Bone ultrastructure and x-ray microanalysis of aluminum-intoxicated hemodialyzed patients

Bone ultrastructure and x-ray microanalysis of aluminum-intoxicated hemodialyzed patients. In hemodialyzed patients aluminum (Al) intoxication may induce osteomalacic lesions which are mainly observed when plasma immunoreactive parathyroid hormone (iPTH) concentrations are low, and osteitis fibrosa absent. In this study, the bone tissue of eight hemodialyzed patients with elevated plasma and bone Al concentrations was examined by histomorphometry, electron microscopy, and x-ray microanalysis. Five patients (group 1) had osteomalacia and minimal osteitis fibrosa, three patients (group 2) had severe osteitis fibrosa. In group 1, Al was concentrated at the mineralizing front, in hexagonal structures measuring 200 to 1,000 Å which also contained phosphorus, but not calcium. Hydroxyapatite needles had a normal aspect. Osteoblasts appeared inactive. In group 2, Al was also present at the mineralizing layer of osteoid, but, in these cases, in small clusters next to abnormal calcium deposits. Osteoblasts appeared very active. Their mitochondria contained calcium and phosphorus granules, or amorphous material, measuring 1,500 to 2,000 Å, emitting x-rays characteristic for Al and phosphorus. These results suggest that secondary hyperparathyroidism, by stimulating the cellular activity, may increase the uptake and release of Al by the osteoblasts. The presence of Al within the mitochondria of these cells may be one of the factors inducing the mineralization defect.Ultrastructure et microanalyse x du tissu osseux de malades hémodialysés intoxiqués par l'aluminium. Chez des malades hémodialysés l'intoxication par l'aluminium (Al) peut induire des lésions ostéomalaciques qui s'observent principalement quand la concentration plasmatique de l'hormone parathyroïdienne immunoréactive (iPTH) est peu augmentée, et en l'absence d'ostéite fibreuse. Dans cette étude le tissu osseux de huit malades hémodialysés dont la concentration plasmatique et osseuse de l'Al était élevée, a été examiné par l'histomorphométrie, la microscopie électronique et la microanalyse x. Cinq malades (groupe 1) avaient une ostéomalacie et des lésions minimes d'ostéite fibreuse, trois malades (groupe 2) avaient une ostéite fibreuse sévère. Dans le groupe 1, l'Al était concentré entre ostéoïde et tissu minéralisé, dans des structures hexagonales mesurant 200 à 1000 Å, qui contenaient également du phosphore, mais pas de calcium. Les aiguilles d'hydroxyapatite avaient un aspect normal. Les ostéoblastes paraissaient peu actifs. Dans le groupe 2, l'Al était aussi présent entre ostéoïde et tissu minéralisé, mais, dans ce cas, sous forme de petits amas, près de dépôts anormaux de calcium. Les ostéoblastes semblaient très actifs. Leurs mitochondries contenaient des granules de calcium et de phosphore ou bien du matériel amorphe, mesurant 1500 à 2000 Å, dont l'émission x était caractéristique de l'Al et du phosphore. Ces résultats suggèrent que l'hyperparathyroïdie secondaire, en stimulant l'activité cellulaire, favorise la captation et le dépôt de l'Al par les ostéoblastes. La présence d'Al dans les mitochondries de ces cellules pourrait être un des facteurs à l'origine du trouble de la minéralisation

Effets des métabolites de la vitamine D 3

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Métabolisme et activité du 25-hydroxycholécalciférol dans les chondrocytes en culture

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Effects of 25-hydroxycholecalciferol on bone lesions of children with terminal renal failure

