UNIVERSIDADE ESTADUAL 

PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA 

FILHO” 

FACULDADE DE MEDICINA 

 
 

Lilian Rodrigues Orsolini 

 
 
 

Anticoncepcionais hormonais orais 

de baixa dose na adolescência e 

repercussões sobre a massa 

óssea: dois anos de uso 

 

 

Dissertação apresentada à Faculdade de 
Medicina, Universidade Estadual Paulista 
“Júlio de Mesquita Filho”, Câmpus de 
Botucatu, para obtenção do título de Mestre 
em Tocoginecologia. 

 

 

 

Orientadora: Profa. Titular Tamara Beres Lederer Goldberg 
 
 

Botucatu 

2020 

 
 



 

 

 
 

Lilian Rodrigues Orsolini 
 
 

 

 

 

 

 

Anticoncepcionais hormonais orais 

de baixa dose na adolescência e 

repercussões sobre a massa 

óssea: dois anos de uso 

 
 
 
 
 
 
 
 

Dissertação apresentada à Faculdade de 
Medicina, Universidade Estadual Paulista 
“Júlio de Mesquita Filho”, Câmpus de 
Botucatu, para obtenção do título de Mestre 
em Tocoginecologia. 

 
 
 

Orientadora: Profa. Titular Tamara Beres Lederer Goldberg 

 

Botucatu 

2020 

 

 

 



Palavras-chave: Adolescentes; Anticoncepcional;

Contraceptivos; Densidade óssea; Remodelação óssea.

Orsolini, Lilian Rodrigues.

   Anticoncepcionais hormonais orais de baixa dose na

adolescência e repercussões sobre a massa óssea : dois

anos de uso / Lilian Rodrigues Orsolini. - Botucatu, 2020

   Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista

"Júlio de Mesquita Filho", Faculdade de Medicina de

Botucatu

   Orientador: Tamara Beres Lederer Goldberg

   Capes: 40101150

   1. Adolescentes. 2. Anticoncepcionais. 3. Densidade

óssea. 4. Remodelação óssea.

DIVISÃO TÉCNICA DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - CÂMPUS DE BOTUCATU - UNESP

BIBLIOTECÁRIA RESPONSÁVEL: ROSEMEIRE APARECIDA VICENTE-CRB 8/5651

FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA SEÇÃO TÉC. AQUIS. TRATAMENTO DA INFORM.



 

 

DEDICATÓRIA 
 
 

A Deus, pelo seu imenso amor e misericórdia. 
Todo-Poderoso, que era, é e há de vir. 
Porto seguro nos momentos de aflição. 

  
Aos meus amados pais, Eduardo e Mariza, pelo apoio e incentivo, 

sempre em busca da felicidade e do conhecimento. 
  

À minha irmã querida e melhor amiga, Fernanda, presente de Deus, 
participando em todos os momentos, sempre com as perfeitas palavras de 

encorajamento. 
 

Ao meu querido irmão, Fábio e sua linda família, que me alegra a cada 
dia e me ensina a enxergar o lado positivo em tudo e a agradecer sempre. 

  
  

  
  
  
  
  
  

 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  

  



 

 

AGRADECIMENTOS 
 
 
 
A minha orientadora Profa. Titular Tamara Beres Lederer Goldberg por 

sua paixão inspiradora pela ciência, sua busca incansável do conhecimento 

e por seus enriquecedores questionamentos e correções sempre buscando 

o meu melhor, sem esquecer da paciência de uma mãe. 

A Enfa. Mestre Talita Domingues Caldeirão, parceira na execução do 

trabalho. 

Ao Departamento da Pediatria representado pela Dra. Anapaula da 

Conceição Bisi Rizzo, pela Dra. Talita Poli Biason e pela Profa. Dra. 

Carla Cristiane da Silva que construíram os pilares desse projeto. 

Ao Paulo César Lopes e ao Fabiano Luís Michelin, funcionários do 

Departamento de Pediatria, pela editoração deste trabalho. 

Ao Departamento de Ginecologia, pela aproximação e aperfeiçoamento da 

docência. 

Aos funcionários da Radiologia da Faculdade de Medicina de Botucatu pela 

realização dos exames de idade óssea e densitometria. 

Ao Prof. Altamir Santos Teixeira, colaborador nos laudos dos exames de 

imagem. 

Ao UNIPEX, representado pela Profª Dra. Cilmery Suemy Kurokawa, pela 

Mestre Márcia Tenório Delneri e pela Mestre Maria Regina Moretto de 

Oliveira, pela organização das coletas e imenso cuidado com o manejo e 

armazenamento das amostras, pela realização das análises dos 



 

 

marcadores, e pelas correções sempre pertinentes à pesquisa. 

Ao Departamento de Estatística representado pelo Prof. Dr. Hélio Nunes 

que, com seu conhecimento e questionamento, contribuiu para o 

crescimento e conclusão do trabalho. 

A Cinthia Scolástico C. de Souza do Escritório de Apoio à Pesquisa, pela 

disponibilidade para ajudar. 

À nutricionista doutoranda Sarah Maria Barneze Costa pela realização da 

análise do recordatório alimentar. 

Aos funcionários da seção de Pós-Graduação do Departamento de 

Ginecologia e Obstetrícia da Unesp de Botucatu. 

À Unimed Assis pelo patrocínio e incentivo à pesquisa, indispensáveis para 

a realização desta pesquisa. 

À FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; 

número 2007/07731-0, 2011/05991-0, e 2015/04040-2) pelo financiamento 

e apoio a pesquisa. 

À Pró-Reitoria de Pesquisa da UNESP pelo apoio a pesquisa. 

Aos laboratórios de análises clínicas de Assis Dr. Joelson e Bioanálise e da 

Faculdade de Medicina de Botucatu pelas coletas de sangue das 

adolescentes do projeto. 

Ao Instituto de Atendimento Médico de Assis (IAM) e Prof. Dr. Waldir 

Modotti pela parceria na coleta dos exames. 

Às adolescentes, aos pais e responsáveis por confiarem suas filhas aos 

meus cuidados. 



 

 

À aluna Maria Paula, por me inspirar na caminhada da docência. 

Ao Bruno Henrique, por embarcar nessa aventura ao meu lado e incentivar 

sempre meu crescimento pessoal e profissional. 

Aos meus amigos e familiares, pela paciência quando da minha ausência e 

pelo incentivo à vitória. 

A todos aqueles que, direta ou indiretamente, contribuíram para a 

realização deste trabalho, os meus sinceros agradecimentos.  

 

  

  

 

  

  

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

 



 

 

EPÍGRAFE 
 
 
A alegria está na luta, na tentativa, no sofrimento envolvido e não na 
vitória propriamente dita. 

 
 

Mahatma Gandhi 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

 

RESUMO 

Introdução:  A adolescência representa um período de extrema importância, 

em razão do intenso processo de transformações biológicas e 

psicossocioemocionais. Destacam-se, na puberdade, o ganho expressivo 

de massa óssea e o despertar da sexualidade - importante descoberta do 

adolescente - que implica muitas vezes no início da atividade sexual e na 

prescrição precoce de métodos contraceptivos. As evidências quanto aos 

efeitos do uso de contraceptivos hormonais sobre a aquisição de massa 

óssea, durante a adolescência, são limitadas e a literatura é contraditória 

quanto aos resultados observados.  

Objetivo: Avaliar o comportamento do metabolismo ósseo de dois grupos 

de adolescentes saudáveis, usuárias de anticoncepcional hormonal oral 

(ACHO), ACHO 1: Etinilestradiol (EE) 20 μg / Desogestrel 150 μg ou ACHO 

2: EE 30 μg / Drospirenona 3 mg, durante um período de dois anos de uso, 

comparativamente a um grupo-controle de adolescentes não-usuárias de 

ACHO.  

Métodos: Trata-se de um estudo longitudinal controlado não-randomizado 

(quase experimental) com a participação de 168 adolescentes, divididas 

nos três grupos. As adolescentes foram submetidas ao exame de 

Densitometria Óssea por atenuação de raio X de dupla energia (DXA) e 

dosagem de biomarcadores ósseos, Fosfatase Alcalina Óssea (FAO) e 

Osteocalcina (OC) no momento basal e 24 meses da inclusão no estudo.  



 

 

Resultados: As não-usuárias incorporaram mais massa óssea em todos os 

sítios analisados, quando comparadas com os grupos ACHO 1 e ACHO 2 

(p<0,05). Os três grupos apresentaram redução nas concentrações dos 

marcadores de formação óssea sem diferença estatística.  

Conclusão: Observa-se prejuízo na aquisição de massa óssea em 

adolescentes saudáveis, usuárias de anticoncepcionais hormonais 

combinados comparadas ao grupo-controle, sendo mais evidente o impacto 

negativo no grupo das adolescentes usuárias de anticoncepcionais que 

continham EE 30µg.  

Palavras-chave: adolescentes, anticoncepcional, contraceptivos, 

densidade óssea, reabsorção óssea, remodelação óssea. 

 

 

 

 

  



 

 

LISTA DE TABELAS 

Tabela 1. Comparação entre as variáveis antropométricas, densitométricas 

e os marcadores de formação óssea, no momento basal, observados nos 

três grupos de adolescentes (o grupo-controle e os dois grupos de usuárias 

de contraceptivos). 

 

Tabela 2. Comparação entre as variáveis antropométricas, densitométricas 

e os marcadores de formação óssea, após 24 meses, observados nos três 

grupos de adolescentes (o grupo-controle e os dois grupos de usuárias de 

contraceptivos).  

 

Tabela 3.  Variação evolutiva, em valores absolutos, dos parâmetros 

antropométricos, densitométricos e de marcadores ósseos nos três grupos 

acompanhados por 24 meses. 

