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Parathyroid gland function in subgroups of metabolically mediated urolithiasis as evaluated by serum parathyroid hormone, and urinary and nephrogenous cyclic nucleotides

Nebenschilddrüsenfunktion bei den Untergruppen der metabolisch bedingten Urolithiasis, bewertet aufgrund von Serum-Parathormon, Urin- und nephrogenen zyklischen Nukleotiden

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Summary

In healthy controls (n=34) and in the various metabolically defined subgroups of urolithiasis patients, including primary hyperparathyroidism (pHPT), parathyroid hormone (PTH) was studied using two different antisera, as were the cyclic nucleotides (cAMP; cGMP) and related variables in both urine and plasma; in addition, the nephrogenous components of the cyclic nucleotides were also determined. In nonpHPT (so-called idiopathic) stone disease, nephrogenous cAMP (2-h fasting urine) was significantly lower than normal in the normo-calciuric majority (n=60), and also lower than normal (medians) in all the other subgroups (absorptive hypercalciuria,n=15; renal hypercalciuria,n=23; uric acid lithiasis,n=17; uric/calcium oxalate lithiasis,n=12). In contrast, it was significantly elevated in pHPT (n=20), and only in this latter condition was nephrogenous cGMP (2-h urine) elevated. The total nucleotide production (sum of nephrogenous cAMP + nephrogenous cGMP) is again significantly lower only in normo-calciuric calcium stone disease. Except for high values in pHPT, no differences in plasma nucleotides are observed. Stone patients (idiopathic and pHPT) have significantly lower-than-normal serum phosphate and phosphate threshold in common. With the exception of pHPT, the differences in serum calcium are only minute, while ionised calcium is moderately elevated within the normal range in the serum of renal hypercalciuria patients.

In all subgroups of idiopathic lithiasis, PTH is either normal to low (intact hormone assay), or slightly but significantly elevated in three subgroups (absorptive and renal hypercalciuria, patients alternately forming uric acid or calcium oxalate stones), when measured in an assay recognizing only a bioinactive hormone fragment (mid-portion assay). In surgically proven pHPT, median PTH established with the same two assays, is elevated by a factor of 8 (intact hormone assay), or 3 (mid-portion assay) in comparison with healthy controls.

From the results it is concluded that a) idiopathic urolithiasis is accompanied by normal or low renal bioactivity of the parathyroid glands in the presence of a low renal phosphate threshold concentration; b) the elevated serum PTH in three idiopathic subgroups measured with an antibody with recognition largely of the bioinactive mid-portion of the hormone, is not in accordance with the simultaneously normal or low urinary and nephrogenous cAMP of these individuals, but is in accord with the normal or low serum PTH measured with an antibody recognizing all regions of the human hormone; c) the activity of tubular guanylate cyclase in pHPT is probably increased, but not in situations where both hypercalcemia and a considerable excess of parathyroid hormone are absent (remaining groups).

Zusammenfassung

Bei Gesunden (n=34) und Urolithiasis-Patienten mit den verschiedenen definierten metabolischen Untergruppen, einschließlich primärer Hyperparathyreoidismus (pHPT), wurden Parathormon (PTH) mittels zwei verschiedenen Antikörpern, sowie zyklische Nukleotide (cAMP; cGMP im Urin und Plasma studiert, außerdem deren nephrogene Komponente berechnet.

Bei Nicht-pHPT-Steinkrankheit (=sog. idiopathische Form) war das nephrogene cAMP (2 h-Nüchternurin) bei der normocalciurisch verlaufenden Mehrheit (n=60) signifikant niedriger als normal, und auch in den anderen Untergruppen (absorptive Hypercalciurie,n=15; renale Hypercalciurie,n=23; Harnsäure-Lithiasis,n=17; Harnsäure/Calciumoxalat-Lithiasis,n=12) waren die Medianwerte niedriger als jener der Kontrollgruppe. Umgekehrt ist nephrogenes cAMP bei pHPT (n=20) stark erhöht, und nur bei dieser Störung war nephrogenes cGMP (2 h-Urin) ebenfalls erhöht. Die gesamte Nukleotid-Produktion (=Summe der nephrogenen Anteile von cAMP und cGMP) ist bei normocalciurisch verlaufender Steinkrankheit signifikant erniedrigt, bei pHPT erhöht. Ausgenommen hohes cAMP bei pHPT sind die Plasma-Nukleotide nicht verschieden. Steinpatienten (idiopathisch und pHPT) haben gemeinsam ein signifikant niedrigeres Serum-Phosphat und eine niedrigere Phosphatschwelle als Gesunde. Ausgenommen pHPT sind die Unterschiede in allen Gruppen beim Serum-Gesamtcalcium nur minutiös, ionisiertes Calcium ist bei renaler Hypercalciurie innerhalb des Normbereiches mäßig erhöht. PTH ist in allen Untergruppen der idiopathischen Lithiasis entweder normal bis niedrig (assay für intaktes Hormon) oder in einigen (absorptive und renale Hypercalciurie, alternativ Harnsäure oder Calcium-Oxalat-bildende Patienten) gering, aber signifikant erhöht (assay für mittlere bioinaktive Hormonregion). Mit den gleichen Bestimmungsmethoden ist das mediane PTH bei operativ bewiesenem pHPT um Faktor 8 bzw. 3 höher als bei gesunden Kontrollen. Aus den Ergebnissen wird gefolgert, daß a) die idiopathische Harnsteinkrankheit mit normaler bis niedriger renaler Bioaktivität der Nebenschilddrüsen einhergeht und diese Patienten bei normal-niedrigem Urin-cAMP eine niedrige renale Phosphatschwelle unbekannter Ätiologie aufweisen; b) das bei drei Untergruppen erhöhte Serum-PTH, gemessen mit einem Antikörper mit vorrangiger Erkennung der bio-inaktiven mittleren Hormonregion, nicht mit dem gleichzeitig normalen Urin- bzw. nephrogenen cAMP dieser Gruppen übereinstimmt, wohl aber mit normalem oder niedrigem PTH, gemessen mit einem assay, der alle Anteile des menschlichen Hormons erkennt; c) die Aktivität der tubulären Guanylat-Zyklase bei pHPT wahrscheinlich gesteigert ist, nicht jedoch in Abwesenheit von Hypercalcämie oder größerem PTH-Exzeß (übrige Gruppen).

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Schwille, P.O., Scholz, D., Schwille, K. et al. Parathyroid gland function in subgroups of metabolically mediated urolithiasis as evaluated by serum parathyroid hormone, and urinary and nephrogenous cyclic nucleotides. Klin Wochenschr 60, 229–236 (1982). https://doi.org/10.1007/BF01728341

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Key words

  • Urolithiasis subgroups
  • Parathyroid hormone
  • Blood and urine
  • Cyclic AMP
  • Cyclic GMP
  • Nephrogenous nucleotides

Schlüsselwörter

  • Urolithiasis-Untergruppen
  • Parathormon
  • Blut und Urin
  • Zyklisches AMP
  • Zyklisches GMP
  • Nephrogene Nukleotide