Osteodistrofi ginjal adalah kelainan tulang pada GGK akibat gangguan absorpsi kalsium, hiperfungsi paratiroid dan gangguan pembentukan vitamin D aktif (kalsitriol). Yang terjadi adalah penimbunan asam fosfat yang mengakibatkan hiperfosfatemia dan kadar ion kalsium serum menurun. Keadaan ini merangsang kelenjar paratiroid mengeluarkan hormon lebih banyak, agar ekskresi fosfor meningkat dan kadar fosfat kembali normal. Gejala klinis berupa gangguan pertumbuhan, gangguan bentuk tulang, fraktur spontan, dan nyeri tulang. Apabila disertai gejala rakitis, akan timbul hipotonia umum, lemah otot, dan nyeri otot. Akan ditemukan osteoporosis dan osteomalasia.

Patogenesis digambarkan di bawah:

Patogenesis terjadinya hiperparatiroidisme sekunder sudah dihipotesiskan sejak 30 tahun yang lalu, dikenal dengan trade-off theory. Pada GGK, terjadi penurunan laju filtrasi glomerulus dan jumlah massa ginjal yang berfungsi, sehingga akan mengurangi ekskresi maupun fungsi metaboliknya. Salah satu substansi yang tidak dapat diekskresikan oleh ginjal ialah fosfat. Akibatnya terjadi hiperfosfatemia. Ginjal juga merupakan organ utama yang mensekresikan kalsitriol (1,25(OH)2D3). Berkurangnya massa ginjal akan mengakibatkan berkurangnya sekresi kalsitriol (hipokalsitriolemia). Hiperfosfatemia dan hipokalsitriolemia ini merupakan penyebab utama terjadinya hiperparatiroidisme sekunder.

Pada GGK, terjadinya hiperfosfatemia secara langsung mengakibatkan hipokalsemia, yaitu melalui mekanisme keseimbangan kalsium dan fosfat: ion kalsium + hidrogen fosfat CaHPO4. pada hiperfosfatemia, keseimbangan tersebut bergeser ke kanan, sehingga kadar kalsium menurun. Kesimpulannya, hiperfosfatemia menyebabkan hal-hal sebagai berikut: (1) hipokalsemia melalui keseimbangan fisikokimiawi, (2) mengurangi aktivitas kalsitriol dengan menghambat 1 hidroksilase, (3) diduga secara langsung meningkatkan sekresi hiperparatiroid.

Hipokalsitriolemia mengakibatkan hal-hal sebagai berikut: (1) hiperparatiroidemia melalui hilangnya penghambatan terhadap sintesis pre-pro PTH, dan hiperplasia sel kelenjar paratiroid, (2) hipokalsemia melalui: berkurangnya absorbsi kalsium di saluran cerna, terhambatnya reabsorbsi kalsium di tubulus renalis, dan terhambatnya mobilisasi kalsium dari tulang. Patogenesis hiperparatiroidisme sekunder ini dijelaskan pada gambar di bawah:

Berkurangnya massa nefronLFG turunRetensi fosfatBerkurangnya reseptor 1,25(OH)2D3Berkurangnya aktivitas 1 hidroksilaseBerkurangnya kalsium plasmaBerkurangnya sintesis dan pelepasan 1,25(OH)2D3Meningkatnya sekresi PTHBerkurangnya kalsium plasma