
three-year
pamidronate
therapy
follow-up
of
two
brothers
with
Osteoporosis-Pseudoglioma Syndrome (OPPG) carrying an LRP5 mutation
Elizabete Ribeiro Barros1* , Magnus R. Dias da Silva2, Ilda S Kunii1, Marise
Lazaretti-Castro1.
Division of Endocrinology1, Department of Biochemistry2, Federal University of São
Paulo, Brazil
Short title: Pamidronate in LRP5 mutation.
Keywords: Osteoporosis-Pseudoglioma, LRP5, skeletal fragility, bisphosphonate
*Corresponding author. E-mail: [email protected]
Address reprint requests to: Elizabete Ribeiro Barros, Division of Endocrinology,
Universidade Federal de São Paulo. Rua Pedro de Toledo, 781, 12º andar, 04039-032 São
Paulo - SP, Brazil,
Telephone/Fax: 55-11-5084-5231
24
________________________________________________________________Artigo 2
ABSTRACT
Osteoporosis-pseudoglioma (OPPG) is a rare syndrome characterized by
severe osteoporosis and ocular defects caused by homozygotic inactivation mutations in the
LRP5 gene. Bisphosphonate has been demonstrated to improve Bone Mineral Density
(BMD) in children with OPPG. We present here a three-year follow-up of two brothers with
OPPG carrying a novel mutation in the LRP5 gene, which were treated with intravenous
pamidronate.
Methodology: We looked for a mutation in LRP5 gene in two brothers (12 and 4
years old) with clinical features of OPPG (blindness, low BMD and fragility fractures) and in
their consanguineous parents to confirm the diagnosis of OPPG. The patients were treated
with bisphosphonate for 3 years. They received 1mk/kg/day of pamidronate for 2
consecutive days, every 3 months during the first year, and every 4 months in the
subsequent years. Calcium, phosphorus, total alkaline phosphatase, PTH, hepatic
transaminases, creatinine and hemogram tests were performed before each infusion. Bone
densitometry was performed at the baseline and at the end of the follow-up.
Results and Conclusion: The affected brothers carry a missense mutation in the
third codon of exon 8 (AAT-ATT) that led to the exchange of an asparagine for an isoleucine
(N531I). The parents were found to be heterozygous for the mutation. The intravenous
pamidronate therapy was safe for up to three years of use. Moreover, increased BMDs and
decreased fracture rates were observed in our patients with OPPG.
25
________________________________________________________________Artigo 2
INTRODUCTION
The osteoporosis-pseudoglioma syndrome (OPPG) is an autosomal recessive
disorder characterized by low bone mass with consequent fragility fractures associated with
ocular globe degeneration, which results in severe visual impairment [1] [2]. In contrast to
other hereditary childhood pathologies that affect the bones and induce fractures,
individuals with OPPG do not present with defects in collagen synthesis, calcium
homeostasis, or bone turnover [3]. In addition to the bone involvement, ocular abnormalities
are frequent and consist of retino-hyaloid dysplasia with eyeball contraction (phthisis bulbi).
Recently, Gong et al. identified mutations in the low-density lipoprotein receptorrelated protein 5 gene (LRP5) as the cause of OPPG [3]. The LRP5 gene is located on the
long arm of chromosome 11 at 11q13.4, it has 23 exons, and it encodes a transmembrane
protein with 1615 amino acids. In the osteoblast membrane, LRP5 acts as Wnt co-receptor
by forming a complex with two other receptors, Frizzled (Fz) and Kremen, and it is crucial
for intracellular signaling [1]. In eye development, LRP5 may act through Norrin signaling
rather than Wnt pathway [4].
Due to the rarity of this dramatic condition, there is no consensus about any form of
treatment for the bone fragility. The recent acquired knowledge regarding LPR5 function in
osteoblast activities does not totally support the use of bisphosphonate in the treatment of
this disease; however, it has been used in 3 children [5] and in 1 woman [6] with
encouraging results regarding bone pain and bone mineral density.
We had the opportunity to follow-up on two brothers from consanguineous parents
with clinical characteristics of OPPG, in whom we have identified LRP5 gene mutations. In
an attempt to improve bone mass and reduce the rate of fractures, we treated the patients
with pamidronate plus calcium and vitamin D for three years. Their clinical features and our
results are further described .
PATIENTS AND METHODS
The older of the two brothers (MOLP) came to the hospital when he was 12
years old. He was born at term without any other clinical co-morbidity except blindness. He
developed well until the age of seven years, when he presented lumbar pain due to a
spontaneous fracture of a vertebral body (L4). At the age of 11, pain in the left leg led to the
diagnosis of a tibia fracture. One month later, the same occurred in the right tibia, and two
26
________________________________________________________________Artigo 2
months later, a fracture in the right femur was detected. After that, he was referred to our
hospital. Upon physical examination he had a fracture with immobilization in the right leg
and was blind with atrophic ocular globes. His cognitive ability, muscle strength, and
reflexes were normal. Dental development was apparently normal. In addition, he was
pubertal (Tanner G3P3). His anthropometric and biochemical characteristics are shown in
Table 1 and bone densitometry parameters are shown in Table 2.
The youngest brother (JVOP) was 4 years old at that time and was born blind. At 2
years and 6 months, he had a fracture of the right femur after a fall from his height. He had
atrophic ocular globes, blindness, and horizontal nystagmus. He was pre-pubertal (Tanner
G1P1) with bilateral cryptorchia. He had normal muscle tonus and no hyperextensive joints
or altered teeth. His anthropometric and biochemical characteristics are also shown in
Table 1 and bone densitometry parameters are shown in Table 2.
Both of the boys had adequate calcium intake and sun exposition. Their parents are
healthy, consanguineous (cousins) (Figure 1), had normal bone mineral density (BMD)
(Table 3) and no history of fractures or blindness. There were no similar cases in the family.
This protocol was previously approved by the Federal University of Sao Paulo
Ethical Committee and written informed consents were obtained from all participants and
legal guardians.
Pamidronate treatment:
Every 3 months in the first year, and every 4 months in the second and third years,
the patients received 1mg/kg/day of dissodic pamidronate (Aredia©, Norvatis) for 2
consecutive days. Pamidronate was diluted in normal saline solution and each infusion
lasted at least 4 h. Additionally, both brothers received oral calcium (500mg/day) and
vitamin D (5000-7000UI/week) supplementation.
Bone mineral density:
Dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) was performed at the lumbar spine (L1L4) using a Hologic QDR 4500A (Hologic Inc., Waltham, MA, USA, 1996) before and after
the 3 year follow-up. DXA results are expressed in BMD (g/cm2), Z-score of lumbar BMD
according to the age and sex, and bone mineral content (g) (BMC).
27
________________________________________________________________Artigo 2
Biochemistry:
Before starting treatment and before every subsequent infusion, fasting blood
samples were collected for determination of ionized calcium (Ca2+), total calcium (CaT),
total alkaline phosphatase (AP), phosphorus (P), creatinine, aspartate amino transferase
(AST), alanine amino transferase (ALT), hemogram and intact parathyroid hormone (PTH).
Chemiluminescent
commercial
assays (Elecsys 1010, Roche Diagnostics, EUA) were
used to quantify intact PTH. Ca2+ was measured by a specific ion-electrode method (AVL
9180 Electrolyte analyzer, AVL scientific Corporation, EUA). Creatinine, P and CaT were
determined by an automated colorimetric method (BM/Hitachi 917). AP was measured by
the kinetic enzyme method (DGKC/Bayer) while AST and ALT were measured by kineticUV-IFCC. Hemograms were performed by the automatic method (Cell-Dyn 3700/Abbott).
Molecular analysis
For LRP5 gene analysis, whole blood samples from the two brothers, their parents,
a maternal aunt, and 50 normal controls were collected. Genomic DNA was extracted from
peripheral blood leukocytes using a commercial Puregene Isolation Kit (Gentra Systems,
USA) and then quantified and amplified by PCR for all 23 exons of the LRP5 gene, including
intron/exon limits, using the primers described by the Osteopororis-Pseudoglioma
Syndrome Collaborative Group [3].
The twenty-three PCR reactions were previously standardized using the following
parameters: 20 mM Tris-HCl, 50 mM KCl, pH 8.4, 0.2 mM of each dNTP, 1.5 mM MgCl2, 2.5
U of Taq DNA polymerase, and 0.2 to 0.4 pmol of each primer in a final volume of 50 µL.
Thermocycling consisted of: denaturation at 94 °C for 5 minutes, 35 cycles at 94 °C for 1
minute, annealing for 1 minute and extension at 72 °C for 30 seconds, followed by a final
extension step at 72 °C for 10 minutes. The PCR reactions were carried out using a
GeneAmp PCR Thermocycler System (Applied Biosystems, USA). Amplification products
were confirmed by electrophoresis on a 1.8% agarose gel and staining with ethidium
bromide.
The PCR products were purified using a commercial GFX PCR DNA and Gel Band
Purification kit (Amersham Biosciences, EUA), eluted in a small volume (30 µL), and their
mass was determined in a 1.0% agarose gel stained with ethidium bromide by using the
Low DNA Mass Ladder (Invitrogen, California, USA) as a reference.
28
________________________________________________________________Artigo 2
For mutation analysis, sequencing was performed with an automated DNA sequencer (ABI
PRISM 3100, Applied Biosystems) by real-time electrophoresis using a dye-terminator cycle
sequencing kit. The sequencing parameters were: 2 µL of Big Dye v.2 (DNA Sequencing
Kit, Applied Biosystems, USA), 1 µL of each primer F and R at 3.12 pmol/µL, 6 µL of
sequencing buffer, 6 µL of DNAse-free water, and 20 ng of purified DNA. The results were
analyzed and the sequences were identified by BLAST searching.
RESULTS
Clinical and laboratory follow-up
Neither of the patients had any new fractures during the follow-up period. The
oldest brother (MLOP) increased his stand height by 4cm during the 3 years of observation
(1.33 cm/year), but he presented with deformed bowing legs as a consequence of his
previous femur fracture. The pubertal development maintained its normal course and he
was at Tanner V at the final assessment. The youngest brother (JVOP) grew up normally
during the three years of follow-up and was still prepubertal at the end of the observational
period.
Based on the DXA Less Significant Variation obtained in our center, BMD
significantly increased after 3 years of intravenous pamidronate (Table 2). Interestingly,
there was no change in the Z-score for the oldest brother while the youngest moved to one
standard deviation above compared to baseline. Because the biochemical and
hematological results were very similar in all collected blood samples, we are presenting
only the data obtained at baseline and at the third year of treatment (Table 1). There were
no relevant changes at the hemogram or in serum creatinine, P, PTH, Ca2+, CaT, AST or
ALT, although a significant reduction on AP levels could be observed at the three year
follow up compared to baseline in both brothers. Except for a fever that occurred just after
the first pamidronate infusion, no other adverse effects were detected during the observed
period. The parents had normal BMD (Table 3).