 

Tabela 4. Comparação entre as variáveis antropométricas, densitométricas 

e os marcadores de formação óssea, das adolescentes que permaneceram 

no estudo por 24 meses frente as excluídas. Momento basal 

 

 

 

 



 

 

LISTA DE FIGURAS 

 

Figura 1. Fluxo das participantes incluídas na pesquisa e sua permanência 
após vinte e quatro (24) meses de acompanhamento. 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  



 

 

ABREVIATURAS 

 

ACHO Anticoncepcional combinado hormonal oral  

EE Etinilestradiol 

IO Idade óssea 

DXA Densitometria óssea 

FAO Fosfatase alcalina óssea  

OC Osteocalcina  

S-CTx Telopeptídeo-carboxiterminal 

DMO Densidade mineral óssea 

GnRH Hormônio liberador de gonadotrofinas 

LH Hormônio luteinizante 

FSH Hormônio folículo estimulante 

GH Hormônio de crescimento 

IGF-1 Fator de crescimento semelhante à insulina 

TRH Terapia de reposição hormonal 

IL Interleucina 

OPG Osteoprotegerina 

TNF Fator de necrose tumoral 

PVC Pico de velocidade de crescimento 

CMO Conteúdo mineral óssea  

IST Infecções sexualmente transmissíveis 

IMC Índice de massa corpórea 

TCLE Termo de consentimento livre e esclarecido 

DMPA Acetato de medroxiprogesterona 

ISCD International Society for Clinical Densitometry  

LARC Métodos contraceptivos de longa duração  

 

 



 

 

 SUMÁRIO 

1. INTRODUÇÃO  ................................................................ 15 

1.1 Revisão de Pesquisas sobre Densitometria e 

Marcadores Ósseos em Adolescentes e Jovens que 

utilizam Anticoncepcionais Hormonais  ...................... 27 

2. OBJETIVOS  ...................................................................  32 

 2.1 OBJETIVO GERAL  .................................................. 32 

 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS  ................................... 32 

3. SUJEITOS E MÉTODOS  ................................................. 34 

 3.1 CÁLCULO AMOSTRAL  ........................................... 41 

 3.2 ANÁLISE ESTATÍSTICA  ......................................... 41 

 3.3 COMITÊ DE ÉTICA EM PESQUISA  ........................ 42 

 3.4 FINANCIAMENTO  ................................................... 42 

4. ARTIGO CIENTÍFICO ....................................................... 43 

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................. 71 

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................73 

7. ANEXOS .......................................................................... 82 

 



15 

 

1. INTRODUÇÃO 

 

 A adolescência constitui-se um período de muitas transformações 

físicas (anatômicas), hormonais, sociais e psicológicas. A puberdade marca 

essa transição fisiológica com alterações puberais que se iniciam, 

geralmente, com a aceleração do crescimento, desenvolvimento das 

mamas, seguidos do aparecimento dos pelos pubianos e, por fim, a 

menarca (1). 

A população brasileira de adolescente é composta por 

aproximadamente 35 milhões de pessoas (2). Segundo a Organização 

Mundial da Saúde, aproximadamente 18% da população estão entre os 

limites etários de 10 a 20 anos incompletos (3).  

 A puberdade é caracterizada por uma cascata de eventos ativada 

por um eixo neuroendócrino, que engloba o hipotálamo, a hipófise e as 

gônadas, inicialmente suprimido durante a infância. O exato sinal que 

desencadeia esses eventos ainda não está completamente elucidado, mas 

pesquisadores buscam esclarecer os fenômenos envolvidos (4). A literatura 

aponta o papel central dos neurônios kisspeptina, presentes no hipotálamo 

e responsáveis pela ativação do eixo neuroendócrino (5). Estudos em 

modelos animais demonstram aumento de hormônio liberador de 

gonadotrofinas (GnRH) e hormônio luteinizante (LH) com a administração 

de kisspeptinas (6). Mutações nos genes KISS1 ou KISS1R, também 



16 

 

conhecidos como GPR54, acarretam-lhes a sua inativação, da qual resulta 

hipossecreção de gonadotrofinas e consequente hipogonadismo 

hipogonadotrófico (7). Outro importante fator envolvido nesse complexo 

fenômeno da puberdade é a leptina, produzida pelos adipócitos, em 

interação com a kisspeptina (8). A diminuição da expressão de receptores 

de leptina, presentes em neurônios KISS 1 do núcleo arqueado, resulta em 

falha no desencadeamento da puberdade (5). 

Por outro lado, a puberdade de adolescentes do sexo feminino inicia-

se mais precocemente quando elas apresentam concentrações mais 

elevadas de leptina e aumento do percentual de gordura corporal (9). 

 O hipotálamo secreta o GnRH que estimula a hipófise anterior, 

através da circulação do sistema porta-hipofisário, a produzir os hormônios 

folículo estimulante (FSH) e luteinizante (LH). O GnRH é um decapeptídeo 

de meia vida curta liberado de forma pulsátil. Durante a infância, os pulsos 

de GnRH apresentam-se baixos. A pulsatilidade aumenta em diferentes 

amplitudes e frequências, principalmente à noite, no período de sono e dos 

sonhos, quando ocorrem os movimentos oculares rápidos (MOR), 

estabelecendo-se, então, a puberdade inicial (4)(10). 

 As gonadotrofinas estimulam a maturação ovariana e a síntese 

gonadal de esteróides sexuais. O LH estimula as células da teca a 

produzirem precursores androgênicos, e o FSH estimula a enzima 

aromatase, presente nas células da granulosa, a converter androgênios em 

estrogênios (teoria das duas células – duas gonadotrofinas) (11)(12). 



17 

 

 O estrogênio em sinergia com o hormônio de crescimento (GH) e o 

fator de crescimento semelhante à insulina (IGF-1) desencadeiam o 

crescimento longitudinal. 

O estirão de crescimento ocorre, comumente, mais cedo em 

adolescentes do sexo feminino, que em meninos. Em geral, acontece dois 

anos após o desenvolvimento das mamas e antecede, em um ano, à 

menarca, ocorrendo o pico máximo de velocidade de crescimento (PVC), 

quando as meninas estão em estágio M3 de mamas pelos critérios de 

Tanner (4). A massa óssea adquirida por um indivíduo inicia-se desde a 

fase embrionária e atinge um platô próximo aos 18 anos (13)(14), 

alcançando 92% da massa óssea total até essa idade (15). O pico de massa 

óssea de um indivíduo é definido pela aquisição máxima de massa óssea 

durante a juventude, após estabelecido seu crescimento longitudinal (16). 

A perda dessa janela de oportunidade exerce influência negativa sobre a 

saúde óssea na idade adulta e senil, com maior risco de 

osteopenia/osteoporose e, consequentemente, de fraturas (17). A cada 

10% de incremento de massa óssea na adolescência, diminui em 50% o 

risco de fraturas e atrasa-se em 13 anos o surgimento da osteoporose 

(18)(19). 

A osteoporose afeta mais de 10 milhões de pessoas no Brasil. Trata-

se de uma doença ósteometabólica caracterizada pela deterioração da 

microarquitetura e fragilidade ósseas. É responsável por um gasto 



18 

 

financeiro expressivo do sistema de saúde, consequente a fraturas, seu 

principal desfecho. 

Estima-se, nos Estados Unidos, um custo anual de 

aproximadamente 18 milhões de dólares com gastos relacionados aos 

cuidados com a saúde dos pacientes que sofreram fraturas osteoporóticas 

(20). 

A prevalência de fratura por fragilidade óssea nas mulheres acima 

de 40 anos, que se distribuem por todo território nacional, é de 15,1%, 

segundo o estudo BRAZOS, cujos dados foram obtidos em 2006 (21). 

As fraturas aumentam o risco de morbidade e mortalidade  entre os 

acometidos, principalmente mulheres na menopausa, podendo ser 

responsáveis por 21 % dos óbitos de mulheres no primeiro ano após o 

evento (20). A baixa densidade mineral óssea (DMO) é o principal preditor 

do risco de fraturas (22). 

Yilmaz e colaboradores evidenciaram que a aquisição de massa 

óssea se relaciona ao avanço do estadiamento puberal de Tanner, sendo 

mais significativo entre os estadiamentos 3 e 4 (23), como observado num 

estudo brasileiro, em que foram incluídas 101 adolescentes, selecionadas 

com critérios precisos (24).  

 Matkovic e colaboradores  conduziram um estudo sobre a massa 

óssea, realizando a densitometria óssea (DXA) de 265 mulheres, de oito a 

50 anos, e observaram a evolução desse processo (17). A maior taxa de 

incremento ósseo (fêmur proximal e coluna) foi encontrada ao final da 



19 

 

adolescência, quando atingiu a estabilidade após os 18 anos e daí até a 

perimenopausa. Baxter-Jones e pesquisadores, em 2011, apoiaram os 

achados acima descritos, ao analisarem uma coorte de participantes de oito 

a trinta anos, indicando o período de maior aquisição de massa óssea nos 

dois primeiros anos após o pico de velocidade de crescimento, com 

pequena variação entre os sítios analisados. A aquisição se deu 

relativamente com mais precocidade no colo do fêmur do que em outros 

locais, a saber, na coluna e no corpo total (25). 

Sabe-se que o osso possui funções biomecânicas, como a 

locomoção, a sustentação e a proteção de órgãos internos, o sistema 

nervoso e a medula óssea; possui ainda a função metabólica, inclusive a 

da regulação do pH sérico e a da concentração de minerais, além de ser 

considerado um órgão endócrino. Produz Osteocalcina, um marcador 

biologicamente ativo no metabolismo da glicose e da gordura, sendo capaz 

de influenciar nos mecanismos de liberação, sensibilidade e resistência à 

insulina (26). 

 O tecido ósseo é composto de estruturas macroscópicas de osso 

compacto e esponjoso. O osso compacto encontra-se principalmente na 

diáfise e forma uma camada externa de proteção à medula óssea. O osso 

esponjoso constitui-se de cavidades intercomunicantes; é frequentemente 

encontrado nas epífises e constitui a maior parte de ossos curtos e planos. 

A matriz óssea é formada de material orgânico, sendo 90% dele colágeno, 

e de material inorgânico, principalmente cristais de hidroxiapatita (27). O 



20 

 

metabolismo ósseo é marcado pelo equilíbrio entre os processos de 

formação e reabsorção. A remodelação óssea envolve ciclos orquestrados 

por duas células principais: os osteoblastos, células de linhagem 

mesenquimal, responsáveis pela formação óssea, e os osteoclastos, 

células de reabsorção provenientes da linhagem hematopoiética (13)(14). 

 Os osteoclastos são ativados, recrutados e degradam a matriz 

óssea, mediante enzimas proteolíticas, liberando fragmentos de colágeno. 

As lacunas formadas na superfície óssea recebem inicialmente os 

macrófagos e, na sequência, os osteoblastos, que preencherão essas 

lacunas, por meio de síntese e depósito de matriz óssea, efetuando a 

mineralização. 

