Hipercalcemia PTH independenta si cancerul de piele non-melanom

Introducere

Recent, a devenit tot mai evident faptul ca pielea are proprietati metabolice si endocrine. Capacitatea pielii de a functiona ca un organ neuroendocrin este un concept relativ nou in biologia pielii. Observatiile clinice ale diferitelor afectiuni endocrine asociate cu manifestari cutanate confirma ideea ca pielea poate fi o tinta pentru semnalele neuroendocrine.
Tendintele concrete ale cercetarii in acest domeniu se axeaza pe: (i) hormonii si neurotransmitatorii de la nivelul pielii; (ii) caracterizarea receptorilor corespunzatori pielii; (iii) identificarea cailor de transductie a semnalului.

Pielea produce: PTHrp, CRH, urocortin, ACTH, α-MSH, β-MSH, β-endorfine,Y3-MSH, prolactina, hormon de crestere, neuropeptide (enkefaline, tahikinine, SP si NKA, CGRP, VIP, NPY, somatostatina, Galanin, ANP, PHI, peptida histidina metionina, peptida histidina-izoleucina, bradikinina, colecistokinin, GRP), neurotrofine (NGF, NT-3, NT-4, BDNF), neurotransmitatori si neurohormoni (prolactina, acetilcolina, catecolamine, L -DOPA, serotonina, glutamat, aspartat, melatonina), TSH, T3, T4, hormonii steroizi (DHEA, 4-androstendion, testosteron, DHT, estrona, estradiol, glucocorticoizi, progesteron), vasodilatatie si mediatori angiogeneza, chemoatractanti pro-inflamatorii, citokine, factori de crestere, leucotriene, prostaglandine, oxid nitric, factorul de celule stem, VEGF. Pielea contine o retea bogata de receptori: CRH /receptor urocortin, receptor melanocortin, receptori opioizi, GHR, prolactina, receptori LH si hCG, receptorii neurokinine, PTH-R si PTHrp-R, vitamina D receptor, glucocorticoizi si mineralocorticoizi hormoni receptori, receptori pentru androgeni si estrogeni, receptori serotoninergici, receptori colinergici si adrenergici, purinoreceptori.

Desi sunt multe molecule de semnal, mecanisme de recunoastere a semnalului si transductia sunt limitate, doar cateva fiind in mare masura prezente la toate speciile. Scopul acestui studiu este de a defini proprietatile endocrine si metabolice ale pielii in cazurile de hipercalcemie PTH-independenta la pacientii cu cancer de piele non-melanom (NMSC).

Obiectivele sunt:

(i) evaluarea relatiei dintre agresivitatea tumorii si dezvoltarea hipercalcemiei la pacientii NMSC;
(ii) identificarea modificarilor clinice, functionale si biologice cauzate de aceasta stare;
(iii) redistribuirea de calciu din fluidele extracelulare in compartimentele intracelulare;
(iv) descrierea mai multor aspecte moleculare in ceea ce priveste mecanismul de aparitie hipercalcemiei.

Materiale si metode

Grupuri de studiu

Acest studiu a fost realizat in perioada ianuarie 2000 si mai 2009, pe baza unui protocol special. Dintr-un total de 1.232 de cazuri, am evaluat 32 de pacienti cu KA (varsta medie 46.12 ± 8.6 ani, femei: barbati = 14: 18), 468 pacienti cu carcinom bazocelular (BCC;varsta medie 51.68 ± 7.3 ani, femei: barbati = 239 : 229), 412 pacienti cu carcinom cu celule scuamoase (SCC) (varsta medie 53.17 ± 6.4 ani, femei: barbati = 197: 215) si 320 voluntari sanatosi (varsta medie de 46.15 ± 11.2 ani, femei: barbati = 166: 154).

Criterii de excludere

Nu au fost inclusi in acest studiu pacientii cu hipercalcemie PTH-dependenta si hipercalcemie hipocalciurica familiala, hipercalcemie, hipercalcemie vitamina D-dependenta (sarcoidoza, intoxicatie cu vitamina D ), cei cu eliminare crescuta a masei osoase vechi din organism (hiperparatiroidism, imobilizare), pacientii care utilizeaza medicamente precum diureticele si tiazidele, si de asemenea, pacientii cu insuficienta renala cronica (hiperparatiroidism secundar, intoxicatie cu aluminiu). Nu au fost cazuri de excludere pentru lipsa de conformitate a pacientului.

