Assessment of arterial stiffness and plasma FGF23 levels in patients with hypoparathyroidism

Abstract

Introduction

Patients with hypoparathyroidism are at a higher cardiovascular risk (CVR) due to mechanisms that are not yet well understood. In patients with renal failure, fibroblast growth factor 23 (FGF23) has been associated with an increased calcification and arterial stiffness (AS), leading to an increased CVR. In hypoparathyroidism—due to the situation of hyperphosphatemia—an increase in FGF23 is also probable. There is a paucity of research examining the relationship between FGF23 levels and AS in patients with hypoparathyroidism. The present study aims to assess AS, by measuring aortic pulse wave velocity (aPWV), and FGF23 levels in patients with hypoparathyroidism vs age and sex matched healthy controls.

Material and methods

We conducted a cross-sectional descriptive study, and collected demographical data of patients and treatment characteristics (calcium and vitamin D doses). Furthermore, we measured aPWV using the SphygmoCorXCEL® device and assessed FGF23 and all other parameters of calcium–phosphorus metabolism in a blood and 24 h-urine samples.

Results and discussion

A total of 20 subjects with hypoparathyroidism (85% postoperative) and 16 healthy matched controls were included. The mean age was 58.6 years (SD, 12.2). The mean course of the disease was 16.31 years (3–44). Regarding the general characteristics, the most remarkable finding was that patients had an estimated glomerular filtration rate (eGFR) significantly lower than controls (72.5 [SD, 21.25] vs 95.3 [SD, 12.21] ml/min/1.73 m²; p < 0.001). FGF23 levels were clearly elevated in subjects with hypoparathyroidism (255.2 [35.9–1487.4] vs 61.9 [27.8–134.8] RU/mL; p < 0.05). A trend toward higher AS was observed in subjects with hypoparathyroidism (aPWV 8.4 [5.2–17.3] vs 6.9 [5.1–10.8] m/s; p = 0.08), as well as a positive correlation between aPWV and time of disease progression (r = 0.679; p < 0.01). A negative correlation was observed in subjects with hypoparathyroidism between aPWV and eGFR (−0.519; p < 0.05). We found no significant correlation between aPWV and FGF23 or with phosphate levels or calcium supplements or calcitriol doses used in replacement treatment.

Conclusions

In subjects with hypoparathyroidism there is a marked increase in FGF23 levels and a trend toward a higher AS, which correlates with disease duration. However, these findings may be conditioned by an impaired renal function that this pathological process entails. A causal relationship could not be established between the elevated levels of FGF23 and AS.

Resumen

Introducción

Los pacientes con hipoparatiroidismo presentan un riesgo cardiovascular (RCV) incrementado debido a mecanismos todavía no conocidos completamente. En pacientes con insuficiencia renal, el factor de crecimiento de fibroblastos 23 (FGF23) se ha asociado con un aumento de la calcificación y rigidez arterial (RA), contribuyendo así a un mayor RCV. En el hipoparatiroidismo, dada la presencia habitual de hiperfosfatemia, es probable que también se observe un incremento en los niveles de FGF23. Sin embargo, la relación entre FGF23 y la rigidez arterial en esta población ha sido poco estudiada. El objetivo de este estudio es evaluar la rigidez arterial, mediante la medición de la velocidad de onda de pulso aórtica (VOPa), y los niveles plasmáticos de FGF23 en pacientes con hipoparatiroidismo en comparación con controles sanos emparejados por edad y sexo.

Material y métodos

Estudio descriptivo transversal en el que se recogieron datos demográficos y características del tratamiento (dosis de calcio y vitamina D), se midió la VOPa utilizando el dispositivo SphygmoCorXCEL® y se determinaron los niveles de FGF23, así como otros parámetros del metabolismo calcio-fósforo en muestras de sangre y de orina simple y de 24 horas.

Resultados y discusión

Se incluyeron 20 sujetos con hipoparatiroidismo (85% postquirúrgico) y 16 controles sanos emparejados. La edad media fue de 58,6 años (DE 12,2). El tiempo medio de evolución de la enfermedad fue de 16,31 años (rango 3-44). Entre las características generales, se observó que los pacientes presentaban una tasa de filtración glomerular estimada (TFGe) significativamente menor que los controles (72,5 [DE 21,25] vs 95,3 [DE 12,21] ml/min/1,73 m²; p < 0,001). Se objetivaron niveles de FGF23 claramente elevados en pacientes con hipoparatiroidismo (255,2 [rango 35,9–1487,4] vs 61,9 [27,8–134,8] RU/mL; p < 0,05). Se evidenció una tendencia a una mayor rigidez arterial en los sujetos con hipoparatiroidismo (VOPa 8,4 [5,2–17,3] vs 6,9 [5,1–10,8] m/s; p = 0,08), así como una correlación positiva entre VOPa y duración de la enfermedad (r = 0,679; p < 0,01). Además, se observó una correlación negativa entre VOPa y TFGe en este grupo (-0,519; p < 0,05). No se encontró correlación significativa entre VOPa y los niveles de FGF23, ni con los niveles de fosfato, ni con las dosis de suplementos de calcio o calcitriol empleados en el tratamiento sustitutivo.

Conclusiones

En pacientes con hipoparatiroidismo existe un aumento marcado de los niveles de FGF23 y una tendencia a una mayor rigidez arterial, que se correlaciona con la duración de la enfermedad. Sin embargo, estos hallazgos podrían estar condicionados por el deterioro de la función renal asociado a esta patología. No se pudo establecer una relación causal entre los niveles elevados de FGF23 y la rigidez arterial.