 A saúde óssea sofre influência de fatores endógenos como os 

transmitidos pela genética e exposição aos hormônios sexuais e, fatores 

exógenos, como atividade física, nutrição, tabagismo e uso de 

medicamentos (14)(28)(29). 

Boot e colaboradores observaram relação entre a menarca, que 

ocorre em idades mais precoces, e maior densidade óssea, destacando o 

relevante papel do estrogênio na aquisição de massa óssea (30).  Os 

mecanismos exatos, que explicam essa relação, ainda não estão 

totalmente compreendidos.  

A deficiência estrogênica, observada no período pós-menopausa, 

provoca aumento na reabsorção em detrimento da formação óssea, com 

consequente perda da massa óssea (31)(32). Resultados do grande estudo 



21 

 

observacional Women’s Health Initiative reforçam essa afirmação, quando 

mulheres, no climatério, tratadas por meio de Terapia de Reposição 

Hormonal (TRH) com estrogênio conjugado equino, obtiveram aumento de 

densidade mineral óssea e redução do risco de fraturas (33). 

Os resultados da metanálise de Wells e colaboradores, em 2002, 

acrescentaram a essas evidências um aumento de 6,8% na DMO da coluna 

lombar de mulheres tratadas, em período pós-menopausa, com TRH, 

aumento que contribuiu para enfatizar o importante papel do estrogênio na 

massa óssea (34). 

 O estrogênio age diretamente em receptores presentes nas células 

de formação e reabsorção ósseas. Sua ação consiste tanto na inibição da 

produção de interleucinas (IL-1β, IL-6) e prostaglandinas (E2), importantes 

reguladores da reabsorção, como no estímulo da produção de 

osteoprotegerina (OPG), membro da família fator de necrose tumoral (TNF), 

conhecido, também, como fator inibidor da osteoclatogênese (31)(35)(36). 

Estudos experimentais realizados com células osteoblásticas 

demonstram o estímulo da secreção de OPG na presença de 17 beta 

Estradiol, assim como um aumento de sua expressão gênica (36).  

 Para a compreensão da fisiologia óssea e, principalmente, da 

avaliação da massa óssea, o acompanhamento da densidade mineral 

óssea (DMO) é considerado uma ferramenta importante, sendo seu 

emprego sugerido nessa avaliação em todas as faixas etárias, da infância 

à senilidade. A absorciometria de raios X de dupla energia (DXA) é 



22 

 

considerada o método mais adequado para avaliação de conteúdo mineral 

ósseo (CMO) e DMO de crianças e adolescentes. Trata-se de método 

rápido, reprodutível, seguro, não-invasivo, preciso e de baixa exposição à 

radiação (37)(38). A coluna lombar e o corpo total, com e sem o segmento 

da cabeça, são os sítios esqueléticos considerados ideais, para avaliação 

do CMO e para medidas de DMO, na maioria dos pacientes pediátricos e 

nos da faixa etária da adolescência (16)(38).   

Entretanto, sabemos que a DMO é uma medida pontual estática e, 

portanto, não reflete as alterações dinâmicas que o tecido ósseo está 

sofrendo na ocasião da realização do exame e do período próximo que 

antecede sua realização. Para suprir essa limitação e, dessa forma, 

melhorar a sensibilidade e especificidade na avaliação do risco de fraturas, 

marcadores bioquímicos de remodelação óssea vêm sendo analisados. 

 A análise e acompanhamento dos níveis séricos dos biomarcadores 

ósseos são úteis para o entendimento do processo de remodelação, 

investigação de doenças ósseas, além de permitirem avaliar a resposta ao 

tratamento dessas doenças (39)(24). São moléculas derivadas da síntese 

ou da degradação de matriz óssea e dividem-se em duas categorias: a de 

formação óssea, como a Osteocalcina (OC) e a Fosfatase Alcalina Óssea 

(FAO), e a de reabsorção, como o fragmento telopeptídeo-carboxiterminal 

(S-CTx) (40). 

 O S-CTx é considerado um dos interligadores do colágeno, produtos 

da degradação do colágeno tipo I pela ação dos osteoclastos. Níveis 



23 

 

elevados de S-CTx indicam rápida perda óssea e se correlacionam com 

risco de osteoporose e fraturas (22). 

A OC é a proteína não-colágena da matriz óssea mais abundante e 

produzida por osteoblastos diferenciados. Relaciona-se à mineralização da 

matriz osteoide e as vitaminas D e K1 são importantes cofatores. 

Imunoensaios demonstram correlação entre valores elevados de OC com 

aumento da formação óssea como no hipertireoidismo e nas metástases 

ósseas (24). A FAO consiste numa enzima específica encontrada na 

membrana plasmática de osteoblastos e está envolvida nos processos de 

formação e mineralização óssea (41). 

 A literatura aponta para correlações negativas significativas entre as 

concentrações de biomarcadores de remodelação óssea e a idade 

cronológica, idade óssea, desenvolvimento das mamas e valores de DMO, 

durante a segunda década de vida, indicando que, quanto mais maduras 

são essas meninas e maior a aquisição de massa óssea verificada nesse 

período, menores são as concentrações de seus marcadores ósseos 

(23)(24)(43).  Além disso, Tuchman e colaboradores  destacam a relação 

dos biomarcadores ósseos e o pico de velocidade de crescimento (PVC) 

(42).  

van Coeverden e colaboradores observaram concentrações de 

biomarcadores progressivamente maiores e coincidentes com o PVC e as 

mais baixas concentrações ao final da puberdade, período no qual se 

observa uma queda na velocidade de crescimento, sendo os níveis dos 



24 

 

biomarcadores muito semelhantes àqueles observados na idade adulta 

(44). 

Callegari e colaboradores  definiram valores de referências para 

marcadores ósseos em jovens de 16 a 25 anos e evidenciaram queda nas 

concentrações  de CTX e PINP (propeptídeo colágeno tipo 1) com a 

progressão da idade (45), ressaltando que,   ao avaliarem os marcadores 

selecionados ao término da adolescência, os resultados apresentaram 

comportamento  semelhante aos descritos  por van Coeverden (44).  

 A adolescência também é marcada pelo despertar da sexualidade. 

Uma pesquisa realizada pelo Projeto Sexualidade (ProSex) do Instituto de 

Psiquiatria do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da 

Universidade de São Paulo (FMUSP), entre 2000 e 2004, revela que 

adolescentes iniciam sua atividade sexual na faixa entre os 13 e os 17 anos 

de idade (46). Segundo uma pesquisa realizada em 2015 pelo IBGE (47), 

19,5% das meninas e 36% dos meninos, todos eles escolares, que 

frequentavam o 9o ano do ensino fundamental, de escolas públicas e 

privadas, já tinham tido relação sexual alguma vez.  

 Os dados do IBGE também são alarmantes quanto aos elevados 

índices de gravidez na adolescência. Segundo dados apresentados pelo 

Ministério da Saúde, do total de partos ocorridos em 2018 - quase três 

milhões - ,  15,1% eram de menores de 19 anos, 0,6% dos quais foram de 

adolescentes entre 10 e 14 anos, e 14,5%, entre 15 e 19 anos (48).  



25 

 

 Não podemos deixar de citar que as complicações relacionadas à 

gravidez na adolescência estão entre as principais causas de morte de 

mulheres de 15 a 19 anos e que 15% das mortes maternas ocorrem em 

menores de 19 anos (49). 

 Esses dados, apesar de extremamente graves, apresentaram uma 

queda em relação aos de 2017; destaca-se a importância de expandir 

projetos de educação em saúde na faixa etária referida e de divulgar os 

resultados atingidos. Mais de 80% dos escolares do 9o ano recebem 

orientação sobre Infecções Sexualmente Transmissíveis (IST) e prevenção 

de gravidez nas escolas (47).  Entretanto, muitas adolescentes não têm 

expectativas de uma carreira promissora, ou mesmo metas a serem 

alcançadas, sendo a maternidade a única possibilidade que surge como 

opção de vida, ou como uma escolha ou desejo pessoal. 

 Com o propósito de reduzir esses índices inquietantes, métodos 

contraceptivos são prescritos para mulheres cada vez mais jovens. O mais 

utilizado pelas adolescentes é o anticoncepcional combinado hormonal oral 

(ACHO) por ser livre o acesso a ele e fácil o uso.  

 Um estudo canadense  observou redução, na idade de iniciar o uso 

de anticoncepcionais, de 19 anos, em 1997, para 16 anos, em 2014 (50). 

Vale ressaltar, também, seu uso com o objetivo de tratamento de doenças, 

como dismenorreia, irregularidade menstrual, síndrome dos ovários 

policísticos e acne em idades cada vez mais precoces, não se enfatizando 

apenas a contracepção.  



26 

 

 Os métodos hormonais estão entre os mais seguros, mas a dupla 

proteção, que combina contracepção de barreira e método hormonal, deve 

ser sempre encorajada com o objetivo de evitar a gravidez e a transmissão 

de IST. 

 Diante de todos esses pontos colocados em destaque, na introdução 

deste estudo, restam dúvidas e indagações, que nos levam a propor esta 

questão: Que efeitos tem, a longo prazo, sobre a massa óssea, um início 

mais precoce do uso de ACHO, na adolescência? 

 A maioria dos anticoncepcionais hormonais orais são combinações 

de diferentes progestágenos e estrogênios e possuem mais comumente, 

em sua composição, o Etinilestradiol (EE), estrogênio sintético, componente 

responsável pela estabilidade do endométrio e por potencializar o efeito 

supressor do progestágeno. Ambos os hormônios, Estradiol e 

Etinilestradiol, agem em receptores estrogênicos, através dos mesmos 

mecanismos biológicos, sendo reconhecida a potência maior do EE sobre 

os tecidos alvo (51). Porém, os efeitos dos contraceptivos hormonais sobre 

a saúde óssea das adolescentes não parecem refletir a potente atividade 

estrogênica do EE. 

As evidências são conflitantes quanto à influência do uso de 

contraceptivos hormonais orais sobre a massa óssea dessas jovens 

mulheres. Entretanto, não há discordância entre os especialistas quanto à 

prescrição de ACHO, compostos de doses cada vez menores de 

Etinilestradiol, para a redução de complicações tromboembólicas (52). 