LRP5 mutation screening
29
________________________________________________________________Artigo 2
The family pedigree is demonstrated in figure 1. We studied both brothers, their
parents and a maternal aunt-grandmother. The other members of the family that are
presented are defined as supposedly heterozygote (Figure 1). We identified an LPR5
missense mutation in the third codon of exon 8, in which an asparagine is replaced by an
isoleucine (N531I), in two siblings with OPPG (homozygosis) and their consanguineous
parents (heterozygosis). The patients were found to be homozygous for this mutation, while
their parents and aunt are heterozygous (Figure 2).
DISCUSSION
During the follow-up period, the LRP5 gene was sequenced in two brothers in an
attempt to identify the presence of a mutation. During the molecular investigation we found
a missense mutation in exon 8 that causes a change from asparagine to isoleucine at
position 531 (N531I) in the protein. This is a novel mutation that is homozygotic in the
siblings, heterozygotic in their parents, and absent in 50 tested normal controls (Figure 1).
The finding of a heterozygous mutation in the parents is in agreement with autosomal
recessive inheritance which is typical for OPPG. Although there are some new descriptions
of heterozygous LRP5 gene mutations causing bone fragility [7], the consanguineous
parents are asymptomatic and display neither bone mass nor ocular alterations. We believe
that this mutation is responsible for the OPPG phenotype of the patients described here.
Although report of the use of bisphosphonate in the treatment of OPPG, as far we
know, is restricted to just two publications [5, 6], there is vast experience with this class of
drugs in children and adolescents with other bone and mineral disorders, such as
osteogenesis imperfecta [ 8, 9, 10], fibrous dysplasias [11], osteoporosis juvenile idiopathic
[12] and hypercalcemia [13].
During the three years of follow-up, pamidronate was demonstrated to be safe. No
deleterious effects in the biochemistry or hematological parameters were detected. Fever
was observed at the first infusion in both patients and it is an expected side effect that can
be minimized by prophylactic anti-thermal administration. The most common adverse-effect
of intravenous bisphosphonate administration is the development of a flu-like syndrome
called acute-phase reaction that results from the activation of T cells and the release of pro-
30
________________________________________________________________Artigo 2
inflammatory cytokines TNFα and INFγ (14). The symptoms last 24 to 48 hours and are
usually strongest after the first infusion and progressively decrease their intensity following
the subsequent infusions (15).
After beginning pamidronate treatment, no new fractures were observed during the
3 years of follow-up in either of the two brothers. In the youngest patient, we observed a
significant increase (31%) in the lumbar spine BMD, with a gain of one standard deviation (Z
score) for his age at the end of the observational period. In the older patient, an observed
increment of BMD was also evident (16.4%); however, the Z score did not change and he
developed bowing legs, which certainly prejudiced his stand up stature. Nevertheless, he
has been declared to have subjective improved in mobility and bone pain with the treatment.
Our findings are compatible with those observed by Zacharin and Cundy (6), who described
three patients with OPPG. They also showed that younger patients responded to the
treatment with biphosphonates (pamidronate and clodronate) better than older patients.
Bone diseases in children that are treated with pamidronate are mostly associated
with high bone turnover, which justifies the use of antireabsorptives such as
bisphosphonates. However, the primordial defect in OPPG, as demonstrated in our patients,
is located in the LRP5 gene.
This gene encodes for a protein that is present at the
membrane of osteoblasts and their precursors. In the presence of a mutation that induces a
loss of function, bone formation is decreased. Based on this result, the rationale for the
treatment of these OPPG patients would be the use of a medication that would be able to
stimulate bone formation rather than to decrease reabsorption. However, such available
medication is not indicated for growing individuals, as in the case of teriparatide. Because of
the statements above, bisphosphonate is the only available treatment option for these
patients at this moment.
The genetic study of OPPG has been of interest since 1996, when Gong et al. [16]
mapped a candidate gene for OPPG to the chromosome region 11q12-13. In 1998, Hey et
al. [17] identified a novel member of the LDL receptor family, named LRP5, when screening
loci genetically linked to Type I Diabetes on chromosome 11q13. These authors cloned both
the human and the mouse cDNAs and identified a close homology (95%) between the LRP5
proteins. In 1998, Dong et al. [18] isolated the cDNA of LRP5 in human osteoblasts. Finally,
31
________________________________________________________________Artigo 2
Gong et al. [3] demonstrated that a mutation in the LRP5 gene was responsible for OPPG
in humans. They also showed that LRP5 is able to mediate Wnt signaling in vitro by the
canonical pathway, suggesting a role for this protein during osteoblastic differentiation and
proliferation. So far, 27 mutations have been reported in OPPG patients and all of them are
located in the extracellular domain of LRP5 [2, 19, 20, 21, 22]. The reported mutations are
of the missense/nonsense type or are small insertions or deletions. Loss-of-function
mutations lead to defective Dickkopf-LRP5-Wnt pathway signaling, impairment of
osteoblastic differentiation and compromised bone formation. On the other hand, mutations
in the LRP5 gene resulting in gain of function were found to be responsible for phenotypes
characterized by increased bone mass [ 21, 22, 23]. All of these findings strongly suggest
the importance of this pathway in the control of bone development and present a new
horizon for the study of bone physiology and physiopathology, especially related to the
current poor understanding of bone formation control. Recent knowledge opens new
possibilities for the development of drugs focused on the treatment of diseases
characterized by low and high bone mass, such as osteoporosis and sclerosing bone
syndromes.
In summary, we have described the presence of a novel LRP5 gene
mutation in two brothers with blindness and fragility fracture, which confirm the diagnosis of
Osteoporosis Pseudoglioma Syndrome. In these patients, the use of cyclic intravenous
pamidronate was safe and efficacious at increasing bone mass and decreasing the fracture
rate during the three years of follow-up.
WEB RESOURCES
Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM):
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=OMIM/MIM 606605; MAAP program:
32
________________________________________________________________Artigo 2
Table 1: Anthropometrics and biochemical parameters at baseline and during
follow-up (3 years) of pamidronate treatment.
MLOP
Parameters
Baseline
Age (years)
12
15
Height (cm)
157.0
161.0
Z-score
+0.44
-0.93
Weight (kg)
53.0
58.0
Z-score
+1.47
+0.18
CaT (mg/dl)
9.4
8.8
8.5
9.1
8.5-10.5
Ca
1.27
1.32
1.31
1.26
1.24-1.38
P (mg/dl)
6.0
4.0
4.6
3.8
4.0-7.0
AP (UI/L)
568
330
318
235
< 970
PTH (pg/ml)
32
21
16
28
10-70
AST (U/L)
20
21
23
24
< 38
ALT (U/L)
14
29
28
34
< 41
Cr (mg/dl)
0.7
0.9
0.8
0.9
0.8-1.2
Age (years)
4
7
Height (cm)
98.5
112.5
Z-score
-0.22
-0.65
Weight (kg)
13.2
17.3
Z-score
-1.42
-1.44
Total calcium (mg/dl)
9.5
9.5
8.5
8.5
8.5-10.5
Ca (mmol/l)
1.31
1.34
1.32
1.33
1.24-1.38
P (mg/dl)
5.1
4.5
4.4
5.1
4.0-7.0
AP (U/L)
542
339
262
262
< 970
PTH (pg/ml)
21
19
21
25
10-70
AST (U/L)
20
20
23
24
< 38
ALT(U/L)
14
26
28
34
< 41
Cr (mg/dl)
0.9
1.0
0.8
0.9
0.8-1.2
2+ (mmol/l)
JVOP
2+
First year
Second
year
Third year
Normal range
2+
Ca : ionized calcium; AP: alkaline phosphatase; PTH: parathyroid hormone; P: phosphorus;
AST: aspartate amino transferase; ALT: alanine amino transferase; Cr: creatinine.
33
________________________________________________________________Artigo 2
Table 2: Bone mineral density (BMD) and bone mineral content (BMC) of the two patients
(MLOP and JVOP)
Lumbar spine (L1L4) baseline
Lumbar spine (L1-L4) third year
BMD(mg/cm2) BMC(g)
Z-score
BMD(mg/cm2)
BMC(g)
Z-score
MLOP
0.512
25.16
-3.9
0.596
28.91
-3.8
JVOP
0.227
6.46
-5.4
0.298
8.88
-4.4
Table 3: Lumbar spine and femoral neck BMD, respectives Z scores and
anthropometric measures from patient´parents at baseline.
Age
Weight Height
Lumbar Spine
Femoral neck
(years)
(kg)
(cm)
BMD(mg/cm2) Z score
BMD(mg/cm2) Z score
Mother
37
66
168
1.009
-0.2
0.842
0.1
Father
43
96
180
0.885
-1.7
0.839
-0.1
34
________________________________________________________________Artigo 2
Figure 1: Pedigree of the OPPG siblings carrying the N531I mutation
I
II
III
IV
V
Figure 2: Sequencing chromatogram of the LRP5 gene Exon 8 from the patients,
parents, and a representative control. The affected siblings are homozygous, whereas
their parents are heterozygous.
Siblings
A
Parents
Control
35
________________________________________________________________Artigo 2
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38
___________________________________________________________________Artigo 3
ARTIGO 3:
SEGURANÇA E EFICÁCIA DO USO DE ÁCIDO ZOLEDRÔNICO COMPARADO AO
PAMIDRONATO EM
CRIANÇAS COM OSTEOGENESIS IMPERFECTA: Um ano de
seguimento.
Elizabete Ribeiro Barros1, Gabriela L Saraiva 1e Marise Lazaretti-Castro1
Unidade de doença osteo-metabólica, Divisão de Endocrinologia, Universidade Federal de
São Paulo, São Paulo, Brasil.
Artigo submetido ao Journal Bone Mineral Metabolism
39
___________________________________________________________________Artigo 3
SAFETY AND EFFECACY OF THE USE OF ZOLEDRONIC ACID COMPARED WITH
PAMIDRONATE IN CHILDREN WITH OSTEOGENESIS IMPERFECTA WITHIN A 1-YR
FOLLOW UP
Authors: Elizabete Ribeiro Barros1*, Gabriela L Saraiva 1e Marise Lazaretti-Castro1
Bone and Mineral Unit, Division of Endocrinology, Universidade Federal de São Paulo, São
Paulo, Brazil.
*Corresponding author's: Elizabete Ribeiro Barros. Rua Pedro de Toledo, 781, 12 andar,
Vila Clementino. São Paulo-SP-Brazil. CEP: 04039-032. Fone: 55 11 50845231. Fax: 55 11
50845231. E-mial: [email protected]
Key words: osteogenesis imperfecta, zoledronic acid, efficacy, BMD, pamidronate.
