Advances in Clinical and Experimental Medicine

Title abbreviation: Adv Clin Exp Med
JCR Impact Factor (IF) – 1.736
5-Year Impact Factor – 2.135
Index Copernicus  – 168.52
MEiN – 70 pts

ISSN 1899–5276 (print)
ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download original text (EN)

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2013, vol. 22, nr 1, January-February, p. 85–92

Publication type: original article

Language: English

L-thyroxine Therapy and Growth Processes in Children with Down Syndrome

Wpływ leczenia L-tyroksyną na proces wzrastania u dzieci z zespołem Downa

Karolina Kowalczyk1,B,C,D, Katarzyna Pukajło1,B,C,D, Anna Malczewska1,B,C,D, Anna Król-Chwastek1,B,C,D, Ewa Barg2,3,A,C,D,E,F

1 Students’ Science Association of Endocrinology and Diabetology for Children and Adolescents, Wroclaw Medical University, Poland

2 Department of Endocrinology and Diabetology for Children and Adolescents, Wroclaw Medical University, Poland

3 Department of Basic Medical Sciences, Wroclaw Medical University, Poland

Abstract

Background. Subclinical hypothyroidism is more frequent in newborns with DS (Down syndrome) than in the population of healthy children. The lack of appropriate treatment can deepen the children’s retardation as well as affecting the process of their growth.
Objectives. Evaluation of the impact of hypothyroidism substitution treatment on the process of growth and physical development in children with DS.
Material and Methods. The study group included 61 children (25 girls, 36 boys) with DS aged 1–22 years, the average age was 5.13 ± 5.06 years. 49.18% of them were children with congenital cardiac defects (CD). Hypothyroidism was diagnosed on the basis of clinical symptoms and an elevated serum level of TSH (thyroid stimulation hormone) and incorrect levels of fT4 (free thyroxine) and fT3 (free triiodothyronine). In 42 children hypothyroidism substitution treatment was initiated in the first year of life, the rest of the children started the therapy at an older age. Height and body weight measurements were taken at every check-up visit in the Outpatient Clinic. Body weight, height and BMI were expressed as SDS (Standard Deviation Score).
Results. In the whole study group, height SDS was –2.27 ± 1.82. The authors showed a significant correlation between increase in annual height velocity and TSH levels (r = –0.34; p < 0.05). Higher doses of L-thyroxine/kg of body weight had a positive impact on the weight reduction and height velocity and BMI SDS decrease. A significant difference between the annual growth velocity and age of the treatment initiation (up to the 3rd month and between 3–6 months) was found (16.95 ± 4.1 cm vs. 12.19 ± 2.95 cm in the first year of treatment). In the whole group the authors observed a positive correlation between height velocity and weight velocity in the 1st year of the treatment (r = 0.5; p < 0.001), a negative correlation between height velocity in the 1st year of the treatment and time of the treatment initiation (r = –0.68; p < 0.001) and a positive correlation between the average annual height and weight velocity during whole time of the treatment (r = 0.26; p < 0.05). The birth weight positively correlated with height SDS (r = 0.27; p < 0.0001) and negatively with BMI SDS (r = –0.12; p < 0.01). The authors showed a statistically negative influence of cardiac defects on weight and height velocities.
Conclusion. It is advisable to monitor thyroid function in patients with DS. Early administration of L-thyroxine results in significant improvement in the growth of these children. Optimizing the therapy affects the children’s annual growth increases and makes it possible to improve the process of equalization of the growth deficiency.