Criteriile de includere

Acest studiu a inclus pacienti care indeplineau criteriile clinice si morfopatologice pentru diagnostic: keratoacantom, BCC si SCC. Toti pacientii au fost verificati clinic si paraclinic (hematologie, biochimie, teste de imunologie).

Abordarea pacientului hipercalcemic

Dupa confirmarea biochimica de hipercalcemie si excluderea posibilitatilor de eroare (hemoconcentratie, hiperproteinemie, hemoliza, lactescence, hiperbilirubinemie, hiperfosfatemie), diagnosticul diferential se face intre hiperparatiroidism primar si boli maligne. Pacientii diagnosticati cu hipercalcemie au fost supusi unor teste endocrine (PTH intact), electrocardiografie si teste imagistice (radiologie, ecografie, CT, RMN). Toti pacientii si-au dat acordul in conformitate cu Declaratia de la Helsinki inainte sa fie inclusi in acest studiu.

Metodologie

Folosind metode spectrofotometrice, am masurat calciul seric total (TCa). Am calculat calciul ionizat in functie de TCa si de proteinele serice totale (TP), dupa aceasta formula: Ca2 + (6 x TCa-TP / 3) / (6 + TP).

Nivelurile corectate de calciu seric total (cTCa) sunt: cTCa (mmol / L) TCa masurat (mmol / L) + 0.02 x (40 – albumine) (g/L). Prin metode fizice de analiza (INAA, PIXE), a fost masurat calciul din tesut. iPTH-ul a fost determinat de ELISA.

Rezultate

Nu au existat cresteri de calciu mai mari de 2.6 mmo/L in grupuri KA sau BCC. Hipercalcemia a fost prezenta in cinci cazuri (1,21%) din SCC. La acesti pacienti nivelul parathormonilor intacti este normal, iar albumina serica este scazuta. Calciului ionizat la concentratii de peste 1.29 mmol / L a fost prezent la sase (1,45%) din cazurile de SCC si un caz de BCC (0,21%).
Excretia urinara a calciului nu a avut variatii importante intre pacienti si grupurile de control. Calciul din urina nu a depasit 7.5 mmol/24 h la nici un caz.

Valorile medii de ser ionizate si calciul din urina nu au prezentat diferente semnificative intre grupuri. S-a observat o concentratie crescuta de calciu in tesutul tumoral. Semnele clinice ale excesului de calciu frecvent intalnite la pacientii cu hipercalcemie PTH-independenta sunt: nicturie (trei cazuri), polidipsie (un caz), poliurie (patru cazuri), oboseala (cinci cazuri), scadere in greutate (trei cazuri), cefalgie (patru cazuri), iritabilitate (doua cazuri), confuzie (un caz), dificultati de concentrare (cinci cazuri), dureri abdominale (trei cazuri) si slabiciune musculara (doua cazuri).
Cele mai importante disfunctii observate la SCC, pacientii cu hipercalcemie PTH – independenta: hipertensiune (trei cazuri), scaderea reflexelor osteotendinoase (doua cazuri), scurtarea QT si elevatie PR pe ECG (doua cazuri).

Coreland datele clinice si imagistice pentru pacientii cu SCC si hipercalcemie PTH – independenta, am observat o asociere intre calciul seric total crescut de peste 2.6 mmol / L si susceptibilitatea de metastaze in SCC. In ceea ce priveste tratamentul pacientilor, acestia au avut diferite scheme de tratament pentru boala de baza si pentru complicatii.

Tabel 1
Nivelul Calciului total (mmol/L ser) si calciul ionizat (mmol/L ser) la pacientii cu cancer de piele non-melanom vs. pacientii de control.

Calcium KA (32 cazuri) BCC (468 cazuri) SCC (412 cazuri) Control (320 cazuri).