27 

 

A heterogeneidade dos estudos referentes ao número de 

participantes, ao tipo de contraceptivo, à randomização dos grupos, aos 

critérios de seleção, ao período de observação, e à interferência de fatores, 

como atividade física e ingestão de cálcio e vitamina D, dificulta a 

compreensão dos possíveis efeitos relacionados, exclusivamente, ao uso 

de ACHO sobre o incremento da massa óssea de adolescentes e sobre seu 

impacto quanto ao risco de osteoporose na vida senil (53). 

 

1.1. Revisão de Pesquisas sobre Densitometria e Marcadores Ósseos em 

Adolescentes e Jovens que utilizam Anticoncepcionais Hormonais 

 

Segundo recomendações da National Osteoporosis Foundation (16), 

o uso de acetato de medroxiprogesterona (DMPA) injetável trimestral lista-

se como categoria B entre os critérios de elegibilidade e de evidência sobre 

o impacto negativo na massa óssea. Sua ação principal é mediada pela 

deficiência estrogênica; entretanto, sabe-se que seu uso pode alterar a 

expressão de genes de receptores de glicocorticóides. Lange e 

colaboradores  avaliaram, recentemente, a perda de massa óssea em 

exposição a diferentes concentrações de DMPA, constatando ser ela mais 

significativa em usuárias de 150 mg comparadas às que fazem uso de 75 

mg. Nesse estudo, as concentrações séricas de Estradiol nos três grupos 

analisados foram estatisticamente semelhantes (p = 0,50); avaliam-se 



28 

 

outras hipóteses que justifiquem a causa da perda óssea verificada no 

grupo de usuárias de concentrações mais elevadas de DMPA (54).  

 Rome e colaboradores, em 2004, conduziram um estudo prospectivo 

com adolescentes divididas em grupo-controle e grupo de usuárias de 

anticoncepcional oral, no qual se combinam Etinilestradiol 20 μg / 

Levonorgestrel 100 μg ou injetável com medroxiprogesterona, e verificaram 

concentrações mais elevadas de marcadores ósseos em não-usuárias, o 

que sugere haver metabolismo ósseo suprimido em adolescentes expostas 

a ambos os contraceptivos estudados, após 12 meses de acompanhamento 

(55). 

Em 2009, Lattakova e colaboradores avaliaram os marcadores 

ósseos e a densidade mineral óssea em adolescentes usuárias de 

contraceptivos de baixa (30 μg EE) e muito baixa dose (15 μg EE) e não 

identificaram diferença significativa quanto a DMO, S-CTx e OC após um 

ano de uso (15). Deve-se ressaltar que utilizaram progestágenos diferentes 

em cada grupo; nesse estudo não houve grupo-controle. 

Estudo prospectivo, realizado por  Jackowski e  colaboradores, 

permitiu verificar que, numa coorte de adolescentes e adultas jovens, a 

exposição a anticoncepcionais hormonais combinados pode apresentar um 

efeito idade dependente, cujo impacto é negativo no desenvolvimento do 

CMO e da DMO, quando esses anticoncepcionais são utilizados após cinco 

anos do pico máximo de crescimento em estatura, ou seja, no final da 

adolescência; o mesmo, porém, não foi observado na mesma intensidade, 



29 

 

quando utilizados imediatamente  após o PVC, descrito no estudo, ao redor 

dos 12 anos de idade (56).  

Polatti e colaboradores  evidenciaram um ganho de 7,8% de massa 

óssea, avaliada pelo DXA, em não usuárias de contraceptivos 

acompanhadas durante cinco anos, mas não observaram mudança 

significativa na densidade mineral óssea no grupo que fazia uso de ACHO 

(Etinilestradiol 20 μg / Desogestrel 150 μg) (57). A idade média das 

participantes era de 20 anos, o que comprova a ação desse medicamento 

sobre a massa óssea, mesmo quando utilizado anos após o estirão de 

crescimento. 

 Gai e colaboradores acompanharam um grupo de 450 adolescentes, 

entre 16 e 18 anos, por dois anos e não constataram diferença estatística, 

entre o grupo das usuárias de ACHO e o grupo-controle, na avaliação da 

densidade óssea da coluna lombar e fêmur proximal; observaram, no 

entanto, uma DMO menor, após terem estudado o grupo das usuárias do 

progestágeno Desogestrel, quando as compararam com as  que utilizaram 

ACHO com Ciproterona, as quais, por sua vez, foram comparadas com as 

do grupo-controle (58).  

 No estudo de Pikkarainen e demais pesquisadores (59), que,  

durante quatro anos, acompanharam adolescentes de 12 a 19 anos, 

evidenciou-se, em decorrência do uso de ACHO, um efeito negativo sobre 

a massa óssea, o qual se tornou mais evidente, após dois anos de uso do 

medicamento.  



30 

 

Cibula e pesquisadores, em 2012, realizaram um estudo “cross over” 

com um grupo-controle e dois grupos de usuárias de anticoncepcionais do 

mesmo progestágeno e duas concentrações diferentes de Etinilestradiol (30 

e 15 mcg); após nove meses, inverteram as doses de Etinilestradiol por 

mais nove meses. Ao final, notaram que o grupo-controle havia obtido um 

ganho de DMO, ao passo que os grupos de usuárias não alcançaram o 

mesmo resultado. Apesar da diferença de desenho entre esse estudo e os 

demais apresentados anteriormente, o efeito do anticoncepcional sobre o 

incremento de massa óssea permaneceu negativo, impedindo que as 

usuárias dos medicamentos não obtivessem o ganho esperado, como 

ocorreu com as do grupo-controle (18).  

 Em estudo prospectivo multicêntrico canadense, 168 adolescentes, 

entre 16 e 19 anos, foram acompanhadas e, após dois anos, as usuárias 

de contraceptivos apresentaram menor ganho de DMO que as do grupo-

controle, porém sem diferença significativa. Perdas de seguimento ao longo 

do tempo e diferentes combinações hormonais podem justificar resultados 

não estatisticamente significativos (60). 

 Em uma revisão, Ziglar e demais autores avaliaram estudos que 

selecionaram adolescentes usuárias de diferentes composições hormonais, 

para avaliar o efeito dos contraceptivos sobre a massa óssea, e concluíram 

que doses menores de EE podem afetar a aquisição do pico de massa 

óssea (61).  



31 

 

 Em estudo brasileiro, prospectivo, com critérios rígidos de seleção, 

pesquisadores constataram um menor incremento na massa óssea de 

adolescentes usuárias de ACHO, com EE 20 μg / Desogestrel 150 μg, após 

12 meses de observação (62). Em novo projeto, o mesmo grupo de 

pesquisadores, verificando os resultados provenientes do 

acompanhamento de 61 adolescentes, que utilizaram EE 30 μg / 

Drospirenona 3mg, pelo período de um ano, comparativamente aos 

resultados de DXA e marcadores de formação obtidos das adolescentes do 

grupo-controle, constatou  efeito negativo sobre a remodelação óssea, no 

período mencionado (63).  

 Diante dos resultados e conclusões apresentados por essa seleção 

de estudos, surgem vários questionamentos, um dos quais se poderia 

investigar se o impacto negativo nas adolescentes usuárias desses 

medicamentos, pelo período de 12 meses, persistiria quando utilizassem 

esses mesmos contraceptivos por tempo mais prolongado. Ou seria o 

impacto negativo ainda mais acentuado? Ou ainda, ocorreria uma 

estabilização na densidade mineral óssea e nos biomarcadores ósseos de 

adolescentes usuárias de dois medicamentos, por período de dois anos? 

Assim, o presente estudo foi delineado para possibilitar a elaboração de 

respostas aos questionamentos acima propostos e, dessa forma, continuar 

numa busca incessante a fim de compreender os possíveis efeitos dos 

anticoncepcionais hormonais orais no incremento e metabolismo ósseos de 

adolescentes que deles se utilizam. 



32 

 

2. OBJETIVOS 

 

2.1. Objetivo geral 

 

Verificar e analisar o comportamento do metabolismo ósseo de 

adolescentes saudáveis usuárias de duas formulações de anticoncepcional 

hormonal oral de baixa dosagem, durante um período de dois anos, 

comparando-as com adolescentes hígidas não-usuárias de métodos 

contraceptivos. 

 

2.2 Objetivos específicos 

 

Determinar a densidade mineral óssea mediante análise da 

Densitometria Óssea por atenuação de raio X de dupla energia sobre as 

regiões da coluna lombar, entre L1- L4, densitometria de corpo total e 

subtotal, de adolescentes saudáveis do sexo feminino e de um grupo de 

usuárias de anticoncepcionais hormonais, também hígidas, no momento 

zero e após 24 meses. 

Descrever o comportamento de marcadores ósseos de formação 

Osteocalcina e Fosfatase Alcalina Óssea coletados dos grupos de 

adolescentes selecionadas no momento zero e após 24 meses. 



33 

 

Comparar os resultados da densidade mineral óssea e marcadores 

ósseos no momento zero e após dois anos entre os grupos de adolescentes 

saudáveis não usuárias e usuárias de contraceptivos hormonais orais. 

 

  



34 

 

3. SUJEITOS E MÉTODOS 

 

Trata-se de um estudo longitudinal controlado não-randomizado 

(quase experimental) em que foram incluídas adolescentes do sexo 

feminino de 12 a 20 anos incompletos, saudáveis, voluntárias, que já 

apresentaram menarca, estadiamento de desenvolvimento puberal de   

Mamas M4 ou M5,  de acordo com os critérios de Tanner, atendidas em 

ambulatórios das regiões de Assis, e avaliadas pela autora do presente 

estudo e, em Botucatu, as adolescentes  matriculadas no ambulatório de 

Medicina de Adolescentes e no Ambulatório de Convênios - Adolescentes 

do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu-UNESP. 

  As pacientes às quais não estava indicado nenhum método 

contraceptivo, por não terem vida sexual ativa, foram direcionadas para o 

grupo-controle. Todos os métodos contraceptivos utilizados pelos 

profissionais da saúde, para essa faixa etária, foram expostos a todas as 

adolescentes, com indicação para uso de algum método.  Aquelas que 

escolheram ACHO foram incluídas no estudo. Os ACHOs definidos para o 

estudo são combinações de EE 20 μg / Desogestrel 150 μg caracterizado 

como grupo ACHO 1 e EE 30μg / Drospirenona 3mg, como grupo ACHO 2. 

Todas foram orientadas e estimuladas ao uso de dupla proteção para 

prevenção de IST mediante o uso do preservativo masculino 

concomitantemente ao uso do ACHO. 