Conflict of Interest: Dr. Lazaretti-Castro has consultations from Eli Lilly, Novartis, Merck and
Sanofi-Aventis. All other authors have no conflicts of interest.
40
___________________________________________________________________Artigo 3
ABSTRACT:
Pamidronate infusions are the standard of care for the treatment of children with
Osteogenesis Imperfecta (OI). Zoledronic acid is a late-generation bisphosphonate with
higher potency and a faster intravenous infusion rate than pamidronate. However, its
efficacy and safety have not been established for OI patients. We now report an open-label,
prospective, and randomized clinical analysis to study the safety and efficacy of zolendronic
acid compared with pamidronate in 23 children with OI. The children were selected on a
first-come, first-served basis to receive 1 mg/kg/day of pamidronate (PAM group) over 2
days, or 0.025-0.05 mg/kg/day zoledronic acid over 2 days (ZOL group), every 3-4 months
according to their ages during a 1-yr follow up. We tested bone mineral density (BMD),
fracture rates, and biomarkers of bone turnover, which included alkaline phosphatase (AP),
osteocalcin (OC), and C-telopeptide collagen type 1 (CTX). All 11 children from the PAM
group and 12 from the ZOL group improved their BMD and decreased their fracture rate.
Moreover, they did not show changes in the OC and CTX biochemical markers, except for
AP in the ZOL group, which was reduced from baseline by the 3rd and 4th infusions
(p=0.032). Mild side effects were similar in both groups (mostly fever, myalgia, headache,
nausea and vomiting), but without clinical or lab hypocalcemia. Weight and height growth
seemed to be preserved in all patients. We concluded that the use of zoledronic acid in the
dose and period we studied was safe and effective in promoting similar clinical and
densitometric improvements to those seen with the use of pamidronate in OI children.
41
___________________________________________________________________Artigo 3
INTRODUCTION:
Osteogenesis imperfecta (OI) is a genetic disorder that occurs in 1 out of 20,000
newborns [1] and is characterized by bone fragility and an increased risk of fractures and
skeletal deformities. Its most common defect is derived from a disruption of type I collagen,
the major protein component of bone tissue. The OI pleiotropic phenotype is given by a
series of clinical features that may or may not be present, such as blue sclera,
dentinogenesis imperfecta, short stature, skeletal deformities, ligamentous laxaty, and
hearing loss [2]. Its severity is closely related to the number of fractures and bone
deformities, which can vary widely in different types of OI, even among patients the same
family.
According to the original classification of Sillence [3] in 1979, OI was classified based upon
clinical findings as type I, II, III, or IV; this classification system has become broadly
employed. Progress in molecular studies has added three new types (V, VI, VII) to this
syndrome classification [4-7]. However, due to the relative inaccessibility of molecular
screening for mutation, diagnosis and classification of OI is still based on clinical features.
OI type I is characterized by mild clinical findings in patients with frequent familial
inheritance of autosomal dominant traits. Type II is the most severe form, usually lethal in
the neonatal period. Type III is characterized by multiple fractures and severe skeletal
deformity, which ultimately limits the patient to a wheelchair. The latter generally presents
height and weight impairment, while maintaining characteristic facies including a triangular
shape of the face, prognathism and frequent dental abnormalities. Type IV is of intermediary
clinical severity between types I and III.
The bone mineral density in patients with OI (measured by DXA) is generally low.
Moreover, histomorphometric studies have shown increased osteoclastic activity and
decreased osteoblastic activity, with markedly reduced bone volume [8.9].
Until recently, the treatment of OI was based almost exclusively on orthopedic surgery
aimed at correcting fractures and/or deformities. However, clinical treatment with
bisphosphonates has significantly changed the natural history of this disease, improving the
quality of life and reducing the number of fractures in these patients. Intravenous
pamidronate has been the most frequently used treatment, with remarkably positive
42
___________________________________________________________________Artigo 3
outcomes for OI patients [11-16]. Different doses and intervals have been reported, but for
safety reasons, the infusion rate needs to be slow, usually taking four hours or more.
A late-generation bisphosphonate of higher antiresorptive potency, termed as zoledronic
acid, can be used with faster infusions of between 15 and 30 minutes, and is becoming an
attractive therapeutic option. The rapid infusion rate considerably facilitates its use in
children. However, the safety and effectiveness of its use in the child population is still
limited. In 2004, Hogler et al. [17] described the use of zoledronic acid in a group of 34
children suffering from various bone disorders, including Mc-Cune Albright syndrome,
steroid-induced osteoporosis, Perthes disease, and avascular necrosis. The study
demonstrated that zoledronic acid was safe. Later, Munns et al. [18] described the use of
zoledronic acid in a group of children with diseases like those described by Hogler,
reinforcing its safety.
Based on these observations, we conducted a prospective, open study in children with OI,
wherein patients were randomly selected and randomized to receive either zoledronic acid
or pamidronate in order to evaluate the comparative safety and effectiveness of these
bisphosphonates.
SUBJETCS AND METHODS
Patients:
This research protocol was previously approved by the Universidade Federal de São Paulo
(UNIFESP) ethics committee, and all of the patients’ legal guardians furnished written
consent.
This study compared 23 patients clinically diagnosed with OI (type I, III, IV). Children were
randomly selected for different treatment groups, either pamidronate (PAM) or zoledronic
acid (ZOL), for a period of 12 months, over a total of four infusions. The indication for
treatment (pamidronate or zoledronic acid) was based on the presence of clinical signs of
OI associated with the presence of at least one fracture per fragility in the past year before
the randomization. All patients were followed up in the outpatient clinic at the University.
None of the children who were in the study had previously received any treatment with
biphosphonates.
43
___________________________________________________________________Artigo 3
The PAM group was composed of 11 children with an average age of 9.2±4.6,
consisting of nine boys and two girls (Table 1). The dose intervals varied with age. Children
under three years of age received pamidronate in a dosage of 1 mg/kg/day for two
consecutive days, every three months, and children over three years of age received
pamidronate in a dosage of 1 mg/kg/day for two consecutive days, every four months. The
pamidronate was diluted in a sterile saline solution at 0.9%, and was infused intravenously
during a period of four hours.
The ZOL group was composed of 12 children, with an average age of 6.1±4.0,
consisting of eight boys and four girls. The dose intervals varied with age. Children under
three years of age received zoledronic acid with a dosage of 0.025 mg/kg/day for two
consecutive days, every three months, and children over three years received zoledronic
acid with a dosage of 0.05 mg/kg/day for two consecutive days, every four months.
Zoledronic acid was diluted in a sterile saline solution at 0.9% in volumes that varied from
50 to 100ml according to the child’s weight, and was infused during a period of 30 minutes.
Zoledronic acid (Zometa®) was kindly supplied by Novartis, and the pamidronate used was
obtained from the hospital pharmacy as used in the daily clinical treatment of OI.
Both the PAM and ZOL groups received a total of four cycles of biphosphonates. All
patients also received daily vitamin D and calcium supplements in the appropriate doses for
their age.
Biochemistry:
Before starting the treatment and before every subsequent infusion, fasting blood
samples were collected to determine the total calcium (Ca), total alkaline phosphatase (AP),
phosphorus (P), intact parathyroid hormone (i-PTH), aspartate amino transferase (AST),
alanine amino transferase (ALT), hemogram, and creatinine (Cr). Osteocalcin (OC) and
linked C-telopeptide of type I collagen (CTX) were measured at baseline and before the last
(4th) infusion.
Chemiluminescence commercial assays (Elecsys 1010, Roche Diagnostics, USA)
were used to quantify i-PTH, OC and CTX. Phosphorus, creatinine, and total calcium were
measured by the automated calorimetric method (BM/Hitachi 917/Roche Diagnostics, USA).
AP was determined by the kinetic enzyme method (DGKC/Bayer, Germany). AST and ALT
44
___________________________________________________________________Artigo 3
were measured by kinetic-UV-IFCC (Roche Diagnostics, USA). Hemogram was obtained by
an automatic method (Cell-Dyn 3700/Abbott, USA). Immunoradiometric assays (Nichols
Institute Diagnostics, San Juan Capristrano, CA) were employed to measure 25OH vitamin
D at baseline.
Anthopometric measurements:
The patient’s weight was measured using an electronic scale (FilizolaR Mod E300) with a sensitivity of 200 g, and height was determined using a stadiometer with a
sensitivity of 1 mm. Children with important deformities in the limbs, or younger than three
years, were measured in the horizontal position. All other measurements were done in an
ortostastic position. Height and weight measurements were converted to an age- and sexspecific Z-score using reference software [19].
Bone Mineral Densitometry (BMD):
BMD was performed in the antero-posterior direction at the lumbar spine (lumbar
vertebra 1 to 4) and total body using a Hologic QDR 4500A (Hologic, Inc., Waltham, MA,
USA) at baseline and after the 4th infusion of either pamidronate or zoledronic acid. Areal
BMD (g/cm2) and BMC (g) were measured and the Z-scores from the lumbar spine BMD
were calculated by pediatric software based on an age- and sex-matched normal population
from a database provided by the densitometer manufacturer. The second densitometry was
done within 30 days of the last infusion of pamidronate or zoledronic acid. Lumbar spine
BMD was obtained in the PAM group in 8 and 10 patients at baseline and at the end of the
study, respectively. For the ZOL group, BMD was obtained in 9 and 11 children at baseline
and after treatment, respectively. Severe scoliosis was the major limiting factor in the
analysis of lumbar spine BMD. Total body BMD at baseline was obtained in the PAM group
in 10 patients at baseline and after treatment, whereas in the ZOL group, it was measured
in 12 patients at baseline and 11 after treatment.
Statistical analyses:
Statistical analyses were done with Statistical Analysis System (SAS) version 9.1.
The data are shown as mean ± standard deviation for numeric variables, and as
percentages for categorical variables. Drug efficacy was evaluated using variance analysis
45
___________________________________________________________________Artigo 3
(ANOVA) with repeated measurements. The comparisons between time intervals, or
between the groups, were done through the construction of contrasts. The association
between qualitative variables was obtained through the chi-square test or Fisher’s exact
test. For the entire analysis, a significance level of 5% was adopted, meaning that results
showing p-values under 5% (p<0.05) were considered significant.
RESULTS
Clinical characteristics:
Clinical characteristics at baseline in the PAM and ZOL groups are shown in Table
1. Although selected randomly, the average age of patients in the PAM group was
significantly higher than in the ZOL group.
The PAM group was composed of 11 children, of which one presented with OI
type I, eight with type III and two with type IV. Dentinogenesis imperfecta (DI) was observed
in 9 out of 11 patients. Ten out of 11 children presented with blue sclera and two with
hearing loss. The ZOL group was composed of 12 children, of which two presented with OI
type I, six with OI type III, and four with OI type IV. DI was present in eight patients, and
blue sclera in 11 patients. None of the children in this group presented hearing issues.
