Bone mineral density evaluation in pediatric patients with Cystic Fibrosis

Abstract

Introdução: A Fibrose Quística (FQ) é uma doença genética autossómica recessiva, multissistémica e potencialmente fatal. A doença pulmonar crónica é a maior causa de morbimortalidade. Desenvolvimentos nos tratamentos, qualidade de vida e resultados clínicos melhoraram a esperança média de vida dos doentes com FQ, aumentando a prevalência de novas complicações a longo prazo, como a doença óssea. A diminuição da densidade mineral óssea (DMO) tem origem na infância e adolescência, sendo causada por vários fatores. Objetivos: Este estudo pretende avaliar retrospetivamente a DMO em doentes portugueses com FQ, em idade pediátrica; explorar a correlação com outras variáveis e identificar os doentes em maior risco de desenvolver doença óssea. Materiais e métodos: Foi realizada uma avaliação retrospetiva dos 20 doentes com FQ, seguidos no Hospital Pediátrico do Centro de Referência de FQ do Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra, que fizeram pelo menos uma absorciometria radiológica de dupla energia, entre 2012 e 2021. Variáveis em estudo incluem: idade cronológica, idade de diagnóstico, genótipo, peso, altura, índice de massa corporal (IMC), DMO, testes de função pulmonar, vitamina D sérica, atividade física e função pancreática. Resultados: Vinte doentes, com idade mediana de 12 anos, apresentavam Z-scores médios de DMO, peso e IMC significativamente mais baixos que a população de referência. A média dos Z-scores de DMO na coluna lombar (CL) foi de -0,955±1,355 e no fémur total (FT) de -1,053±1,415. Metade dos doentes tinham função pulmonar reduzida, 40% défice de vitamina D e 85% insuficiência pancreática. A DMO estava globalmente diminuída em doentes com baixa estatura, baixo peso ou função pulmonar reduzida. A DMO do fémur total era mais baixa em indivíduos sem atividade física (45% dos casos). Encontrámos correlação positiva entre a DMO e o peso (CL: r=0,867, p<0,001; FT: r=0,811, p<0,001), altura (CL: r=0,565, p=0,009; FT: r=0,526, p=0,021), IMC (CL: r=0,723, p<0,001; FT: r=0,677, p<0,001), volume expiratório forçado no primeiro segundo (CL: r=0,653, p=0,002 LS; FT: r=0,781, p<0,001) e capacidade vital forçada (CL: r=0,643, p=0,002 LS; FT: r=0,779, p<0,001). Não houve correlação com a idade cronológica, idade de diagnóstico, genótipo, função pancreática e vitamina D sérica. Discussão e conclusão: Doentes malnutridos ou com diminuição da função pulmonar têm maior risco de ter doença óssea relacionada com a FQ. Níveis de atividade física também têm influência na DMO. Uma abordagem preventiva e multidisciplinar nos doentes com FQ, com avaliação da DMO, é crucial para otimizar os resultados e diminuir as complicações.

Introduction: Cystic fibrosis (CF) is a multisystemic, potentially fatal, autosomal recessive genetic disorder. Morbidity and mortality are mostly secondary to chronic pulmonary disease. Developments in treatments, quality of life, and clinical outcomes improved median life expectancy in CF patients, increasing the prevalence of new long-term complications like CF-related bone disease. Various factors play a part in the decrease of bone mineral density (BMD), thought to originate during childhood and adolescence. Objectives: This study aims to retrospectively evaluate BMD in CF Portuguese pediatric patients, explore its correlation to other variables in this disease, and identify patients at greatest risk for developing CF-related bone disease.Materials and methods: Retrospective evaluation of the 20 pediatric CF patients, followed in the Pediatric Hospital of the CF Reference Center of Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra, with at least one dual-energy X-ray absorptiometry, between 2012 and 2021, was carried out. Analyzed variables included: chronological age, age at diagnosis, genotype, weight, height, body mass index (BMI), BMD, pulmonary function tests, serum 25-hydroxy-vitamin D, physical activity, and pancreatic function.Results: Twenty patients, with a median age of 12 years, had mean Z-scores for BMD, weight, and BMI significantly lower than the reference population. The mean BMD Z-score was -0.955±1.355 for the lumbar spine (LS), and -1.053±1.415 for the total hip (TH). Half the patients had reduced pulmonary function, 40% had vitamin D deficiency, and 85% were pancreatic insufficient. BMD was globally significantly lower in stunted, underweight patients or with reduced pulmonary function. Total hip BMD was lower in individuals with no physical activity (45% of patients). BMD was positively correlated with weight (r=0.867, p<0.001 LS; r=0.811, p<0.001 TH), height (r=0.565, p=0.009 LS; r=0.526, p=0.021 TH), BMI (r=0.723, p<0.001 LS; r=0.677, p<0.001 TH), forced expiratory volume in one second (r=0.653, p=0.002 LS; r=0.781, p<0.001 TH), and forced vital capacity (r=0.643, p=0.002 LS; r=0.779, p<0.001 TH). There was no correlation with chronological age, age of diagnosis, genotype, pancreatic function, and serum vitamin D. Discussion and conclusion: Undernourished patients with decreased pulmonary function are at most risk of developing CF-related bone disease. Levels of physical activity also play a role in BMD. A multidisciplinary, preventive approach in CF patients, with BMD evaluation, is crucial to optimize outcomes and decrease health complications.