35 

 

As adolescentes, submetidas a minuciosa anamnese, não eram 

tabagistas, etilistas, usuárias de drogas ou medicamentos que pudessem 

interferir no incremento da massa óssea, nem praticantes de modalidade 

esportiva extraescolar, exceto duas horas de aulas de Educação Física 

oferecidas na própria escola, e não apresentavam histórico prévio de uso 

de contraceptivos hormonais ou de gestação. 

As adolescentes com histórico de prematuridade ou baixo peso ao 

nascimento, e as submetidas à terapia prolongada com corticóides ou que 

estivessem usando suplementação com cálcio e /ou ferro não foram 

elegíveis. Adolescentes portadoras de: diabetes mellitus, desnutrição 

aguda ou crônica, doenças ósseas congênitas ou adquiridas, doenças 

gastrintestinais acompanhadas de má absorção, histórico de nefropatia, 

com ou sem insuficiência renal crônica, endocrinopatias, puberdade 

precoce ou atrasada, fibrose cística, doença celíaca, ou usuárias de 

medicamentos que, sabidamente, afetam o metabolismo ósseo de maneira 

negativa, como anticonvulsivantes, anticoagulantes, antirretrovirais e 

antiácidos com alumínio, não foram incluídas.  

Para aquelas que não compareceram no dia agendado para 

realizarem sua densitometria ou coleta sanguínea, foram oferecidos novos 

agendamentos, em dias próximos aos definidos para realização dos 

exames. Caso não comparecessem nas três oportunidades oferecidas, 

para realização dos exames, ou se, os resultados obtidos em algum dos 

momentos de acompanhamento prospectivo, no caso, aos 12 meses com 



36 

 

finalização aos 24, estivessem incompletos, as adolescentes seriam 

incluídas nas análises estatísticas até o momento em que permanecessem 

em acompanhamento. 

Algumas adolescentes dos grupos de ACHO, por motivos pessoais, 

desistiram do uso de contraceptivos hormonais orais, passando a utilizar 

outros métodos de contracepção, e, assim como adolescentes do grupo-

controle, também foram excluídas da coleta de exames, por necessitarem 

de prescrição de algum método contraceptivo, o que invalidaria sua 

permanência no grupo-controle.  

A todas foram oferecidos os mesmos cuidados prestados às que 

permaneceram no acompanhamento pelo tempo proposto e, de acordo com 

as normas dos Serviços de Saúde que utilizavam. A todas as adolescentes 

foi informado o número de Whatsapp das pesquisadoras e, a qualquer 

dúvida, poderiam fazer contato ou enviar mensagens.   

As adolescentes assinaram um Termo de Assentimento, quando 

menores de 18 anos, e seus pais ou responsáveis foram orientados a 

assinar um Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) (Anexo 1) 

para autorizarem a participação na pesquisa. Aquelas com idade igual ou 

superior a 18 anos assinaram o TCLE. 

Todas foram submetidas à consulta médica, a exames físicos gerais 

e exames específicos, foram-lhes coletados os dados antropométricos e 

feita avaliação dos caracteres sexuais secundários, através da inspeção 



37 

 

visual das mamas e pelos pubianos, classificados segundo os critérios de 

Tanner. 

As adolescentes participantes do estudo eram saudáveis, tinham 

estatura entre o 5o e o 95o percentil para cada faixa de idade e índice de 

massa corporal (IMC) variando entre o 5o e 95o percentil, segundo curvas 

elaboradas pelo Centers for Disease Control and Prevention (2002).  

Para caracterização dietética, os adolescentes registraram um diário 

alimentar (Anexo 2) de três dias, sendo dois dias da semana e um de final 

de semana, com informações sobre o consumo, preferências, recusas de 

alimentos e realização das principais refeições relacionadas ao Cálcio 

procurando possíveis fatores que pudessem interferir na biodisponibilidade 

desse mineral.  

A idade óssea (IO) para a avaliação do grau de maturação 

esquelética foi solicitada a todas as adolescentes. O método escolhido foi 

o de Greulich & Pyle (1959) chamado de método GP, em que se faz a 

radiografia de mão e punho para ser posteriormente comparada com o 

Atlas. A interpretação foi realizada por um único avaliador habilitado (AST), 

mas sem saber previamente a que grupo a adolescente pertencia -

cegamento do avaliador.  

As adolescentes foram submetidas à avaliação da massa óssea no 

momento de iniciarem o uso do ACHO, após 12 e após 24 meses de seu 

uso, mediante um exame de densitometria óssea, em uma unidade de 

Densitometria Óssea por atenuação de raio X de dupla energia e com o uso 



38 

 

de um aparelho Hologic QDR 4500 Discovery A (Hologic Inc., Bedford, MA). 

Para a adequada avaliação da massa óssea, foi utilizado um software 

pediátrico e os resultados do conteúdo ósseo foram expressos em gramas 

(g) e os da densidade, em g/cm2. Foram mensuradas as regiões da coluna 

lombar entre L1-L4, densitometria de corpo total e subtotal, sem o segmento 

da cabeça. Todas as avaliações foram realizadas por apenas um 

profissional habilitado (AST) que, ao realizar o exame de densitometria, não 

foi informado (avaliador cego) se a adolescente estava ou não usando 

algum ACHO. Segundo atualizadas orientações da International Society for 

Clinical Densitometry (ISCD) de 2019, os relatórios DXA contêm as 

seguintes informações: idade do paciente, peso e altura, história médica 

relevante, resultados do estágio de Tanner e da idade óssea. 

Amostras de sangue foram coletadas, nos três momentos, por 

punção venosa e centrifugadas por 15 minutos a 1.500 g para a separação 

do soro; forma armazenadas a -70◦C até a análise dos biomarcadores FAO 

e OC.  

A OC foi dosada pelo método Micro Vue Osteocalcin EIA (enzyme 

immuno assay) kit da QUIDEL® (USA, CA, San Diego), como indicador de 

“turnover” ósseo. O imunoensaio é um teste de ELISA competitivo, que 

quantifica somente a OC intacta e não detecta fragmentos de tecido ósseo 

reabsorvido. Para realização desse teste utlizaram-se microplacas de 96 

alvéolos previamente tratadas com Osteocalcina e, sobre esses alvéolos já 

tratados, foram adicionados 25μL de cada padrão reconstituído, controles 



39 

 

e amostras de soro dos indivíduos testados. Em seguida, adicionaram-se 

125μl de anticorpo anti-Osteocalcina, com posterior incubação de 120 

minutos à temperatura ambiente e lavagem da placa com 300 μL de tampão 

de lavagem, por três vezes. Após lavagem da placa e retirada do anticorpo 

anti-Osteocalcina, foi–lhe adicionada a IgG anti- camundongo conjugada 

com a enzima fosfatase alcalina e, com posterior incubação, por 60 

minutos, à temperatura ambiente. A placa foi lavada novamente, conforme 

descrito, e adicionado o substrato com p-Nitrofenil fosfato (pNPP) para o 

desenvolvimento de cor, por um período de 35-40 minutos. A reação foi 

bloqueada com NaOH 0,5N e a leitura realizada em leitor de Elisa TP 

Reader, Thermo Plate, no comprimento de onda de 405 nm. As 

concentrações de Osteocalcina nas amostras de soro foram obtidas, 

usando-se a fórmula y= (A-D) / (1+ (x/C)B)+D. O intervalo de concentração 

utilizado para o teste foi de 2 a 32 ng/mL, com limite mínimo de detecção 

de 0,45 ng/mL, sendo determinado por três vezes o valor do desvio, para o 

padrão zero. O coeficiente de variação obtido para a precisão do ensaio 

descrito pelo fabricante foi de 5 a 10% para o intra-assay e inter-assay.  

A FAO foi dosada utilizando-se o Micro Vue BAP EIA (enzyme 

immuno assay) kit da QUIDEL® (USA, CA, San Diego), como indicador de 

atividade osteoblástica. O imunoensaio é um teste que utiliza um anticorpo 

monoclonal anti-FAO, como captura, e é adsorvido à superfície dos alvéolos 

da microplaca de 96 orifícios. Esse anticorpo monoclonal, que é adsorvido 



40 

 

à placa, captura a FAO presente nas amostras de soro, padrão e controles, 

sendo possível determinar a atividade da FAO com o substrato p-Nitrofenil 

fosfato (pNPP). Para isso, um volume de 125μL de tampão de ensaio foi 

acrescido conjuntamente à placa, seguido de 20 μL de volume de soro, 

controles e padrão. Após a retirada das amostras de soro, padrão e 

controles, a placa foi, então, lavada quatro vezes com tampão de lavagem 

e foram adicionados 150 μL do pNPP. O desenvolvimento de cor ocorreu 

dentro de um período de 30-35 minutos à temperatura ambiente, a reação 

foi bloqueada com NaOH 0,5N e a leitura realizada em microleitor de Elisa 

TP Reader, Thermo Plate, em comprimento de onda de 405 nm. As 

concentrações de FAO nas amostras de soro foram obtidas através da 

fórmula y= A+Bx+Cx2. O intervalo de concentração utilizado para o teste e 

montagem da curva-padrão compreendeu concentrações entre 2 a 140 U/L. 

O limite mínimo de detecção para esse ensaio fornecido pelo fabricante era 

de 0,7U/L, sendo determinado por três vezes o valor do desvio para o 

padrão zero. O coeficiente de variação obtido para a precisão do ensaio era 

de 4,0 a 6,0% para o intra-assay e 5,0 a 8,0% para o inter-assay.  

  

  



41 

 

3.1 Cálculo amostral 

Para o cálculo amostral das adolescentes a serem incluídas em cada 

um dos grupos propostos, desfecho DMO, considerando-se um desvio-

padrão semelhante entre os grupos e igual a 2, com erros tipo I e tipo II 

iguais a 0,05 e 0,20, respectivamente, estimou-se uma amostra de 37 

adolescentes em cada grupo, o ACHO 1, o ACHO 2 e grupo-controle. Os 

cálculos foram obtidos através de pré-testes e estudos prévios realizados 

com adolescentes sob as mesmas condições do presente estudo, 

admitindo-se nível de significância de 5% para o intervalo de confiança de 

95%, determinados para uma distribuição normal.  

 

3.2 Análise estatística 

Iniciou-se pela verificação da homogeneidade entre os grupos. As 

pressuposições de homocedasticidade e normalidade foram investigadas 

pelos testes de Levene e Shapiro-Wilk, respectivamente. A comparação 

entre os três grupos estudados, nos diferentes momentos (momento basal, 

momento 12 meses e momento vinte e quatro (24) meses) foi realizada pelo 

teste ANOVA, seguido do teste de Bonferroni para comparações múltiplas. 