The average weight in the PAM group was higher than in the ZOL group at the beginning
(25.7±17.8 and 14.6±5.9 Kg, respectively) of the study and at the end (28.8±18.1 and
17.8±5.4 Kg, respectively) of the treatment, albeit with only slight significance (p=0.056 and
p=0.047, respectively). The increase in weight observed in each group throughout the
treatment showed no statistical difference. Height averages in both groups were neither
significantly different at the beginning (106.9±30.3 and 92.1±14.9 cm, respectively) nor at
the end of treatment (111.7±30.3 and 97.0±16.0 cm, respectively), with p=0.150 and
p=0.153, respectively. There was no significant change in height in either group throughout
the treatment. However, the PAM group had four patients in puberty; while there was only
one such patient in the ZOL group, this difference was not statistically significant.
Laboratory data:
The evolution of laboratory parameters that were directly related to bone
metabolism is shown in Table 2. There was no significant difference in relation to P, i-PTH,
46
___________________________________________________________________Artigo 3
OC and CTX between the groups at any moment, nor within the same group throughout the
treatment. Ca was lower in the ZOL group at baseline and before the second infusion
compared to the PAM group (P= 0.042 and 0.037, respectively). AST was also lower in the
ZOL group compared to the PAM group at baseline, but both of these differences have no
clinical relevance. The levels of AP were not different between groups at any moment.
Nevertheless, in the ZOL group there was a significant reduction in the levels between the
baseline and the third infusion (P=0.044), and between the baseline and the fourth infusion
(P=0.032) (Figure 1). The other parameters analyzed (AST, ALT, urea, creatinine) showed
no significant change throughout the follow-up period or between treatments (Table 2). No
abnormal results were observed in the different hematological parameters in any of the
groups treated. All patients showed levels of 25OHD >50 nmol/L at baseline, with averages
of 99.8±28.6 and 84.8±33.1 nmol/L in the PAM and ZOL groups, respectively.
BMD results:
DXA parameters at baseline and after the last infusion of bisphosphonate are
shown in Table 3. None of the densitometric parameters evaluated differed between groups
at baseline. After treatment, both groups increased their Z-score average, seemingly more
so in ZOL group, and their BMD in the lumbar spine. The total body BMC increased only in
the ZOL group. At the end of the treatment, the Z-score means in lumbar spine for the PAM
group were lower than in the ZOL group, with a borderline significant difference (p=0.053).
Fracture rate:
The annual fracture rate in the PAM group at the beginning of the treatment was
3.24±2.24, and in the ZOL group it was 3.73±4.01, with no significant differences between
groups (P=0.657). At the end of the follow up period, both groups showed a decrease in the
fracture rate (P=0.025 and P=0.048, respectively). These data are shown in Table 4.
Side effects:
We observed side effects only after the first infusion of both groups. There was no
significant difference in the predominance of side effects between the groups. The side
47
___________________________________________________________________Artigo 3
effects in the PAM group included fever in all patients, vomiting in four, nausea in three,
myalgia in one, epigastralgy in one and skin rush in one. The side effects in the ZOL group
included fever in all patients, vomiting in four, nausea in four, myalgia in one and headache
in two. All the signs and symptoms observed showed improvement after the use of
symptomatic drugs such as acetaminophen and/or metoclopramide.
DISCUSSION
We herein report on the safety and the effectiveness of the use of zoledronic acid
in young children with osteogenesis imperfecta at the end of the first year of follow-up. The
rationale for the comparative study between pamidronate and zoledronic acid in children
and teenagers is the possibility of a faster intravenous infusion (30 minutes) of the latter,
reducing stress at the moment of administration and the length of hospital stay, which has
great impact on health, especially when considered among the pediatric population. For
these reasons, we sought to broaden the safe use of zoledronic acid, as well as its efficacy
in children with OI. Due to local ethics committee reasons, we were guided to not include a
placebo control group.
OI children from both the PAM and ZOL groups showed a significant increase in
bone mass during the treatment. This increase was more evident in the spinal BMD, spinal
Z-score and total body BMC, in both the PAM and ZOL groups. Most of the patients studied
were prepubertal (average age in the PAM group was nine years old and in the ZOL group
was six years old), thus bone mass increase with the use of biphosphonates cannot be
credited to the peak gain of bone mass associated with puberty. We are aware of the
interference caused by height and growth on the results of DXA, especially in relation to
BMC (20). However, no significant change in height was detected in any of the groups
throughout the follow-up. This strongly suggests that the increase in bone mass observed
was real and not a bias of the technique. Z-score changes showed the treatment efficacy
more clearly. They certify that children with OI, when treated with bisphosphonates,
improved their bone mineral density relative to that of normal children of the same age, and
this Z-score improvement was even more evident in the ZOL group.
In our study, the pamidronate’s annual accumulated dose was 8 mg/kg, an amount
very close to the doses described in the literature of 6.8 to 9.0 mg/kg [13- 15, 21]. The
annual accumulated dose of zoledronic acid used was 0.2 to 0.4 mg/kg. At the beginning of
48
___________________________________________________________________Artigo 3
our project in 2002, there was no experience published about the use of zoledronic acid in
children. For this reason, the dosage chosen was based on the proportion observed
between pamidronate and zoledronic acid that was being used in oncological treatments. In
this way, our annual accumulated dosage of zoledronic acid is slightly higher than the one
later used by Hogler (0.2 mg/kg/year) and by Munns (0.15 mg/kg/year) for children with
different bone diseases. Notwithstanding, our therapeutic design proved to be safe in terms
of biochemical and hematological evaluations, and resulted in an increased bone mass and
decreased fracture rate without undesirable skeletal changes that could have been
observed.
No skeletal changes in hyperdensity were observed in any of the patients such as
the one described by Whyte et al. [22] in a child who received very high doses of
pamidronate (about four times the dose usually recommended for OI). Additionally, no
patient showed any oral changes that would suggest osteonecrosis of the jaw, another
adverse effect that has been associated with the use of biphosphonates, especially in
oncological patients and patients that have used high doses of these drugs [23]. However,
we would point out that there is still no consensus published about the dose of zoledronic
acid to be used in children. Indeed, our report is the first study that used this drug in children
with OI in a controlled and systematic trial.
The incidence of hypocalcemia and hypophosphatemia after the infusion of
zoledronic acid was described by Hogler and co-workers as an early event, checked just
after the first infusion of zoledronic acid. In our study, we did not observe changes in
plasmatic levels of calcium, phosphorus, or I-PTH collected before each infusion, but we
lacked an earlier evaluation measure. Nevertheless, if there was calcium and phosphorus
alteration in the first days after the infusion, this decrease was totally asymptomatic and
transitory, likely with spontaneous resolution. Besides, normal levels of 25OH vitamin D
observed at the beginning of the treatment may have contributed to the lack of either clinical
or laboratorial hypocalcemia in our patients.
Medical literature about intravenous pamidronate treatment in children has shown
decreased levels of AP [10, 12, 24], osteocalcin [24], N-telopeptides of type I collagen
(NTX) [12, 14, 25], and urine calcium [14]. In our study, AP showed a significant drop in the
ZOL group, observed from the 3rd and 4th doses in relation to the baseline, while in the PAM
49
___________________________________________________________________Artigo 3
group there was no significant difference observed throughout the treatment. Since ZOL
seems to be a stronger inhibitor of bone turnover than PAM, this could justify such a result.
There was no significant variation observed throughout the treatment in any of the
groups regarding two other bone biomarkers, CTX and OC.
Regarding measured bone biomarkers, two other aspects should be considered. First, 4 out
of 11 children from the PAM group were in puberty, while in the ZOL group, only 1 child was
in puberty. It is known that during puberty AP levels can increase. The second aspect is
related to the presence of fractures at the moment of blood collection that could interfere
with the interpretation of the data. Nevertheless, the normal values of these new bone
turnover markers are not well-established in children and teenagers, which makes the
interpretation of their absolute values difficult. Since we did not have a paired control group,
we could not make such comparison.
Interestingly, we also observed a significant similar reduction in the fracture rate
throughout the treatment in both of the groups studied. No clinical signs of non-union or
delayed union of any fractures were observed in either group. Most of the fractures
previously referred to by the patients in their history could not be documented, which is a
limiting factor of our study. We believe that if there had been no therapeutic intervention, the
group could have shown a higher fracture rate than the one treated. However, we know that
the follow-up time was too short for a clear conclusion about the efficacy of any of
biphosphonates on the fracture rate. In some patients, we had the opportunity to analyze xrays of different parts of the skeleton during treatment, and we observed signs of hyperdense lines related to the infusions. This radiologic sign was detected in patients from both
groups without other signs of sclerosis, as shown in Figure 2.
Subjective clinical improvement was reported by most patients, or their families,
even though it was not measured, including increased bone mobility and improved wellbeing. Recently, Brown and co-workers described the use of ZOL and PAM in children with
different forms of bone diseases, including OI, and also demonstrated safe results [26].
We conclude that the use of zoledronic acid in the dosage and period studied is
safe and efficient to promote a clinical and densitometric improvement, similar to the use of
pamidronate. Moreover, we need to expand the study to include a larger number of
participants in the future, followed by a histological analysis of bone tissue. A longer period
50
___________________________________________________________________Artigo 3
of follow-up would greatly help in determining the long-term safety versus the efficacy of
zoledronic acid in children with OI.
51
___________________________________________________________________Artigo 3
Table 1: Clinical features of the patients at baseline from both groups.
