A Critical Analysis of Calcium Kinetics in Metastatic Cancer

Summary

Studies on the kinetics of calcium metabolism were carried out in 12 women with advanced breast cancer and in 7 patients with miscellaneous metastatic bone cancers. Each subject was injected i.v. with either ⁴⁵Ca or ⁴⁷Ca and followed by determining the time-course of the plasma specific activity, the activity excreted in urine and faeces, as well as the stable calcium excreted in urine. The kinetic analysis was based on a mammillary three-compartment model. In five premenopausal oophorectomized women the accretion rate and the daily urinary excretion of calcium were increased. The trend of the dianges indicated both loss of oestrogenic and increase in pituitary activity. Of 7 postmenopausal women, calcium kinetics was normal in five and abnormal in two patients. There was hypophosphataemia, low calciuria and high albeit normal accretion rate in one whereas in the other patient a high plasma phosphate concentration, moderate hypercalciuria and a markedly lowered accretion rate was observed. The remaining 7 patients had rather normal kinetics: the accretion rate was always normal and the daily urinary calcium was sometimes abnormal. The changes of calcium metabolism occurred whether the cancer process was arrested, improved or progressed. The data of this study evidence against the idea that disturbances in the kinetics of calcium are simply a matter of the extent and the activity of bone métastasés and show that they are influenced by the endocrine milieu.

Une étude cinétique du métabolisme du calcium a été executée sur douze femmes affectées d’un cancer mammaire avancé et sur sept malades avec des différents cancers avec métastases osseuses. Chaque malade a reçu le ⁴⁵Ca ou le ⁴⁷Ca par voie intraveineuse. Ensuite on a déterminé la radioactivité spécifique plasmatique en fonction du temps, l’activité excrétée dans les urines et dans les selles ainsi que la quantité du calcium stable excrété avec les urines. L’analyse cinétique était basée sur le modèle mamillaire à 3 compartiments. Chez cinq femmes ayant subi une oophoréctomie préménopausale c’est surtout la vitesse du renouvellement du squelette et l’excrétion urinaire du calcium qui furent augmentés. La direction de ces altérations indique un affaiblissement de l’activité estrogénique ainsi qu’une augmentation de l’activité pituitaire. Parmis sept femmes ménopausées, la cinétique du calcium fût normale chez cinq sujets, altérée — chez deux. Ces troubles consistaient en une hypophosphatémie et une calciurie abaissée quoique la vitesse du renouvellement du squelette demeurait encore haute chez une des malades et, contrairement, en un niveau élevé du phosphate du plasma, une hypercalciurie modérée et un abaissement significant de la vitesse du renouvellement du squelette chez la seconde malade. Les sept malades suivantes présentaient une cinétique plutôt normale: la vitesse du renouvellement du squelette était toujours normale et c’est le calcium urinaire qui était quelquefois altéré. Les altérations du métabolisme du calcium avaient lieu également pendant les périodes stationnaires et durant la regression ou la progression du cancer. Les données de cette étude témoignent contre la conception que les troubles de la cinétique du calcium dépendent seulement de l’extension et de l’activité des métastases osseuses; elles indiquent que ces altérations dépendent du milieu endocrinologique.

Studien über die Stoffwechselkinetik des Calciums wurden bei 12 Patientinnen mit metastasierendem Mammakarzinom und bei 7 Patienten mit verschiedenartigen ins Skelett metastasierenden Karzinomen durchgeführt. Nach intravenöser Injektion von ⁴⁵Ca oder ⁴⁷Ca wurden die Veränderungen der spezifischen Plasmaaktivität in der Zeiteinheit sowie die Ausscheidung der Aktivität in Harn und Fäces bestimmt. Außerdem wurde die Gesamt-Harnausscheidung des stabilen Calciums gemessen. Die kinetische Analyse wurde auf der Basis eines offenen parallelen Dreikammersystems durchgeführt. Bei 5 prämenopausalen kastrierten Patientinnen war die Akkretionsrate und die Calciumausscheidungsrate des Harns erhöht. Der Trend der Veränderungen wies sowohl auf einen Östrogenabfall als auch auf eine erhöhte hypophysäre Aktivität hin. Die Calciumkinetik war bei 5 von 7 untersuchten postmenopausalen Patientinnen normal und in den 2 übrigen Fällen verändert. Bei einer von diesen zwei Patientinnen wurde eine Hypophosphatämie, eine verminderte Calciumausscheidung im Harn und eine hohe jedoch noch normale Akkretionsrate festgestellt, bei der zweiten dagegen eine hohe Phosphatämie, eine mäßig erhöhte Calciumausscheidung im Harn und eine signifikant erniedrigte Akkretionsrate. Bei den übrigen 7 Patienten wurde eine im allgemeinen normale Kinetik gefunden: die Akkretionsrate war in jedem Fall normal, die Calciumausscheidung im Harn weichte in Einzelfällen von der Norm ab. Die Veränderungen des Calciumstoffwechsels konnten festgestellt werden unabhängig davon, ob der Karzinomprozeß arretiert war oder sich in einer progressiven oder regressiven Phase befand. Die Befunde unserer Arbeit widersprechen der Ansicht, daß die veränderte Calciumkinetik nur die Extensität und Aktivität der Knochenmetastasen reflektieren würde; sie weisen dagegen darauf hin, daß die Calciumkinetik vom endokrinen Milieu beeinflußt wird.

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