Diferenças estatísticas foram consideradas significativas se p< 0,05. Para 

as análises utilizou-se o SPSS v22.0 

 

  



42 

 

3.3 Comitê de ética em pesquisa 

O presente projeto foi apresentado ao CEP, em janeiro de 2016, 

quando de seu envio à FAPESP sob o número CAAE: 

52928416.6.0000.5411 (Anexo 3) e foi aprovada uma emenda no ano de 

2018 junto à Plataforma Brasil sob o número 2.766.807 (Anexo 4) para dar 

continuidade à coleta de dados. 

 
3.4 Financiamento 

O projeto de pesquisa possui financiamento através de auxílio 

pesquisa FAPESP número 15/04040-2 e patrocínio da Unimed – Assis 

(Anexo 5). 

 

  



Original Article 

Bone impact after two years of low-dose oral 
contraceptive use during adolescence 

 

Lilian Rodrigues Orsolini a, Tamara Beres Lederer Goldberg a*, Talita Costa Domingues 

Caldeirão a, Carla Cristiane da Silva b, Anapaula da Conceição Bisi Rizzo a, Talita Poli 

Biason a, Altamir Santos Teixeira c, Helio Rubens Carvalho Nunes d 

 
aPostgraduate Program in Tocogynecology, Botucatu School of Medicine, São Paulo State 

University (UNESP), Botucatu, SP, 18618-970, Brazil; E-mail addresses: 

lrorsolini@yahoo.com.br; tamara.goldberg@unesp.br; talita.obstetriz@hotmail.com; 

anapaula.rizzo@uol.com.br;  talitapoli@uol.com.br ; ccsilva@uenp.edu.br 
bDepartment of Physical Education, University of North Paraná, Jacarezinho, Paraná, Brazil; 

E-mail address:  ccsilva@uenp.edu.br 

c Department of Tropical Diseases and Diagnostic Imaging, Botucatu School of 

Medicine, São Paulo State University (UNESP), São Paulo, Brazil; E-mail address: 

altamirsteixeira@gmail.com  
d Statistical Consultant, Botucatu School of Medicine, São Paulo State University (UNESP), 

São Paulo, Brazil; E-mail address: hrcn@outlook.com.br  

 

The authors declare no conflict of interest and compliance with the journal’s requirements for 

authorship. 

 

*Corresponding author: Tamara B. L. Goldberg. E-mail: tamara.goldberg@unesp.br 

Telephone: 55 14 3880-1467. Address: Botucatu School of Medicine, São Paulo State 

University (UNESP), Botucatu City, São Paulo State, Brazil. Zip Code:18618-970 

 

 

Abreviations 

BAP, bone alkaline phosphatase; BMC, bone mineral content; BMD, bone mineral density; 

COC, combined oral contraceptives; COC1, EE/desogestrel; COC2, EE/drospirenone; CTX, 

carboxy-terminal telopeptide; DXA, dual-energy X-ray absorptiometry; EE, ethinylestradiol; 

PHV, peak height velocity. 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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4.ARTIGO CIENTÍFICO

mailto:rorsolini@yahoo.com.br
mailto:tamara.goldberg@unesp.br
mailto:talita.obstetriz@hotmail.com
mailto:anapaula.rizzo@uol.com.br
mailto:talitapoli@uol.com.br
mailto:ccsilva@uenp.edu.br
mailto:ccsilva@uenp.edu.br
mailto:altamirsteixeira@gmail.com
mailto:hrcn@outlook.com.br
mailto:tamara.goldberg@unesp.br
https://www.editorialmanager.com/bone/viewRCResults.aspx?pdf=1&docID=27312&rev=0&fileID=524130&msid=3130fec6-04e9-4060-b48c-bae7c70f104c
https://www.editorialmanager.com/bone/viewRCResults.aspx?pdf=1&docID=27312&rev=0&fileID=524130&msid=3130fec6-04e9-4060-b48c-bae7c70f104c


 

Highlights 

 

1. We evaluated the effects of hormonal contraceptives on bone markers and 

density in adolescents. 

2. Bone mass acquisition was compromised in adolescents using hormonal 

contraceptives. 

3. Negative impact on bone mass was more pronounced in the 30 μg EE group 

after 24 months. 

4. All groups exhibited a reduction in the concentrations of bone formation 

markers. 

5. Reduction in the mean concentrations of the markers was lower in the 30 µg EE 

group. 

 

  

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ABSTRACT 

Objective: To evaluate bone metabolism in two groups of healthy adolescents using 

combined oral contraceptives (COC). Methods: A total of 168 adolescents were 

recruited from 2014 to 2020 in a non-randomized (quasi-experimental), controlled 

longitudinal study and divided into three groups. The COC1 group used 20 μg 

ethinylestradiol (EE)/150 μg desogestrel and the COC2 group used 30 μg EE/3 mg 

drospirenone over a period of two years. These groups were compared to a control 

group of adolescent non-COC users. The adolescents were submitted to bone 

densitometry by dual-energy X-ray absorptiometry and measurement of bone 

biomarkers (bone alkaline phosphatase and osteocalcin) at baseline and 24 months 

after inclusion in the study. The three groups studied were compared at the different 

time points (baseline and 24 months) by ANOVA, followed by Bonferroni’s multiple 

comparisons test. Results: Incorporation of bone mass was greater in non-users at all 

sites analyzed when compared to adolescents of the COC1 and COC2 groups 

(p<0.05). The three groups exhibited a reduction in the concentrations of bone 

formation markers, without a significant difference. The reduction in the mean 

concentrations of the markers was lower in the COC2 group receiving 30 µg EE 

compared to the control and COC1 groups. Conclusion: Bone mass acquisition was 

compromised in healthy adolescents using combined hormonal contraceptives when 

compared to controls. This negative impact was more pronounced in the group that 

used contraceptives containing 30 μg EE. CLINICAL TRIAL REGISTRATION: 

http://www.ensaiosclinicos.gov.br, RBR-5h9b3c. “Bone mineral density in adolescents 

using combined oral contraceptives”. 

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http://www.ensaiosclinicos.gov.br/


Keywords: adolescents, bone mineral density, bone formation, bone remodeling, 

contraception, contraceptive agent 

 

1.1 INTRODUCTION 

 

Adolescence represents a period of extreme importance in the life of a human, 

which is characterized by intense biological and socio-psychoemotional 

transformations. Puberty is a landmark of this phase. In females, puberty is 

characterized by the acceleration of longitudinal growth, development of secondary 

sexual characteristics, and the occurrence of menarche. Simultaneously, there is an 

expressive gain in bone mass [1][2]. 

Bone mass acquisition begins in the embryonic phase. A significant increase is 

observed between Tanner pubertal stages 3 and 4 [1][3] and a plateau is reached in 

late puberty around 18 years of age [4][5]. About 92% of the total bone mass is attained 

during this period of the second decade of life [6]. The loss of this window of opportunity 

for increasing bone mass during adolescence has a negative impact on bone health in 

adulthood and old age [7]. Bone health is influenced by endogenous factors such as 

inherited genetic factors and exposure to sex hormones, as well as by exogenous 

factors such as physical activity, smoking, and medication use [4][8][9].  

Adolescence is characterized by the awakening of sexuality, which often implies 

the onset of sexual activity and the early prescription of contraceptive methods. In 

many situations experienced by the adolescent, the use of hormonal contraceptives 

may be recommended for dysmenorrhea, irregular menstruation, polycystic ovary 

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syndrome, and acne. The prescription of contraceptives occurs at increasingly younger 

ages and they are therefore not only used as a contraceptive method [10].  

Literature data regarding the use and effect of hormonal contraceptives on bone 

mass acquisition during the critical years are contradictory. Hormonal contraceptives 

seem to negatively interfere with bone mass acquisition when used in adolescence 

[11][12][13][14]. However, in some studies, contraceptive use apparently did not 

reduce the rate of bone gain [6] or the differences observed between users and 

controls were not significant to characterize this effect [15][16]. 

Therefore, to determine the effect of combined oral contraceptives (COC) on 

bone mass in adolescents, the present study was designed to evaluate bone mineral 

density and the concentrations of bone formation markers in healthy adolescent girls 

who had used two low-dose COC over a period of two years and to compare the 

findings with those observed in healthy adolescent girls not using contraceptive 

methods.  

 

1.2 METHODS 

 

This was a non-randomized (quasi-experimental), controlled, longitudinal study 

that included healthy adolescent girls aged 12 to 20 incomplete years, recruited from 

2014 to 2020. The girls were volunteers seen on an outpatient basis and classified as 

Tanner stages B4 or B5 who already had their first menstruation and who had regular 

menstrual cycles.  

Patients without an indication for use of a contraceptive method because they 

had no active sexual life were allocated to the control group. For girls with an indication, 

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all contraceptive methods appropriate for this age group were presented by the health 

professionals and those who chose to use COC were included in the study. The COC 

methods defined were combinations of 20 μg ethinylestradiol (EE)/150 μg desogestrel 

(COC1 group) and 30 μg EE/3 mg drospirenone (COC2 group). 

All participants were advised and encouraged to use dual protection (male 

condom concomitantly with the contraceptive method) in order to prevent sexually 

transmitted infections. The adolescents were submitted to thorough anamnesis. All of 

them were healthy, were non-smokers and non-alcohol drinkers, and did not use illicit 

drugs or medications such as anticonvulsants, anticoagulants, antiretroviral agents, 

antacids containing aluminum, corticosteroids, or calcium or iron supplements that 

could interfere with bone mass gain. They did not practice sports outside the school 

and the participation in school sports did not exceed 2 h per week. Adolescents with 

chronic renal, gastrointestinal or endocrine diseases such as diabetes mellitus, early 

or late puberty or polycystic ovary syndromes and those with a history of oral 

contraceptives use or pregnancy were not eligible.  

The adolescents and their legal representative signed the free informed consent 

form for authorization and participation in the study. The project was submitted to the 

Research Ethics Committee of the Botucatu School of Medicine, São Paulo, Brazil 

(ethical clearance certificate number 52928416.6.0000.5411) and an amendment was 

approved by Plataforma Brasil under number 2.766.807. 