Streszczenie

Wprowadzenie.Subkliniczną niedoczynność tarczycy rozpoznaje się znacznie częściej u noworodków z zespołem Downa niż w populacji dzieci zdrowych. Brak odpowiedniego leczenia może pogłębiać niedorozwój tych dzieci oraz wpływać na proces ich wzrastania.
Cel pracy. Ocena wpływu leczenia substytucyjnego niedoczynności tarczycy na proces wzrastania i fizyczny rozwój dzieci z zespołem Downa.
Materiał i metody. Badaną grupę stanowiło 61 dzieci (25 dziewczynek, 36 chłopców) z zespołem Downa w wieku 1–22 lat, średni wiek 5,13 ± 5,06 lat. U 49,18% dzieci występowały wrodzone wady serca. Niedoczynność tarczycy została rozpoznana na podstawie zwiększonego stężenia TSH (tyreotropiny) i nieprawidłowych stężeń fT4 (wolnej tyroksyny) i fT3 (wolnej trójjodotyroniny) w surowicy krwi oraz objawów klinicznych. U 42 dzieci włączono substytucyjne leczenie niedoczynności tarczycy w 1. r.ż., u pozostałych dzieci powyżej 1. r.ż. Pomiary wysokości oraz masy ciała dzieci przeprowadzano podczas każdej wizyty w poradni endokrynologicznej. Masę, wysokość i BMI ciała wyrażono w SDS.
Wyniki. W całej grupie badanych dzieci wysokość SDS wynosiła –2,27 ± 1,82. Stwierdzono istotną zależność między rocznymi przyrostami wzrostu a stężeniem TSH w surowicy (r = –0,34; p < 0,05). Większe dawki L-tyroksyny/ /kg m.c. miały pozytywny wpływ na redukcję masy ciała i poprawę wzrastania oraz obniżenie BMI SDS. Wykazano istotną statystycznie różnicę między rocznymi przyrostami wysokości ciała a wiekiem włączenia leczenia (do 3. m.ż. i 3.–6. m.ż.). Dzieci, u których leczenie włączono wcześniej rosły istotnie lepiej: 16,95 ± 4,1 cm vs. 12,19 ± 2,95 cm w pierwszym roku leczenia. W całej grupie badanych dzieci zaobserwowano dodatnią korelację między przyrostami wysokości i masy ciała w pierwszym roku leczenia (r = 0,5; p < 0,001), ujemną korelację między przyrostami wysokości ciała w pierwszym roku leczenia i czasem włączenia leczenia (r = –0,68; p < 0,001) oraz dodatnią korelację między średnimi rocznymi przyrostami wysokości i masy ciała podczas całego okresu leczenia (r = 0,26; p < 0,05). Wykazano pozytywną korelację między masą urodzeniową a wysokością SDS (r = 0,27; p < 0,0001) oraz ujemną korelację między masą urodzeniową a BMI SDS (r = –0,12; p < 0,01). Wykazano statystycznie negatywny wpływ obecności wady serca u dzieci zespołu Downa na przyrosty wysokości i masy ciała.
Wnioski. Konieczne jest monitorowanie czynności tarczycy u pacjentów z zespołem Downa. Wczesne włączenie leczenia L-tyroksyną istotnie wpływa na poprawę procesu wzrastania u tych dzieci. Zoptymalizowanie terapii przyczynia się do zwiększenia rocznych przyrostów wysokości ciała i poprawę wyrównywania tych niedoborów.

Key words

Down syndrome (DS), hypothyroidism, growth, L-thyroxine.

Słowa kluczowe

zespół Downa, niedoczynność tarczycy, wysokość ciała, L-tyroksyna.

References (23)