Total Ca (mmol/L) <2.10 6 166 184 156 2.1-2.6 26 302 223 164 >2.6 0 0 5 0.
Ca ionizat (mmol/L) < 1.14 10 184 197 138 1.14–1.29 22 238 209 182 >1.29 0 1 6 0.

Tabel 2
Nivelurile de iPTH la pacientii cu hipercalcemie
Pacient Total Ca (mmol/L ser) PTH intact (pg/mL) Albumina (g/L ser) cTCa (mmol/ser)
1 2.84 21.0 2.69 3.10
2 2.95 18.0 2.90 3.12
3 3.02 20.5 2.47 3.22
4 2.86 22.0 3.01 3.05
5 3.11 9.0 2.38 3.13

Tabel 3
Nivelurile de calciu in urina (mmol/24h) la pacientii cu cancer de piele non-melanom vs. pacientii de control

Calciu in urina mmol/24h KA (16 cazuri) BCC (73 cazuri) SCC (104 cazuri) Control (83 cazuri) < 7.5 16 72 104 82 >7.5 0 1 0 1

Tabel 4
Nivelurile de ser si calciu in urina (mmol/L ser) la pacientii cu cancer de piele non-melanom vs. pacientii de control

Parametru KA BCC SCC Control

Total Ca
(mmol/L ser) 2.34±0.5 2.39±0.42 2.43±0.35 2.5±0.60
Ca ionizat
(mmol/L ser) 1.24±0.06 1.16±0.08 1.25±0.04 1.23±0.03
Calciu in urina
mmol/24h 5.3±1.60 5.2±1.51 4.9±1.82 4.8±1.63

Tabel 5
Rata de concentrare a calciului in tesut (tesut tumoral/tesut sanatos) in proliferarile de piele non-melanom

Metoda de masurare a calciului KA/tesut sanatos BCC/ tesut sanatos SCC/ tesut sanatos
INAA (ppb) 1.94 3.11 1.71
PIXE (ppm) 1.18 3.38 1.33

Discutii

Rezultatele noastre au aratat ca doar cinci din 412 pacienti cu SCC au fost diagnosticati cu hipercalcemie PTH-independenta. Prevalenta pentru hipercalcemie a fost mai mare la femei (trei cazuri) decat la barbati (doua cazuri).

Cresterea concentratiei serice de calciu a rezultat din dereglarea metabolismului calciului. Manifestarile multisistemice observate la pacientii cu hipercalcemie sunt complexe, inclusiv anomaliile digestive, renale, cardiovasculare si neuromusculare. Nu au fost observate metastaze osoase la acesti pacienti; iPTH –ul seric a fost normal, albumina serica a fost scazuta; excretia calciului in urina la tuburile renale a fost redusa, iar concentratia de calciu in tesutul tumoral a fost semnificativ crescuta.
Incidenta scazuta a hipercalcemiei la pacientii cu SCC (1,21%) si lipsa de fenomen la pacientii cu BCC indica o progresie lenta si malignitate strict locala la pacientii cu BCC. Alternativ, SCC este o tumora agresiva, care invadeaza derma, ulcereaza in epiderma si datele imagistice confirma metastaze in trei din cinci cazuri de hipercalcemie.

Mecanismele patogene pentru hipercalcemie sunt complexe si includ: hipercalcemie PTH-dependenta, boli maligne, hipercalcemie vitamina D-dependenta, eliminarea crescuta a masei osoase vechi din organism, hipercalcemia in insuficienta renala cronica. Cele mai multe afectiuni maligne produc hipercalcemie numai atunci cand acestea sunt foarte avansate. Mecanismele implicate in hipercalcemia umorala de malignitate ar putea fi secretia de citokine (TNFβ, IL-1β, IL-6, OAF, RANKL si prostaglandinele), secretia de PTHrp si osteoliza directa.