All adolescents underwent a medical consultation and general and specific 

physical examination. Anthropometric data were collected and secondary sexual 

characteristics were evaluated by visual inspection of the breasts and pubic hair and 

classified according to the criteria of Tanner [2]. The adolescents participating in the 

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study were healthy and had a height and body mass index (BMI) between the 5th and 

95th percentile for each age group according to the Centers for Disease Control and 

Prevention growth charts [17]. 

Bone age for evaluation of the degree of skeletal maturation was obtained from 

all adolescents using the method of Greulich & Pyle [18]. The data were interpreted by 

a single trained evaluator who was unaware to which group the adolescent belonged 

(evaluator blinding).  

Bone mineral density (BMD) was evaluated in all adolescents (controls and 

COC users) at the time of inclusion in the study and after 12 and 24 months of follow-

up by dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) using a Hologic QDR 4500 Discovery 

A densitometer (Hologic Inc., Bedford, MA). Lumbar spine (L1-L4) and total and 

subtotal (without head segment) BMD measurements were obtained [19]. All 

assessments were performed by a trained professional, who was unaware whether or 

not the adolescent used some COC (evaluator blinding). The results obtained after 12 

months will not be reported in the present study.  

Blood samples were collected by venipuncture and centrifuged for 15 min at 

1,500 g for the separation of serum. The samples were stored at -70oC until the time 

of analysis of the biomarkers [bone alkaline phosphatase (BAP) and osteocalcin]. 

Osteocalcin and BAP were measured using the MicroVue Enzyme Immunoassay (EIA) 

(Quidel®, San Diego, CA, USA). This immunoassay is a competitive ELISA test that 

quantifies only intact osteocalcin (ng/mL) as an indicator of bone turnover and does 

not detect fragments of reabsorbed bone tissue. The intra- and interassay coefficients 

of variation obtained as a measure of precision of the assay ranged from 5 to 10%, as 

recommended by the manufacturer. For BAP, expressed in U/L, the intra-assay 

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coefficient of variation ranged from 4 to 6% and the interassay coefficient of variation 

ranged from 5 to 8%.  

All adolescents were evaluated at intervals of 3 months during the proposed 

follow-up period of two years. On this occasion, the continuity of use of the prescribed 

COC was analyzed, as well as the permanence of the adolescent in the study 

according to the strict criteria proposed for their inclusion. In the case of adolescents 

who did not appear on the scheduled day for densitometry or blood collection, new 

appointments were offered close to the days defined for the examinations. If the 

adolescents did not show up on any of the three scheduled days for the examinations 

at each proposed time point, or if the results obtained at 12 or 24 months were 

incomplete, the adolescent was included in the statistical analyses up to her 

participation in the follow-up. The same care was provided to all adolescents who 

continued in the follow-up for the proposed period according to the guidelines of the 

health services they attended.  

 

1.2.1 Statistical Analysis 

First, the homogeneity of the groups was verified. The assumptions of 

homoscedasticity and normality were tested using the Levene and Shapiro-Wilk tests, 

respectively. Comparison between the three groups studied at the different time points 

(baseline, 12 months, and 24 months) was performed by ANOVA, followed by 

Bonferroni’s multiple comparisons test. Based on the summary of the results obtained, 

the comparisons had a test power above 80% assuming a simple random sampling, 

0.05 type I error, 20% type II error, probabilistic normality of the outcomes, absence of 

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confounding factors, and a 1:1 allocation ratio. Statistical differences were considered 

significant when p<0.05. The SPSS v22.0 program was used for the analyses. 

 

1.3 RESULTS 

  

A total of 168 adolescents were included. Twelve of the 31 adolescents of the 

control group were excluded due to different personal reasons. Twenty-three of the 55 

adolescents included in the COC1 group and 34 of the 82 included in the COC2 group 

completed two years of COC use (Figure 1).  

At baseline, no significant differences in chronological age, bone age, or lumbar 

spine or subtotal body densitometric values were observed between the three groups. 

The mean age was 15.26 years in the control group, 15.80 years in the COC1 group, 

and 15.78 years in the COC2 group (p=0.294) (Table 1). 

Regarding the anthropometric data, users of EE/drospirenone (COC2) were in 

the 62nd percentile for BMI, a value slightly higher than that observed for users of 

EE/desogestrel (COC1) (54.1th percentile). Both groups were situated in higher 

percentiles than controls (53.3th percentile) but the difference was not statistically 

significant (p=0.065). Analysis of the densitometric measurements showed similar 

lumbar spine bone mineral content (BMC) and BMD in the three groups (p=0.119 and 

p=0.133, respectively). The three groups were also homogenous in terms of subtotal 

BMD and BMC (p=0.063 and p=0.305, respectively) (Table 1). 

With respect to bone markers at baseline, there was no difference in BAP 

concentrations between the three groups (control: 44.49 ± 22.10 U/L; COC1: 49.21 ± 

25.96 U/L, and COC2: 41.58 ± 16.15 U/L) (p=0.172). In contrast, osteocalcin 

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concentrations were significantly higher (p<0.05) in non-users at baseline (15.69 ± 

7.69 ng/mL) when compared to COC users (COC1: 9.94 ± 6.03 ng/mL and COC2: 

10.41 ± 6.26 ng/mL).  

After two years of follow-up, the groups did not differ significantly in terms of 

bone age or anthropometric data. An average bone mass gain in all segments was 

observed in the control group, with a gain of 4.85 g in lumbar BMC and of 0.051 g/cm2 

in lumbar BMD. Different results were obtained for the COC2 group, with a reduction 

of 0.012 g/cm2 in lumbar BMD and of 0.43 g in lumbar BMC (p=0.001). An increase in 

the lumbar spine densitometric parameters was observed among users of 

EE/desogestrel (COC1) but this increase was lower than that detected in adolescents 

of the control group (2.15 g in lumbar BMC and 0.019 g/cm2 in lumbar BMD; p=0.258 

and p=0.342, respectively). Analysis of total body BMD and BMC after 24 months 

showed an increase in the control group but not in the groups of COC users (p<0.05). 

Subtotal BMC decreased in the COC2 group after 24 months (reduction of 1.47 g), 

while the control group exhibited an increase of 100.83 g and the COC1 group of 21.56 

g over the same follow-up period (p=0.005) (Table 3). 

With respect to bone markers (BAP and osteocalcin), there was a similar 

significant decrease in the three groups studied, with no significant difference in BAP 

(p=0.686) or osteocalcin (p=0.909) over the follow-up period of 24 months (Table 3). 

  

1.4 DISCUSSION 

 

The present study demonstrated significant differences in the evolution of 

densitometric parameters between healthy adolescent non-COC users and the two 

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groups of COC users over the same two-year follow-up period. In contrast to 

adolescents of the COC1 and COC2 groups, those of the control group exhibited an 

increase in BMD and BMC at all sites analyzed (lumbar, subtotal and total body). In 

particular, a reduction in lumbar BMC and BMD was observed in the COC2 group. 

These results indicate that adolescent COC users do not exhibit the same bone mass 

acquisition during a period of life that is considered extremely important for bone 

growth, compromising the window of opportunity and possibly resulting in irreversible 

damage in future years [3].  

A Canadian prospective multicenter study conducted by Brajic et al. included 

young adults and adolescents. Despite its multicenter design, the final sample did not 

differ from the number of adolescents included in the current study (168 adolescents). 

The participants were followed up for two years and COC users showed lower BMD 

gain than controls, but the difference was not significant. Adolescents of the control 

group exhibited a gain of 0.004 g/cm2 in lumbar BMD, while a loss of 0.007 g/cm2 was 

observed among COC users. Losses to follow-up over time and different combinations 

and doses of the hormonal components may explain the nonsignificant and less 

relevant results compared to those observed in our study [16].  

The results of the present study corroborate data of a recent systematic review 

with meta-analysis [20] regarding the lumbar site. Data referring to the total body 

segment were not analyzed in that review because of the heterogeneity of the few 

published studies [21][22]. 

The present study demonstrated a reduction in lumbar BMD of 0.01 g/cm2 in the 

COC2 group. This result was statistically significant (p<0.05) compared to the control 

group that exhibited an increase of 0.05 g/cm2 at this site. These results corroborate 

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those reported in a systematic review with meta-analysis conducted by Goshtasebi et 

al. [20]. The authors concluded that the use of COC by adolescents for one and two 

years has a negative influence on bone mass. The results of the meta-analysis showed 

a reduction of 0.02 g/cm2 in lumbar BMD after both one year and two years of 

medication use. This meta-analysis included five studies classified as good quality, 

although the authors highlighted the difficulties faced by various investigators in 

following up adolescents using contraceptive methods for a long period. An important 

heterogeneity of the studies was the control group that was initially younger than the 

users [21] or the fact that young adults and adolescents who had previously used COC 

were not excluded from the analysis of the results [22], which certainly influenced the 

odds ratio of the meta-analysis.  

A significant increase in total body bone mass was observed in the control group 

compared to the lower-than-expected changes in the groups of COC users (Table 3). 

Lloyd et al. [8] followed up adolescents aged 12 to 20 years over a period of 7 years 

and did not observe the same negative effect on bone mass. Despite the long follow-

up period, the study had some limitations that were related to the small number of 

adolescents comprising the sample, differences in physical activity between groups 

since users of contraceptives exercised more than controls, and the age of onset of 

contraceptive use and dose. Thus, these confounders may explain the lack of 

differences in BMD in that study.  

Although unlike the present study, Gai et al. [15] found no significant differences 

in lumbar BMD between COC users and controls after two years of follow-up. BMD 

was lower among users compared to controls. The mean age of the groups was 17 

years, an age more distant from menarche and peak height velocity (PHV), while the 

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mean age in the present study was 15.8 years, a fact that may have influenced the 

results regarding bone mass acquisition [15] since peak bone mass gain is known to 

occur on average 7 months after PHV [23][24].  

In a study that also evaluated bone mass, Polatti et al. [25] demonstrated a gain 

of 7.8% among non-users of contraceptives during the five-year observation period 

and found no significant change in BMD in the group using COC (20 μg EE/150 μg 

desogestrel). The mean age of the participants was 20 years. The results indicate 

persistence of the effect of this drug on bone mass even when used years after the 

growth spurt. 