Type
of OI
Sex
Age(years)
pubertal
status
weight(kg)
(Z-score)
height (cm)
(Z-score)
DI
Fracture
no
Annual
Fracture rate
Pamidronate
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Mean±SD
IV
III
III
III
III
I
III
IV
III
III
III
Male
Male
Female
Male
Male
Male
Male
Male
Female
Male
Male
12.99y
13.18y
10.25y
11.56y
7.2y
13.9y
6.25y
1.13y
1.75y
14.33y
8.82y
9.2±4.6
Pubertal
Pubertal
Prepubertal
Prepubertal
Prepubertal
Pubertal
Prepubertal
Prepubertal
Prepubertal
Pubertal
Prepubertal
32 (-1.78)
37.4 (-1.22)
24 (1.73)
69.4 (5.20)
19.5 (-1.45)
40 (-1.30)
9.4 (-5.03)
8*
5.4*
21.4 (-3.88)
22.5 (-1.40)
25.70±17.83
127 (-3.54)
126 (-3.75)
117 (-3.25)
159 (1.71)
107 (-2.99)
147 (-1.77)
70 (-9.22)
56*
46*
105 (-6.86)
103 (-5.22)
106.75±30.31
yes
yes
yes
yes
yes
no
yes
no
yes
yes
yes
60
35
30
30
24
12
10
10
4
38
35
4.62
2.65
2.92
2.59
3.33
0.86
1.60
9.01
2.29
2.65
3.96
3.24±24
Zoledronic acid
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Mean±SD
IV
I
III
IV
IV
I
III
III
IV
III
III
III
Male
Female
Male
Female
Male
Male
Male
Male
Female
Female
Male
Male
2.91y
1.69y
3.23y
2.28y
7.21y
7.87y
9.43y
5.35y
4.58y
8.38y
15.89y
3.79y
6.1±4.0
Prepubertal
Prepubetal
Prepubertal
Prepubertal
Prepubertal
Prepubertal
Prepubertal
Prepubertal
Prepubertal
Prepubertal
Pubertal
Prepubertal
10 (-2.86)
10.3 *
10 (-2.91)
11.2 (-1.09)
17 (-2.40)
28.5 (1.17)
13 (-4.00 )
9 (-4.76)
11.4 (-3.06)
17 (-2.43)
22 (-4.64)
10.7 (-2.47)
14.56±5.93
81 (-3.72)
76 *
5.5 (-7.28)
84.5 (-1.10)
116 (-1.29)
121.7 (-0.87)
82 (-9.40)
95 (-3.48)
86.2 (-8.39)
102 ( -4.33)
89 (-10.99)
85.3 (-3.84)
92.0±14.89
yes
no
yes
no
no
yes
yes
yes
yes
yes
yes
no
4
3
13
5
40
13
33
15
16
12
20
60
1..37
1.78
4.02
2.19
5.55
1.65
3.49
2.80
3.49
1.43
1.25
15.83
3.73±4.01
DI: dentinogenesis imperfecta
* out of age range
Fracture n: fracture number at moment included in the follow-up will put average and DP
52
___________________________________________________________________Artigo 3
Table 2: Baseline laboratory settings and before each infusion
1st inf
N
2sd inf
n
3th inf
N
4th inf
P
10
12
9.6±0.9
9.0±0.7
0.042
11
10
9.9±0.8
9.4±0.9
0.037
10
11
9.6±0.5
9.2±0.5
0.185
11
12
9.0±0.4
9.4±0.2
0.168
0.448
0.063
10
12
4.7±0.6
4.8±0.8
0.970
9
10
5.1±0.7
4.7±0.8
0.298
9
11
4.9±0.9
5.0±0.6
0.793
9
12
4.7±0.6
4.7±0.4
0.870
0,675
0.715
9
12
25.3±12.5
28.8±11.2
0.544
7
10
23.5±8.3
27.3±18.2
0.562
3
12
32.3±17.9
28.8±9.6
0.681
9
12
28.1±16.4
26.9±10.7
0.837
0.976
0.756
11
12
28.8±15.3
34.7±9.7
0.158
10
10
28.7±7.0
30.9±10.1
0.622
10
11
27.7±6.8
33.0±7.3
0.227
11
12
29.2±7.4
36.7±11.7
0.077
0.561
0.987
11
12
21.5±8.6
15.0±3.9
0.017
10
10
16.8±8.9
15.3±5.1
0.597
9
11
16.1±4.6
19.0±6.5
0.298
11
12
19.3±6.0
17.8±4.7
0.563
0.367
0.201
10
12
0.63±0.08
0.53±0.08
0.078
10
10
0.56±0.15
0.59±0.07
0.597
10
11
0.58±0.19
0.55±0.08
0.646
11
12
0.55±0.18
0.53±0.09
0.688
0.698
0.522
5
11
0.686±0.224
0.589±0.300
0.877
ND
ND
8
11
0.749±0.437
0.550±0.426
0.373
0.756
0.450
n
T Ca mg/dl)
Pam
Zol
P
P (mg/dl)
Pam
Zol
P
i-PTH
(pg/ml)
Pam
Zol
P
AST (IU/L)
Pam
Zol
P
ALT (IU/L)
Pam
Zol
P
Cr (mg/dl)
Pam
Zol
P
CTx (ng/L)
Pam
Zol
P
OC (ng/L)
Pam
Zol
ND
ND
5
87.0±77.1
ND
ND
6
125.1±76.6
0.253
11
97.8±73.8
ND
ND
9
64.2±40.4
0.335
P
0.757
0.083
T Ca: total calcium; P: phosphate; PTH: parathormone; AST: aspartate anino trasferase; ALT alanine amino
transferase;
Cr: creatinine CXT: cross-linked C-telopeptides of type I colagen; OC: osteocalcin
ND: not done Values are means ±SD
53
___________________________________________________________________Artigo 3
2
Table 3: BMD (g/cm e z-score), BMC (g), for the Pamidronate group (PAM) e Zoledronic acid
group (OL), baseline and after treatment
PAM
ZOL
P
PAM
ZOL
P
PAM
ZOL
P
PAM
ZOL
P
Total body
BMC
BMC
BMD
BMD
Lumber spine (L1-L4)
BMC
BMC
BMD
BMD
PAM
Z-score
ZOL
Z-score
P
Values are mean ± SD
Baseline
1 year
P
413.1±262.3
257.0±177.5
p=0.180
628.9±426.6
504.5±169.7
p=0.293
p=0.083
p=0.037
0.621±0.126
0.677±0.07
p=0.206
0.664±0.127
0.715±0.060
p=0.266
p=0.344
p=0.382
9.22±6.69
6.52±3.31
p=0.427
14.00±10.11
10.93±4.42
p=0.314
p=0.170
p=0.157
0.274±0.134
0.266±0.082
p=0.907
0.416±0.155
0.446±0.122
p=0.595
p=0.053
p=0.003
-5.3±1.3
-4.8±1.1
p=0.511
-3.8±1.1
-2.3±2.0
p=0.053
p=0.032
p=0.007
54
___________________________________________________________________Artigo 3
Figure 1: Evolution of alkaline phosphate among groups
th
th
*p<0.05 between baseline and 3 and baseline and 4 infusion in the group ZOL
Picture 2: X-Ray image was realized after 2a infusion of the zoledronic acid.
Pr
Presence of line in metaphase region
55
56
___________________________________________________________________Artigo 3
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59
_______________________________________________________Considerações
CONSIDERAÇÕES
Fragilidade óssea na infância é um tema amplo que inclui um conjunto de
doenças cujo aspecto clínico comum entre elas é a presença de um osso frágil com maior
susceptibilidade a fraturas. Dentro de um grupo tão amplo a osteogenesis imperfecta (OI)
merece destaque por ser uma das mais prevalentes e por apresentar uma grande
variação fenotípica, devendo incluir dentro desta síndrome uma série de diferentes
patologias que se caracterizam pela presença de fraturas. A osteoporose pseudoglioma
(OPGG) foi descrita na literatura por alguns autores como forma ocular da OI, ou seja, foi
considerada como apresentação variante de uma mesma patologia (12, 13). Os pacientes
que descrevemos neste trabalho vieram inicialmente encaminhados para nosso serviço
com diagnóstico de osteogenesis imperfecta. A presença da amaurose chamou atenção
para o fato de que talvez se tratasse de outra síndrome, como a OPPG, cuja mutação no
gene LRP5 havia sido descrito recentemente. Buscando esta mutação nos pacientes
confirmamos o diagnóstico de OPPG, através da identificação de uma mutação nova
(N531I) homozigótica nos dois irmãos afetados e heterozigótica em seus pais que são
consanguíneos. Depois de feito o diagnóstico, realizamos o tratamento recomendado pela
literatura para essa patologia (53 e 54). Por ser a OPPG uma doença hereditária
autossômica recessiva causada por mutação pontual, acreditamos que toda vez que
houver na prática clínica a suspeita dessa patologia deve-se confirmar o seu diagnóstico
através do estudo genético do gene do LRP5.
Com relação ao diagnóstico da OI, como na maioria das descrições de literatura,
o grupo estudado por nós teve sua classificação baseada em características clínicas
utilizando a classificação proposta por Sillence que divide a OI em 4 tipos clássicos (OI
tipo I, II, III e IV). No entanto, sabemos da limitação desta classificação, já que algumas
formas de fragilidade óssea que não são OI, foram por muito tempo classificadas com um
dos tipos descritos por Sillence. O estudo molecular do gene do colágeno tipo I (COLIA)
que permite identificações de mutações tanto na cadeia α1 como na cadeia α2 do COLIA
permite o diagnóstico de certeza da OI, bem como a identificação de tipo não incluídos na
classificação de Sillence, como os três novos tipos de OI (OI tipo V, VI e VII) descritos
recentemente. Esses novos tipos possuem, de uma maneira geral, apresentação clínica
60
___________________________________________________________Considerações
de fragilidade óssea, mas com algumas características clínicas ou radiológicas que
podem sugerir o seu diagnóstico.
O tipo V geralmente tem uma apresentação clínica de moderada à grave com
padrão de herança autossômica dominante. Essa forma de OI foi descrita em 2000
por
Glorieux e col (9) que estudaram um grupo de sete crianças que apresentavam calo
hiperplásico, as quais eram previamente classificadas como tipo IV. Nesse trabalho os
autores propõem o termo OI tipo V. O que chama atenção na apresentação desta forma
de OI é a presença de um calo ósseo hiperplásico, que pode aparecer espontaneamente
após uma fratura ou após uma colocação de haste intramedular. Além da presença do
calo hiperplásico em alguns casos foi observada a presença de calcificação da membrana
inter-óssea entre o rádio e a ulna. Nesse tipo de OI não foi encontrada mutação
envolvendo o gene do COLIA.
O tipo VI é uma forma rara de OI descrita por Glorieux e col em 2002 (10) com
uma prevalência de 6%, geralmente indistinguível clinicamente do tipo moderado e grave
da OI. Neste estudo, os autores descrevem um grupo de oito pacientes inicialmente
diagnosticados com OI tipo IV. Os pacientes apresentaram fraturas pela primeira vez entre
quatro e dezoito meses de idade. Com relação à esclera apresentavam esclera branca ou
ligeiramente azul, dentinogenesis imperfecta foi ausente em todo o grupo. Ao raio-X todos
os pacientes tiveram fraturas vertebrais do tipo compressão. Dentre os parâmetros
laboratoriais a FA apresentou-se elevada com relação ao paciente com OI tipo IV pareado
para a idade. O estudo histomorfométrico mostrou um córtex fino, hiperosteóide, com uma
taxa de mineralização reduzida e prolongada. A ausência de mutação no gene do COLIA
juntamente com as alterações encontradas na histomorfometria sugerem que esse tipo de
OI ocorre em decorrência de um defeito de mineralização óssea. Seu diagnóstico é feito
por biópsia óssea.