  1. Barg E, Chącka D, Komar A: Endocrinological disorders associated with Down’s syndrome. Pediatr Pol 2006, 81, 844–849.
  2. Tüysüz B, Beker DB: Thyroid dysfunction in children with Down’s syndrome. Acta Pædiatr 2001, 90, 1389–1393.
  3. Palczewska I, Niedźwiecka Z: Indices of the somatic development of Warsaw children. Med Wieku rozw 2001, 5, suppl. 1, 18–118.
  4. Myrelid A, Gustafsson J, Ollars B, Annerén G: growth charts for Down’s syndrome from birth to 18 years of age. Arch Dis Child 2002, 87, 97–103.
  5. Styles M, Cole TJ, Dennis J, Preece MA: New cross sectional stature, weight, and head circumference references for Down’s syndrome in the UK and republic of Ireland. Arch Dis Child 2002, 87, 104–108.
  6. Myrelid A, Frisk P, Stridsberg M, Annerén G, Gustafsson J: Normal growth hormone secretion in overweight young adults with Down syndrome. growth Horm IgF res 2010 20, 174–178.
  7. Susperreguy S, Muñoz L, Tkalenko NY, Mascanfroni ID, Alamino VA, Montesinos MM, Masini-Repiso AM, Miras MB, Pellizas CG: growth hormone treatment in children with idiopathic short stature: correlation of growth response with peripheral thyroid hormone action. Clin Endocrinol (Oxf) 2011, 74, 346–353.
  8. Karlsson B, J Gustafsson, G Hedov, S-A Ivarsson, G Annerén: Thyroid dysfunction in Down’s syndrome: relation to age and thyroid autoimmunity. Arch Dis Child 1998, 79, 242–245.
  9. Rubello D, Pozzan GB, Casara D, Girelli ME, Boccato S, Rigon F, Baccichetti C, Piccolo M, Betterle C, Busnardo B: Natural course of subclinical hypothyroidism in Down’s syndrome: prospective study results and therapeutic considerations. J Endocrinol Invest 1995, 17, 35–40.
  10. Sharav T, Collins RM Jr, Baab PJ: growth studies in infants and children with Down’s syndrome and elevated levels of thyrotropin. Am J Dis Child 1988, 142, 1302–1306.
  11. Tirosh E, Taub Y, Scher A, Jaffe M, Hochberg Z: Short-term efficacy of thyroid hormone supplementation for patients with Down syndrome and low-borderline thyroid function. Am J Ment retard 1989, 93, 652–656.
  12. Selikowitz M: A five-year longitudinal study of thyroid function in children with Down syndrome. Dev Med Child Neurol 1993, 35, 396–401.
  13. Gruñeiro de Papendieck L, Chiesa A, Bastida MG, Alonso G, Finkielstain G, Heinrich JJ: Thyroid dysfunction and high thyroid stimulating hormone levels in children with Down’s syndrome. J Pediatr Endocrinol Metab 2002, 15, 1543–1548.
  14. van Trotsenburg ASP, Vulsma T, van Rozenburg-Marres SL, van Baar AL, Ridder JC, Heymans HS, Tijssen JG, de Vijlder JJ: The effect of thyroxine treatment started in the neonatal period on development and growth of two years old Down syndrome children: a randomized clinical trial. J Clin Endocrinol Metab 2005, 90, 3304–3311.
  15. Cohen WI: Current dilemmas in Down syndrome clinical care: celiac disease, thyroid disorders, and atlanto-axial instability. Am J Med genet C Semin Med genet 2006, 15, 141–148.
  16. Jiménez-López V, Arias A, Arata-Bellabarba G, Vivas E, Delgado MC, Paoli M: Concentration of thyrotropic hormone and free thyroxin in children with Down’s syndrome Invest Clin 2001, 42, 123–130.
  17. van Trotsenburg AS, Vulsma T, van Santen HM, Cheung W, de Vijlder JJ: Lower neonatal screening thyroxine concentrations in Down syndrome newborns. J Clin Endocrinol Metab 2003, 88, 1512–1515.
  18. Gibson PA, Newton RW, Selby K, Price DA, Leyland K, Addison GM: Longitudinal study of thyroid function in Down’s syndrome in the first two decades. Arch Dis Child 2005, 90, 574–578.
  19. Prasher VP: Overweight and obesity amongst Down’s syndrome adults. J Intellect Disabil res 1995, 39, 437–41.
  20. Rubin SS, Rimmer JH, Chicoine B, Braddock D, McGuire DE: Overweight prevalence in persons with Down syndrome. Ment retard 1998, 36, 175–181.
  21. Urbano R: Health Issues Among Persons with Down Syndrome. Academic Press 2012, 169.
  22. Van Gameren-Oosterom HBM, Van Dommelen P, Oudesluys-Murphy AM, Buitendijk SE, Van Buuren S, Van Wouwe JP: Healthy growth in Children with Down Syndrome. PLoS ONE 2012, 7, e31079.
  23. Bravo-Valenzuela NJ, Passarelli ML, Coates MV, Nascimento LF: Weight and height recovery in children with Down syndrome and congenital heart disease. rev Bras Cir Cardiovasc 2011, 26, 61–68.