Effects of 25-hydroxycholecalciferol on bone lesions of children with terminal renal failure. Quantitative histology was performed on serial iliac crest biopsies obtained from 14 children with terminal renal failure. A long-term study on the comparative effects of vitamin D2 and 25-hydroxycholecalciferol [25-(OH)D3], in five patients with severe lesions of osteomalacia and/or osteitis fibrosa, demonstrated the efficiency of 25 to 200µg/day of 25-(OH)D3 and the lack of therapeutic action of 345 to 685 µg/day of vitamin D2. In nine subjects with normal roentgenograms or minimal skeletal alterations, the first biopsy taken at the beginning of intermittent hemodialysis showed evidence of defective mineralization and/or lesions of resorption. Four of these children were treated with 25-(OH)D3 (25 to 50µg/day) and calcium supplementation orally (0.5 to 1.5 g/day); five children received calcium orally (0.5 to 0.75 g/day) alone. Aggravation of bone lesions during intermittent hemodialysis was observed in patients treated with calcium supplements alone. In subjects who were given 25-(OH)D3, mineralization improved and marrow fibrosis disappeared. However, as the two groups of patients were different in composition and in the manner in which they were treated, it is difficult to state whether the beneficial effects observed were solely attributable to 25-(OH)D3 administration. 25-(OH)D3 therapy induced severe intoxication in two patients. A rise in plasma calcium concentration to 11.0 to 11.5 mg/100 ml was observed in two other patients. It is concluded that: a) pharmacologic doses of 25-(OH)D3 are highly effective in healing bone lesions of children with terminal renal failure; b) such treatment requires strict clinical surveillance as 25-(OH) D3 intoxication may occur even in anephric patients.Effets du 25-hydroxycholecalciferol sur les lesions osseuses dans l'insuffisance renale terminale de l'enfant. Le tissu osseux de quatorze enfants en insuffisance rénale terminale a été étudié par des techniques d'histologie quantitative sur des biopsies itératives de la crête iliaque. Chez cinq malades ayant des lésions sévères d'ostéomalacie et/ou d'ostéite fibreuse la comparaison des effets thérapeutiques à long terme de la vitamine D2 (345 à 685 mg/jour) et du 25-(OH)D3 (25 à 200µg/jour) a mis en évidence la grande efficacité du 25-(OH)D3 et le manque d'action de la vitamine D. Chez neuf enfants devant être traités par hémodialyse chronique et dont les radiographies du squelette étaient normales ou à peine altérées, les biopsies ont montré un défaut de minéralisation et/ou des lésions de résorption. Parmi ces sujets quatre malades ont reçu un traitement associant 25-(OH)D3 (25 à 50 µg/jour) et une supplémentation orale de calcium (o,5 à 1,5 g/jour), les cinq autres seulement du calcium (o,5 à o,75 g/jour). Chez les malades recevant seulement une supplémentation orale de calcium les lésions osseuses se sont aggravées sous hémodialyse chronique; par contre chez les malades recevant du 25-(OH)D3 la minéralisation s'est améliorée et la fibrose médullaire a disparu. Cependant, la composition des deux groupes de malades et leur traitement n'ayant pas été identiques, il est diffcile d'affirmer que les améliorations observées ne sont dûes qu'au 25-(OH)D3. Chez deux malades, le 25-(OH)D3 a entraîné une intoxication sévère. Chez deux autres la calcémie s'est élevée à 11,0 -11,5 mg/100 ml. En conclusion, ces résultats montrent: a) l'activité thérapeutique du 25-(OH)D3 sur les lésions osseuses d'enfants en insuffisance rénale terminale; b) la possibilité d'intoxication par le 25-(OH)D3 même de sujets anéphriques d'où la nécessité d'une surveillance clinique et biologique constante de tout malade traité par ce dérivé de la vitamine D

Circulating vitamin D metabolite concentrations in children with nutritional rickets

Serum calcidiol, calcitriol, and 24,25-dihydroxyvitamin D concentrations were measured in 20 children with vitamin D-deficiency rickets. Vitamin D metabolite concentrations were measured in 17 of 20 patients before treatment and in 14 of 20 patients after vitamin D administration. Conclusions are as follows. (1) Before treatment, serum calcidiol seems to be the best criterion of D deficiency, as it was low (<8 ng/ml) in 15 of 17 studied children, whereas calcitriol and 24,25-dihydroxyvitamin D concentrations ranged from undetectable to high values (350 pg/ml and 5.9 ng/ml, respectively). (2) Low calcidiol concentrations may occur despite recent vitamin D intake: low serum values were found in children given vitamin D2 up to two months after the onset of therapy (50 μg/day). (3) Elevated calcitriol serum concentrations were observed in all children after initiation of vitamin D therapy; these high concentrations persisted for four weeks or more, even after normalization of serum calcium, phosphorus, and parathyroid hormone values. (4) Healing of biochemical abnormalities can occur even in children with low circulating concentrations of calcidiol and 24,25-dihydroxyvitamin D. © 1983 The C. V. Mosby Company.SCOPUS: ar.jinfo:eu-repo/semantics/publishe