O tipo VII foi descrito em 2002 por Ward e col (11) que descreveram os achados
clínicos, radiológicos e histológicos de oito membros afetados de uma família de Quebec,
Canadá; propondo nesse trabalho o termo OI tipo VII. O padrão de herança é autossômico
recessivo e o locus está localizado no cromossomo 3. Os indivíduos afetados
apresentavam numerosas fraturas ao nascimento, deformidade das extremidades inferio61
___________________________________________________________Considerações
res, baixa estatura, esclera azul, ausência de DI e de envolvimento auditivo. Outro achado
clínico é o encurtamento proximal dos membros (úmero e fêmur), o que confere o aspecto
de Rizomelia típico neste tipo de OI.
Apesar de classificação usado neste trabalho ter sido feita somente com base em
dados clínicos, nenhum dos nossos pacientes apresentava calo hipertrófico, bem como
calcificação
da membrana inter-óssea entre o rádio e a ulna, o que poderia sugerir o
diagnóstico de OI tipo V. Não foi realizado biopsias ósseas para estudo histomorfométrico,
no entanto, nenhum dos nossos pacientes apresentavam sinais de raquitismo ou
elevações persistentes de FA.
Além da descrição desses novos tipos de apresentação de OI, a descrição do
envolvimento do gene do LRP5 como causador da OPPG desperta atenção para esse
grupo tão especial de fragilidade óssea. O conhecimento do fator etiológico envolvido em
uma patologia dá a oportunidade de uma melhor compreensão da sua fisiopatologia.
Como resultado de toda essa descoberta pode-se avaliar melhor cada caso e com isso
selecionar a melhor terapêutica a ser usada, além de permitir um diagnóstico mais preciso
dos pacientes. Os dois pacientes portadores de OPPG acompanhados e estudados
durante este trabalho tiveram o seu diagnóstico confirmado através da detecção de
mutação no gene do LRP5 e foram tratados com Pamidronato, como descrito na literatura.
Entretanto, o conhecimento do envolvimento de mutação no gene do LRP5 como
causador da OPPG, além de permitir um aconselhamento genético, também possibilita o
planejamento terapêutico, possibilitando novas opções. Recentemente foi sugerido por
Sawakami e col (109) que o PTH poderia ser uma alternativa de tratamento para
pacientes com OPPG. Esses autores estudaram ratos deficientes de LRP (Lrp5-/-) que
apresentaram aumento de massa óssea após quatro semanas de PTH intermitente (40
ug/kg/dia; 5 dias/semana) sugerindo com isso que o efeito anabólico do PTH não requer a
via de sinalização Wnt/LRP5. Posteriormente Iwaniec e col (110) estudando ratos
deficientes (Lrp5-/-) tratados com PTH (80ug/kg em dias alternados por 6 semanas
observaram aumento de superfície osteoblástica e osteoclásticas em ambos os genótipos,
confirmando os dados de Sawakami. Pretendemos utilizar o PTH na forma de teriparatida
para tratar o paciente mais velho, já que esta medicação é contra-indicada para indivíduos
em crescimento.
62
___________________________________________________________Considerações
Um aspecto que tem chamado muita atenção durante a prática clínica neste
ambulatório de fragilidades ósseas é a necessidade de diagnóstico molecular destas
doenças, uma vez que a grande maioria delas é monogênica, isto é, causada por
mutações que envolvem um
único gene dentre os muitos envolvidos na fisiologia do metabolismo ósseo-mineral.
A complementação com estudos morfológicos, tanto de histologia óssea através
da microscopia como pela micro tomografia computadorizada quantitativa tornariam
completa a investigação destas patologias.
É bem provável que alguns dos pacientes classificados na rotina ambulatorial com
base nos achados clínicos com IO do tipo III ou IV possam ser de fato, outras formas não
relacionadas a mutações do colágeno tipo 1. No entanto apesar desta dificuldade, dados
de literatura sugerem que a maior parte dos pacientes classificados como OI e tratados
com bisfosfonatos apresentam uma boa resposta ao tratamento, com aumento da
densidade mineral óssea e diminuição da taxa de fraturas, da mesma forma como foi
verificado através dos resultados obtidos neste trabalho.
63
_______________________________________________________________Conclusões
CONCLUSÕES
No estudo Nº1 confirma-se o diagnóstico molecular de OPPG em dois irmãos que
apresentavam quadro clínico de OPPG através do sequenciamento do gene do LRP5, no
qual foi identificada uma nova mutação em homozigose (N531I) nos dois pacientes, assim
como a identificação em heterozigose nos seus progenitores consanguíneos.
No estudo Nº2 demonstra-se o efeito benéfico do uso de pamidronato por três
anos em dois pacientes (irmãos) portadores de OPPG, os quais apresentaram ganho de
massa óssea avaliada através da DXA e redução de fraturas.
O estudo Nº3 é um dos primeiros trabalhos que descreve o uso de ácido
zoledrônico em comparação com pamidronato no tratamento da OI. Nesse estudo
demonstra-se a eficácia do uso de ácido zoledrônico em um grupo de doze crianças
portadoras de OI do tipo I, III e IV em aumentar a massa óssea assim como diminuir o
número de fraturas durante o período de observação.
O ácido zoledrônico não se mostrou inferior em termos de ganho de DMO e
redução de fraturas quando comparado com o tratamento padrão feito com pamidronato.
Apresentou como vantagens seu uso mais prático, por ter a possibilidade de uma infusão
endovenosa mais rápida (30 minutos) quando comparado às quatro horas do
pamidronato.
Além disso, observa-se que a dose usada de 0.025-0.05mg/kg/dia do ácido
zoledrônico por dois dias consecutivos a cada 3 ou 4 meses durante quatro ciclos foi
segura e eficaz no manejo dessas crianças durante o período de seguimento.
64
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74
________________________________________________________________Anexos
ANEXOS
75
________________________________________________________________Anexos
ANEXOS:
Figura 1: Receptor de LRP5
76
________________________________________________________________Anexos
Figura 2: Via de sinalização wnt/β-catenina/LRP5.
Fonte: www.biolcell.org/boc/097/0185/boc0970185a04.gif. 13/03/2008
Legenda:
Fz: co-receptor transmembrânico de superfície celular
LRP5/: receptor de membrana relacionando a lipoproteína de baixa densidade
APC: molécula intracelular “adenomatous poyposis coli”
Axin: molécula intracelular Axin
GSK3β: molécula intracelular glicogênio kinase sintase 3
β-Cat: β-catenina
TCF: fator de células T
Dsh: proteína intracelular Disheveled
A: Na ausência da ligação Wnt, a β-catenina é seqüestrada e degradada por um complexo de múltiplas proteínas (Axin,
APC, kinase CKI, GSK3β). Após fosforilação, a β-catenina é umbiquinada pela β- TrCP-E e subseqüente degradada pelos
proteosssoma. Com isso não há transcrição dos genes intracelulares.
B: Ligação Wnt/ com co-receptores Fz e LPR5/6 leva a dissociação do complexo multiproteínas intracelulares, com isso
ocorre liberação da β-catenina, a qual se acumula no citoplasma e migra então para o núcleo celular, onde se ligação aos fatores
TCF/LEF promovendo a transcrição
77
________________________________________________________________Anexos
TABELAS GERAIS: Dados clinicos, laboratorias e densitometricos dos 23
pacientes que participaram do estudo 3.