PTIrp-ul este un hormon polipeptid sintetizat in tesuturile embrionare si fetale, dar si in tesuturile adulte ca epiderma, insulele pancreatice, stomac, glande suprarenale, creier si tesutul mamar care produce lactatie. In piele, PTHrp-ul este puternic exprimat in stratul extern al foliculului pilos, stratul bazal si granular din epiderma si melanocite. PTHrp-ul stimuleaza proliferarea si diferentierea keratinocitelor, dezvoltarea foliculului pilos.
In locurile maligne, nivelurile crescute de PTHrp afecteaza distributia calciului in organism. La nivel osos, PTHrp-ul induce resorbtia cu o formatiune osoasa scazuta si calciu crescut in lichidul extracelular. La nivel renal stimuleaza PTHrp fosfaturia si inhiba calciul din urina. In keratinocite, PTHrp-ul induce acumularea de calciu, stimularea PKC, activarea fosfolipazei C, stimularea fibroblastelor KGF. Mai mult, pielea are o retea complexa receptoare pentru PTH / PTHrp.

Concluzii

In general, rezultatele noastre au aratat ca:

1. Sindromul hipercalcemic are o prevalenta scazuta la pacientii cu SCC (1,21%);
2. Aparitia si progresia complicatiilor renale digestive, cardiovasculare si neurologice sunt frecvente la pacientii cu SCC si hipercalcemie PTH independenta;
3. Prezenta hipercalcemiei este asociata cu susceptibilitatea de a dezvolta metastaze in SCC;
4. Mecanismele implicate in dezvoltarea hipercalcemiei sunt complexe si includ hipersecretie PTHrp de catre celulele tumorale.

Multumiri

Multumim Dr. Constantin Ciortea si Dr. Marilena Ciortea pentru sprijinul in asistenta tehnica privind metodele fizice de analiza a calciului in tesuturi. Aceasta lucrare a fost aprobata de catre Comitetul de Etica din Centru/Spitalul Clinic de Dermatovenerorologie „Prof. Dr.Scarlat Longhin” din Bucuresti.

(Traducere: Corina Ionescu)

Bibliografie:

S1ominski A, Wortsman J. Endocr Rev 2000; 21: 457-487;
Dirk R, Goerge T, Schneider S. Neuronal control of the skin function: the skin as a neuroimmunoendocrine organ. Physiol Rev 2006; 86: 1309-1379;
Arck P, Slominski A, Theoharides T, Peters E. Neuroimmunology of stress: skin takes center stage. I Invest Dermatol 2006; 126: 1697-1704;
Atillasoy F, Burtis WJ, Mistonel M. Immunohistochemical localization of PTHrp in normal human skin. I Invest Derrnatol 1991; 96: 277-280;
Marino NI, Asp AA, Budayer A, Mardsen J, Strewler G. Hypercalcemia and elevated levels of parathyroid hormone-related protein in cutaneous squamous/basal carcinoma. I Intern iVfecl 1993; 223: 205— 207;
Slominski A, Wortsman J, Luger T, Paus R, Solomon S. Corticotrop n releasing hormone and proopiomelanocortin involvement in the cutaneous response to stress. Physiol Rev 2000; 80: 979-1020;
Slominski A, Wortsman J, Pisarchik A et al. Cutaneous expression of corticotropin-releasing hormone (CRH), urocortin, and CRH receptors. FASEB 2001; 15: 1678-1693;
Michaylova V, Illkova P. Photometric determination of micro amounts of calcium with Arsenazo III. Anal Chim Acta 1971; 53: 194-198;
Bergeron R, Martin N, Moreau A. L’hypercalcemie chez le patient cancereux. Qui, quand et comment traitor? Can Tam Physician 1995; 41: 447-433;
Orloff J, Kats J, Ureda P. Further evidence for a novel receptor for amino terminal parathyroid hormone-related protein on keratinocytes and squamous carcinoma cell lines. Endocrinology 1995; 136: 3016— 3023;
Srinssadaporn S, Phoojaroenchanachai H, Ploybutr S. Hypercalcemia of malignancy: a study of clinical features and relationships among circulating levels of calcium and parathyroid hormone-related peptide. Med Assoc Thai 2007; 90: 663-671;
Brandon C, Passman C, Assimos D. Hypercalcemic states associated with nephrolithiasis. Rev Urol 2008; 10: 218-226;
Shokeir AA. Squamous cell carcinoma of the bladder: pathology, diagnosis and treatment. BID Int 2004; 93: 216-220.