Os parâmetros analisados estão identificados e acompanhados do número 1, 2,
3 e 4, representando tempo basal, pré segunda infusão, pré terceira infusão, pré quarta
infusão respectivamente.
78
Tabela 1: Dados clínicos e taxa de fraturas dos 23 pacientes que participaram do estudo 3. Esses dados foram avaliados no basal e após tratamento
Num
Nome
Nº total de
tratamento tipo de OI idade(anos) fraturas basal
Taxa de fratura
basal/ano
Nº total de
fratura final
Taxa de fratura
final/ano
Peso inicial
(kg)
Z-score
peso inicial
1 MMG
PAM
4
12,99
60
4,61
63
3
32,1
-1,78
2 BCV
PAM
3
13,18
35
2,65
35
0
28,3
-2,39
3 TAA
PAM
3
10,25
30
2,92
32
2
25,5
-1,46
4 KR
PAM
3
11,56
30
2,6
30
0
69,4
5,2
5 BAS
PAM
3
7,2
24
3,33
25
1
19,5
-1,45
6 WCR
PAM
1
13,9
12
0,86
12
0
40,0
-1,3
7 JPOM
PAM
3
6,25
10
1,6
10
0
9,2
-5,12
8 JVAC
PAM
4
1,11
10
9,01
11
1
9,4 *
9 BVB
PAM
3
1,75
4
2,29
5
1
5,4 *
10 JPA
PAM
3
14,33
38
2,65
39
1
21,4
-3,88
11 JRM
PAM
3
8,82
35
3,96
36
1
22,8
-1,40
-2,29
12 ITS
ZOM
4
2,91
4
1,37
4
0
10,9
13 AAF
ZOM
1
1,69
3
1,78
3
0
10,3 *
14 VG
ZOM
3
3,23
13
4,02
13
0
10,2
-2,91
15 MB
ZOM
4
2,28
5
2,19
6
1
11,2
-1,09
16 ASM
ZOM
4
7,21
40
5,55
40
0
20,0
-2,40
17 LSB
ZOM
1
7,87
13
1,65
13
0
28,5
1,17
18 LFB
ZOM
3
9,43
33
3,49
40
7
13,2
-4,00
19 MR
ZOM
3
5,35
15
2,8
15
0
10,5
-4,76
20 VV
ZOM
4
4,58
16
3,49
17
1
11,4
-3,06
21 BT
ZOM
3
8,38
12
1,43
12
0
15,8
-2,53
22 VFT
ZOM
3
15,89
20
1,25
22
2
22,0
-4,64
23 MVSM
ZOM
3
3,79
60
15,8
63
3
10,7
-2,95
*0 valores não foram calculados porque o programa usado para calculo só permite o seu uso para crianças maiores de 2 anos
79
Tabela 2: Dados clínicos dos 23 pacientes que participaram do estudo 3. Esses dados foram avaliados no basal e após tratamento
Num Nome
Altura basal
(cm)
Z-score altura
basal
Peso final
(kg)
Z-score peso
final
Altura final
(cm)
Z-score altura
final
puberdade
esclera azul
Comprometimento
auditivo
1 MMG
126,0
-3,66
36,4
-1,88
132,0
-3,56 púbere
não
Não
2 BCV
98,0
-7,07
31,9
-2,53
105,0
-6,79 púbere
sim
Não
3 TAA
117,0
-3,25
30,5
-1,27
121,0
-3,60 impúbere
sim
Não
4 KR
160,0
1,77
70,0
3,77
160,0
0,71 impúbere
sim
Sim
5 BAS
107,0
-2,99
23,2
-1,07
109,0
-3,91 impúbere
sim
Não
6 WCR
147,0
-1,77
46,4
-1,47
160,0
-1,34 púbere
sim
Não
7 JPOM
79,0
-7,47
13,5
-3,87
84,2
-8,01 impúbere
sim
Não
8 JVAC
78,0
9,6
-2,88
86,0
-1,20 impúbere
sim
Não
9 BVB
56,0
6,0
-5,57
61,0
-8,06 impúbere
sim
Não
10 JPA
105,0
-6,86
23,4
-4,35
105,0
-8,41 púbere
sim
Não
11 JRM
103,0
-5,22
26,2
-1,21
106,0
-5,52 impúbere
sim
Sim
12 ITS
81,0
-3,72
12,4
-2,28
82,3
-4,80 impúbere
sim
Não
13 AAF
84,0
13,8
-0,18
90,0
-1,55 impúbere
sim
Não
14 VG
73,5
-6,10
11,8
-2,61
79,0
-5,60 impúbere
sim
Não
15 MB
84,5
-1,10
17,0
1,42
94,0
-0,69 impúbere
sim
Não
16 ASM
118,0
-0,92
22,0
-1,37
125,0
-0,85 impúbere
sim
Não
17 LSB
121,7
-0,87
33,7
1,68
127,8
-0,71 impúbere
sim
Não
18 LFB
82,0
-9,48
15,4
-3,58
83,0
-9,51 impúbere
sim
Não
19 MR
95,0
-3,48
11,6
-4,19
102,5
-3,03 impúbere
sim
Não
20 VV
88,2
-4,35
14,2
-2,21
94,0
-3,6 impúbere
sim
Não
21 BT
102,0
-4,33
18,0
-2,53
108,0
-3,94 impúbere
sim
Não
22 VFT
89,0
-10,99
24,8
-4,86
90,0
sim
Não
23 MVSM
85,3
-3,84
11,8
-3,18
90,0
sim
Não
-13,03 púbere
-4,05 impúbere
80
Tabela 3: Dados clínicos e laboratoriais dos 23 pacientes que participaram do estudo 3. Os dados laboratoriais foram coletados nos tempos 1(basal),
2 (pré segunda infusão), 3 ( pré terceira infusão) e 4 ( pré quarta infusão)
Num
Nome
DI
febre
vômito náusea
mialgia
outros
cálciototal1(mg/dl) cálciototal2(mg/dl) cálciototal3(mg/dl) cálciototal4(mg/dl)
10,7
8,5
9,6
9,5
10,2
10,3
10,3
9,4
9,0
8,8
9,6
8,9
9,1
9,2
10,2
9,6
9,7
9,7
10,0
10,4
9,4
10,0
10,9
10,3
9,0
10,6
10,9
8,7
9,8
10,5
8,4
8,7
9,7
8,2
8,9
10,0
9,2
9,4
9,5
9,7
9,8
9,4
1 MMG
Sim
Sim
Sim
não
não
10,4
2 BCV
Sim
Sim
Não
não
sim
8,4
3 TAA
Sim
Sim
Sim
sim
não
9,1
4 KR
sim
Sim
Não
não
não
8,5
5 BAS
sim
Sim
Sim
não
não
10,2
6 WCR
não
Sim
Não
não
não
10,5
7 JPOM
sim
Sim
Não
não
não
8 JVAC
não
Sim
Sim
não
não
9 BVB
sim
Sim
Não
não
não
10 JPA
sim
Sim
Não
não
não
11 JRM
sim
Sim
Não
sim
não
rush cutâneo
epigastralgia
9,9
12 ITS
sim
Sim
Não
sim
não
8,8
13 AAF
não
Sim
Não
não
não
8,9
14 VG
sim
Sim
Não
não
não
8,6
15 MB
não
Sim
Não
sim
não
8,3
16 ASM
não
Sim
Não
sim
não
8,3
17 LSB
não
Sim
Sim
sim
não
18 LFB
sim
Sim
Sim
sim
não
9,7
19 MR
sim
Sim
Não
não
não
9,3
cefaléia
9,3
20 VV
sim
Sim
Não
não
não
10
21 BT
sim
Sim
Não
não
não
9,5
22 VFT
não
Sim
Sim
não
sim
23 MVSM
não
Sim
Sim
não
não
Cefaléia
9,4
9,4
9,0
9,6
9,5
8,7
9,8
9,6
8,8
9,4
8,4
10,4
8,6
9,9
10,2
8,3
10,0
9,3
8,3
9,4
9,2
9,3
9,7
9,0
9,4
10
9,0
9,4
DI: dentinogenesis imperfecta
Faixa de normalidade: cálcio total: 8,5-10,.5 mg/dl
81
Tabela 4: Dados laboratoriais dos 23 pacientes que participaram do estudo 3. Os dados laboratoriais foram coletados nos tempos 1(basal), 2 (pré
se- gunda infusão), 3 ( pré terceira infusão) e 4 ( pré quarta infusão)
Num
Nome
fósforo1(mg/dl)
1 MMG
4,8
2 BCV
4,2
3 TAA
5,3
4 KR
4,8
5 BAS
4,3
6 WCR
4,2
7 JPOM
8 JVAC
5,7
9 BVB
4,9
10 JPA
5,7
11 JRM
3,8
12 ITS
3,9
13 AAF
4,1
14 VG
4,9
15 MB
3,5
16 ASM
5,8
17 LSB
4,9
18 LFB
4,7
19 MR
6,1
20 VV
5,7
21 BT
5,4
22 VFT
4,4
23 MVSM
5,3
fósforo2(mg/dl)
fósforo3(mg/dl)
fósforo4(mg/dl)
FA1(U/l)
FA2(U/L)
FA3(U/L)
FA4(U/L)
4,5
4,8
5,3
4,6
4,3
5,4
3,1
4,3
325
5,3
4,7
5,2
6,1
4,2
4,8
586
387
685
374
387
564
458
623
623
473
401
726
662
6,2
4,7
495
503
487
577
503
453
412
5,2
4,9
5,6
6,2
4,6
5,0
5,1
5,5
5,1
293
498
497
704
4,7
420
362
317
411
4,4
4,0
5,0
4,2
4,8
4,4
4,5
5,4
4,3
5,0
484
497
381
225
341
304
359
304
551
421
361
340
550
456
453
317
510
300
281
266
875
645
627
627
318
319
5,9
5,6
596
5,5
4,2
4,9
4,4
5,0
374
4,8
4,4
6,0
4,8
5,7
4,6
4,3
440
6,5
5,1
5,1
5,2
3,5
5,1
299
4,8
5,2
3,7
4,9
407
494
487
583
389
376
366
334
385
546
190
362
534
281
365
441
304
536
667
498
362
391
408
342
FA: fosfatase alcalina, valor de normalidade: 280-870 U/L
Fósforo valor de normalidade: 3,5-6,7
82
Tabela 5: Dados laboratoriais dos 23 pacientes que participaram do estudo 3. Os dados laboratoriais foram coletados nos tempos 1(basal), 2 (pré
se- gunda infusão), 3 ( pré terceira infusão) e 4 ( pré quarta infusão)
Num
Nome
PTH1(pg/ml)
PTH2(pg/ml)
26,0
24,4
20,2
31,6
34,7
1 MMG
10,3
2 BCV
27,3
3 TAA
53,0
4 KR
22,9
5 BAS
15,1
6 WCR
25,0
7 JPOM
28,2
18,0
8 JVAC
31,0
10,0
9 BVB
15,0
PTH3(pg/ml)
24,1
53,0
20,0
11 JRM
34,0
13 AAF
33,0
14 VG
22,0
15 MB
31,0
16 ASM
22,4
17 LSB
59,0
18 LFB
23,6
19 MR
37,0
20 VV
22,0
21 BT
18,0
22 VFT
21,0
23 MVSM
22,8
43,5
19,1
13,0
62,0
41,3
39,0
15,0
27,0
28,6
11,0
28,0
12,0
48,3
9,5
36,5
17,5
12,0
24,0
10,0
34,0
44,0
26,7
32,0
14,8
64,5
16,0
20,0
37,0
15,0
CTX1(ng/ml)
21,9
18,3
30,6
16,9
30,0
CTX4(ng/ml)
OC 4 (ng/ml)
0,675
0,492
56,2
54,0
36,0
0,800
1,470
224,8
194,9
0,539
0,422
0,282
0,159
57,1
1,370
0,256
0,570
0,704
0,460
0,282
0,262
0,323
0,556
33,0
37,0
26,0
18,0
28,0
15,6
31,0
30,0
OC 1(ng/ml)
0,675
0,997
10 JPA
12 ITS
PTH4(pg/ml)
0,999
0,856
0,381
0,613
1,130
0,593
0,541
0,378
219,4
51,6
45,6
67,2
25,5
159,7
86,9
67,3
88,5
28,0
91,6
1,170
0,386
0,480
1,413
1,530
0,470
0,671
0,356
241,7
236,9
47,8
154,0
69,9
46,1
55,5
86,4
47,1
111,3
66,1
60,9
49,2
PTH: hormônio paratiroideano, valor de referência: 10-70pg/ml
CTX: telopeptideo carboxi-terminal do colágeno tipo I. Não tem valor de referência para criança.
OC: osteocalcina: Não tem valor de referência para criança
83
Tabela 6: Dados laboratoriais dos 23 pacientes que participaram do estudo 3. Os dados laboratoriais foram coletados nos tempos 1(basal), 2 (pré segunda infusão), 3 ( pré terceira infusão) e 4 ( pré quarta infusão)
Num
Nome
Hb1(mg/dl)
1
2
MMG
13,6
BCV
10,9
3
TAA
12,9
4
KR
11,8
5
BAS
13,1
6
WCR
12,3
7
JPOM
13,0
8
JVAC
11,8
9
BVB
12,8
10
JPA
14,2
11
JRM
12,0
12
ITS
10,8
13
AAF
11,9
14
VG
10,6
15
MB
12,7
16
ASM
10,9
17
LSB
11,9
18
LFB
11,6
19
MR
12,5
20
VV
11,7
21
BT
11,3
22
VFT
14,6
23
MVSM
13,1
Hb2(mg/dl)
13,0
11,6
12,7
12,1
10,1
13,5
12,4
11,8
14,2
14,2
Hb3(mg/dl)
12,3
11,8
12,4
10,5
13,0
11,5
11,8
15,5
12,4
11,0
12,2
11,0
12,8
12,2
11,2
11,9
13,0
12,5
11,3
12,4
13,9
13,2
10,7
17,1
13,0
11,8
12,4
14,7
12,3
Hb4(mg/dl)
11,8
11,8
13,3
11,7
13,1
12,5
13,0
12,1
13,0
15,3
11,7
11,2
11,3
13,6
12,0
13,9
12,3
12,0
13,1
12,3
11,3
15,1
12,8
Ht1(%)
Ht2(%)
40,0
39,0
Ht3(%)
Ht4(%)
35,0
37,0
40,0
38,0
39,0
39,1
37,0
34,9
400
37,0
40,0
37,8
39,0
35,0
38,1
43,1
40,0
35,0
38,0
40,0
34,6
40,0
36,0
35,0
43,1
43,0
34,4
37,1
330
38,0
37,1
37,0
33,0
38,0
33,0
40,0
38,0
32,0
39,0
37,0
39,0
46,0
36,0
32,7
34,0
42,0
35,0
40,8
37,3
37,0
38,0
37,0
34,0
45,0
37,0
34,0
35,0
45,8
37,0
37,0
33,0
36,0
39,0
38,0
34,0
35,0
36,4
38,0
33,0
38,4
38,0
36,0
37,0
40,9
40,0
33,0
42,0
38,0
34,4
37,0
43,0
35,2
84
Tabela 7: Dados laboratoriais dos 23 pacientes que participaram do estudo 3. Os dados laboratoriais foram coletados nos tempos 1(basal), 2 (pré segunda infusão), 3 ( pré terceira infusão) e 4 ( pré quarta infusão)
Num
Nome
leucócitos1
1 MMG
6000
2 BCV
7600
3 TAA
8500
4 KR
5 BAS
8500
6 WCR
6630
7 JPOM
8200
8 JVAC
16400
9 BVB
13000
10 JPA
8300
11 JRM
5800
12 ITS
8300
13 AAF
8520
14 VG
7900
15 MB
3900
16 ASM
6620
17 LSB
7900
18 LFB
5250
19 MR
17100
20 VV
7600
21 BT
11900
22 VFT
6800
23 MVSM
8300
leucócitos2
9400
7700
5000
8500
5100
7600
12300
67000
4800
4800
Leucócitos 3
7400
5600
6200
7300
10700
6700
4750
6600
8600
7400
9820
7500
7400
9200
7900
8800
8200
6220
3400
10100
5400
13000
5100
12800
5740
9200
5100
6850
leucócitos 4
7700
6800
7500
6700
7000
10700
7800
16300
5900
6600
5100
5390
6500
5300
6500
7940
7790
5200
15600
7000
6160
4600
10100
Plaquetas1
278000
Plaquetas2
289000
Plaquetas3
266000
277000
317000
254000
291000
255000
427000
287000
503000
335000
329000
242000
242000
254000
454000
225000
423000
369000
317000
330000
269000
367000
240000
303000
342000
305000
335000
407000
207000
562000
224000
347000
314000
273000
134000
242000
520000
296000
282000
284000
278000
324000
282000
218000
311000
320000
491000
237000
505000
456000
420000
161000
310000
Plaquetas4
250000
313000
265000
278000
206000
244000
428000
366000
282000
212000
289000
244000
362000
331000
296000
287000
237000
238000
282000
287000
347000
195000
402000
85
Tabela 8: Dados laboratoriais dos 23 pacientes que participaram do estudo 3. Os dados laboratoriais foram coletados nos tempos 1(basal), 2 (pré segunda infusão), 3 ( pré terceira infusão) e 4 ( pré quarta infusão)
Num
Nome
TGO1(U/L) TGO2(U/L) TGO3U/L) TGO4(U/L) TGP1(U/L) TGP2(U/L) TGP3(U/L) TGP4(U/L) cr1(mg/dl) cr2(mg/dl) cr3(mg/dl) cr4(mg/dl)
1 MMG
8,0
2 BCV
23,0
3 TAA
25,0
4 KR
26,0
5 BAS
60,
6 WCR
25,0
7 JPOM
41,0
8 JVAC
40,0
9 BVB
5,0
10 JPA
34,0
11 JRM
30,0
12 ITS
33,0
13 AAF
40,0
14 VG
28,0
15 MB
45,0
16 ASM
25,0
17 LSB
27,0
18 LFB
33,0
19 MR
60,0
20 VV
36,0
21 BT
31,0
22 VFT
28,0
23 MVSM
31,0
24,0
26,0
27,0
23,0
19,0
25,0
36,0
44,0
31,0
28,0
28,0
12,0
30,0
37,
45,0
26,0
21,0
34,0
26,0
42,0
32,0
30,0
21,0
21,0
33,0
30,0
36,0
47,0
29,0
25,0
29,0
28,0
23,0
46,0
30,0
23,0
32,0
37,0
40,0
23,0
37,0
21,0
24,0
23,0
24,0
28,0
30,0
40,0
43,0
37,0
24,0
28,0
34,0
41,0
23,0
43,0
31,0
32,0
33,0
68,0
41,0
32,0
24,0
39,0
13,0
26,0
15,0
19,0
45,0
21,0
21,0
18,0
20,0
16,0
23,0
15,0
24,0
13,0
21,0
15,0
19,0
15,0
31,0
5,0
21,0
26,0
5,0
6,0
20,0
20,0
6,0
14,0
15,0
18,0
12,0
9,0
16,0
15,0
13,0
15,0
14,0
9,0
21,0
15,0
10,0
20,0
20,0
17,0
14,0
14,0
23,0
18,0
15,0
15,0
15,0
13,0
21,0
34,0
26,0
21,0
19,0
22,0
8,0
18,0
21,0
12,0
13,0
20,0
20,0
24,0
24,
13,0
17,0
33,0
16,0
20,0
13,0
13,0
18,0
20,0
12,0
19,0
19,0
16,0
16,0
30,0
20,0
15,0
12,0
17,0
0,6
0,7
0,6
0,6
0,9
0,7
0,6
0,6
0,5
0,3
0,3
0,7
0,7
0,6
0,5
0,6
0,6
0,8
0,6
0,7
0,7
0,7
0,4
0,8
0,4
0,3
0,3
0,5
0,7
0,4
0,5
0,5
0,6
0,6
0,6
0,4
0,5
0,6
0,7
0,6
0,4
0,6
0,6
0,6
0,6
0,7
0,5
0,6
0,8
0,6
0,5
0,5
0,4
0,4
0,6
0,6
0,6
0,5
0,6
0,5
0,8
0,5
0,3
0,4
0,5
0,5
0,6
0,5
0,6
0,6
0,5
0,7
0,6
0,5
0,7
0,5
0,6
0,4
0,5
0,7
0,6
0,5
0,7
0,6
0,5
0,5
TGO: aspartato aminotrasnferase . Valor de referência: até 38U/L.TGP: alanina aminotransferase. Valor de referência até 41u/L
Cr: creatinina; Valor de referência: 0.4-1.3 mg/dl
86
Tabela 9: Dados densitometricos dos 23 pacientes que participaram do estudo 3.Densitometria foi realizada nos tempos 1( basal) e 2 ( após
tratamento)
Num
Nome
BMD1L1-4(g/cm2)
BMD2L1-4(g/cm2)
BMC1L1-4(g)
BMC2L1-4(g)
Z-score1L1-4
Z-score2L1-4
1 MMG
0,389
0,468
11,36
14,76
-4,5
-4,2
2 BCV
0,179
0,391
4,55
9,92
-6,6
-5,2
3 TAA
0,260
0,456
6,30
12,74
-5,0
-3,2
4 KR
0,469
0,697
18,64
29,92
-3,1
-1,3
5 BAS
0,139
0,249
3,13
6,01
-6,5
-3,8
6 WC
0,418
0,658
17,59
32,03
-5,2
-3,9
0,347
4,69
8,60
-1,8
-2,4
7 JPOM
8 JVAC
0,269
9 BVB
0,269
4,69
-4,2
10 JPA
0,220
0,320
-4,3
11 JRM
0,129
0,308
3,02
7,95
-6,7
-4,4
12 ITS
0,282
0,425
4,56
7,99
-3,9
-1,8
13 AAF
0,522
9,73
0,5
14 VGVP
0,161
3,14
-6,6
15 MB
0,252
0,537
4,25
11,61
-3,6
16 ASM
0,304
0,466
9,38
15,66
-4,3
-2,3
17 LSB
0,411
0,509
12,93
15,63
-2,9
-1,8
18 LFB
0,130
0,435
2,80
10,33
-6,5
-3,3
20 VV
0,283
0,528
6,51
12,23
-4,4
-0,6
21 BT
0,190
0,292
4,57
6,99
-5,8
-4,5
22 VFT
0,382
0,581
9,05
18,40
-6,1
-4,1
19 MR
23 MVSM
0,224
0,453
4,16
8,41
-5,4
-1,6
BMD1L1-4: densidade mineral óssea inicial da região lombar/ BMD2L1-4: densidade mineral óssea final da região lombar /BMC1L1-4: conteúdo mineral ósseo inicial
da região lombar/ BMC2L1-4: conteúdo mineral ósseo final da região lombar/ Z-score1L1-4: Z-score inicial da região lombar/ Z-score1L1-4: Z-score final da região
lombar.
87
Tabela 10: Dados densitometricos dos 23 pacientes que participaram do estudo 3. Densitometria foi realizada nos tempos 1( basal) e 2 ( após
tratamento)
Num
Nome
BMDtotal
basal(g/cm2)
BMDtotal final/cm2)
BMCtotal basal (g)
BMCtotal final (g)
gordura total basal (%)
gordura total final(%)
1 MMG
0,686
0,689
601,30
709,30
35
40
2 BCV
0,591
0,643
328,65
453,28
42
47
3 TAA
0,624
0,651
334,18
469,20
35
34
4 KR
0,656
0,781
781,42
1304,65
47
42
5 BAS
0,807
0,768
361,80
418,72
33
37
6 WC
0,722
0,861
900,14
1505,15
25
16
7 JPOM
0,579
0,607
137,58
213,97
22
8 JVAC
0,520
372,17
160,00
22
9 BVB
0,322
26,9
10 JPA
0,586
0,605
192,13
318,62
20,1
15
11 JRM
0,640
0,703
333,99
444,85
33,8
34
12 IT
0,625
0,735
202,59
371,64
18
19
13 AAF
0,613
0,839
159,76
458,32
26
24
14 VGVP
0,581
0,651
140,63
251,24
20
21
15 MB
0,606
0,671
305,87
693,09
22
23
16 ASM
0,688
0,772
364,89
627,57
15
18
17 LSB
0,691
0,762
557,00
786,90
33
33
18 LFB
0,930
0,729
404,46
362,79
18
18
19 MR
0,627
20 VV
0,787
0,808
264,50
439,51
23
25
21 BT
0,673
0,717
320,00
414,00
25
24
22 VFT
0,668
0,670
292,06
682,51
16
18
23 MVSM
0,838
0,615
249,03
547,68
22
BMDtotal: densidade mineral óssea do corpo total/ BMCtotal conteúdo mineral ósseo / Gordura total : percentual de gordura de corpo total
24
166,09
19
88
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