It should be noted that our study design is based on strict inclusion criteria for 

all adolescents of the sample. This fact can increase the risk of loss to follow-up over 

a long observation period, in this case 24 months, which was observed in the three 

groups studied, especially among COC users. The CHOICE study [26] highlights that 

only 46.7% of adolescents aged 14 to 19 years continue to use hormonal 

contraceptives for more than 6 to 12 months. Adherence to the method may even be 

less than 32.7% within one year of follow-up despite instructions and reinforcement 

regarding their importance given by physicians [27]. Considering factors such as 

personal decisions, interruption of sexual activity or side effects of contraceptives that 

interfere with the discontinuation of the chosen and prescribed method, it is noteworthy 

that in the present study more than 70% of adolescents continued in the groups after 

12 months of follow-up (Figure 1).  

It should be highlighted that there were no significant differences in the mean 

baseline values of each variable analyzed between adolescents who remained in the 

study during the 24-month follow-up and those who were excluded or lost to follow-up 

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(Table 4). This fact reinforces the results obtained despite a high percentage of losses 

in the groups after 24 months of follow-up, ruling out interference or bias in the results 

(Table 4 and Figure 1). 

Assessment of BMD is a static parameter and does therefore not reflect 

dynamic changes in bone tissue that are occurring at the time of measurement or 

shortly before. Bone resorption and formation are intimately linked processes in bone 

remodeling and estrogen is an important regulator of both processes [28][29]. 

Progesterone exerts an osteoanabolic effect, stimulating bone formation in women 

with normal estrogen levels [30]. Both estradiol and EE act on estrogen receptors 

through the same biological mechanisms and EE has been recognized to exert a more 

potent effect on target tissues [31]. However, little is known about the molecular 

mechanisms of synthetic hormones, either progestogens or estrogens, involved in 

bone remodeling.  

Callegari et al. [32] evaluated young women aged 16 to 25 years and identified 

the influence of contraceptives on markers of bone formation (P1NP) and resorption 

(carboxy-terminal telopeptide, CTX), whose concentrations were 22% lower than those 

observed in non-users of hormonal contraceptives. A literature review conducted by 

Herrmann et al. [33] supports the above findings; however, most of the included articles 

did not exclusively analyze adolescents. Despite this observation, the authors were 

unable to provide evidence of the influence of these findings on the fracture risk in 

adolescent girls. In contrast, Lattakova et al. [6] did not detect the same impact of COC 

use on markers of bone formation (osteocalcin) and resorption (CTX) over a period of 

one year. In a recent study, Almstedt et al. [34] demonstrated elevated bone turnover 

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in adolescents aged 19 to 20 years using COC, with a more pronounced impact if 

contraceptive use was initiated early after menarche.  

Studies investigating bone markers in adolescence related to the use of 

contraceptives are still scarce in the scientific literature. Within this context, the results 

of the present study intend to contribute to the understanding of bone turnover in these 

adolescent users. The concentrations of the bone markers (BAP and osteocalcin) 

decreased in the three groups but no statistically significant differences were found 

(p=0.686 and p=0.909, respectively); however, the reduction in the mean 

concentrations of the markers was lower in the COC2 group receiving 30 µg EE 

compared to the control and COC1 groups. Furthermore, mean osteocalcin 

concentrations after 24 months differed between the COC1 (50% lower) and control 

groups, but no significant difference was found compared to the COC2 group. The 

control group exhibited higher osteocalcin concentrations than COC users at baseline 

(approximately 36% higher compared to COC1 and 30% higher compared to COC2).  

The higher concentrations of bone formation markers at baseline observed in the 

control group (Table 1) may be explained by the fact that these adolescents were 6 

months younger than COC users (mean age of 15.26 years), although the differences 

were not significant. Studies involving healthy adolescents revealed higher 

concentrations of bone formation markers between 12 and 13 years of age and an 

important reduction in these concentrations after 16 years, followed by a substantial 

decline until the end of adolescence [1][3].  

It should be noted that blood collection in the control group was not performed 

systematically during the same phase of the menstrual cycle at baseline and after 12 

and 24 months. There is no consensus in the literature regarding the influence of the 

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phases of the menstrual cycle on bone markers [35]. Furthermore, regular intervals of 

25 to 35 days are not predictors of ovulation during the period of adolescence, 

emphasizing that adolescents closer to menarche may have anovulatory cycles, 

especially in the first two years [36][37]. 

Rome et al. [38] evaluated a cohort of adolescent users of oral and injectable 

contraceptives over 12 months compared to a control group. Serum BAP and urinary 

deoxypyridinoline levels were higher in the non-user group; however, the mean age of 

this group was one year less than that of users of contraceptives, a fact impairing any 

conclusion regarding the effect of these drugs on bone metabolism.  

The current discussion is centered around the question is whether a reduction 

in the estrogenic component of oral contraceptives would have a negative impact on 

the bone health of adolescents, including reduced bone metabolism, since some 

studies point to a not yet defined ideal/physiological concentration of endogenous 

estrogen (window of action) that would exert an optimal effect on bone remodeling and 

peak bone mass [39]. However, there is consensus among specialists regarding the 

prescription of COC that are composed of increasingly lower doses of EE in order to 

reduce thromboembolic complications [40]. Although challenging, studies involving 

adolescents who receive different options of available contraceptive methods, 

including long-acting reversible contraceptives, are necessary to identify the most 

appropriate oral contraceptive composition and to clarify doubts about the deleterious 

effects on bone health. 

In conclusion, bone mass acquisition was compromised in healthy adolescents 

using combined hormonal contraceptives for two years when compared to controls. 

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This negative impact was more pronounced in the group that used contraceptives 

containing 30 μg EE.  

Acknowledgements: The authors thank Prof. Cilmery Suemi Kurokawa and the 

technicians Maria Regina Moretto (MSc) and Marcia Tenorio Delneri (MSc) of the 

Center for Pediatric and Experimental Research, Botucatu Medical School, 

Universidade Estadual Paulista. 

 

Funding: This work was supported by FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do 

Estado de São Paulo; Grants 2007/07731-0, 2011/05991-0, and 2015/04040-2) and 

Pro-Rector for Research at UNESP and UNIMED ASSIS. The Funding had no 

involvement in the study design, collection, interpretation of data or writing of the 

report. 

 

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Table 1. Comparison of anthropometric and densitometric variables and bone formation markers at baseline between adolescents receiving low-dose oral contraceptives and the control 

group 

 

 
 

Note: Controls: adolescents who did not use oral contraceptives. 
COC1: adolescents receiving an oral contraceptive containing 20 μg EE/150 μg desogestrel. 
COC2: adolescents receiving an oral contraceptive containing 30 μg EE/3 mg drospirenone. 
BMI: Bone mass index 
BMD: Bone mineral density 
BMC: Bone mineral content 
BAP: Bone alkaline phosphatase 
ANOVA for comparison of means between the three groups. 
Different lowercase letters indicate significant differences between the three groups (p<0.05). Bonferroni test for multiple comparisons between the three groups. 

 

 
 
 

 
 

  
 Controls (n=31)  COC1 (n=55)  COC2 (n=82) 

  

 
 Mean SD Min Max  Mean SD Min Max  Mean SD Min Max 

P 

 Age (years) 15.3 1.9 12.1 19.9   15.8 1.8 12 20.2   15.8 1.5 12.4 18.8 0.294 

 Bone age (years) 15.76 1.75 12.50 18.00   16.17 1.32 13.50 18.00   16.50 1.12 14.00 19.00 0.056 

 Weight (kg) 53.87 8.61 41.00 71.00   53.38 7.85 39.00 73.40   55.68 8.03 38.50 72.20 0.228 

 Height (cm) 160.91 5.33 152.00 173.00   159.16 5.79 148.50 171.00   159.04 6.36 140.00 172.00 0.309 

 BMI (kg/m2)  20.70a 2.76 16.22 27.39   20.99a 2.58 16.63 26.78   21.99b 2.73 15.82 29.40 0.028 

 Z-score for BMI  0.1 0.7 -1.3 1.4   0.1 0.8 -1.6 1.3   0.4 0.7 -1.4 1.7 0.064 

 BMI (percentile)  53.34 24.69 9.18 92.21   54.14 25.88 5.16 89.78   62.78 23.54 8.18 93.90 0.065 

 
Lumbar BMD 
(g/cm2) 

0.902 0.090 0.758 1.100   0.955 0.155 0.701 1.790   0.951 0.114 0.705 1.242 0.133 

 Lumbar BMC (g) 47.20 8.71 31.38 71.63   50.71 8.26 36.99 74.55   50.80 8.68 34.61 79.39 0.119 

 Z-score for lumbar -0.3 0.8 -2.0 1.4   -0.2 1.0 -2.5 1.9   -0.2 1.1 -2.8 2.4 0.786 

 
Total body BMD  
(g/cm2) 

1.138a 0.081 0.971 1.318   0.995b 0.079 0.818 1.295   1.015b 0.076 0.839 1.240 0.000 

 
Total body BMC  
(g) 

1,973.27 a 290.59 1,456.02 2,754.08   1,806.94 b 235.21 1,291.25 2,456.11   1,835.79 b 253.12 1,240.79 2,719.86 0.015 

 
Z-score for total 
body 

1.5 a 1.0 -0.5 3.7   -0.7 b 1.2 -2.9 4.2   -0.5 b 1.0 -2.7 1.8 0.000 

 
Subtotal BMD 
(g/cm2) 

0.905 0.062 0.776 1.039   0.870 0.063 0.726 1.033   0.893 0.073 0.741 1.161 0.063 

 Subtotal BMC  (g) 1,339.08 227.51 891.25 1,987.54   1,388.21 188.34 945.38 1,995.15   1,408.52 214.40 946.64 2,254.86 0.305 

 Fat mass (g) 17,678.23ab 4,244.21 10,457.60 27,394.30   16,178.48a 5,522.44 7,740.60 36,443.70   18,524.59 b 4,782.49 10,151.70 30,170.80 0.048 

 Lean mass (g) 34,188.92 5,174.28 25,354.90 44,072.20   36,878.76 4,394.60 29,294.40 48,669.10   35,846.29 6,344.27 2,659.79 51,819.50 0.127 

 Total body fat (%)  32.69a 4.49 23.90 40.90   28.56b 5.01 20.00 38.50   32.33a 5.00 19.60 41.40 0.000 

 BAP (U/L)  44.49 22.10 13.29 99.08   49.21 25.96 15.56 131.98   41.58 16.15 19.31 103.40 0.172 

 
Osteocalcin 
(ng/mL) 

15.69a 7.69 3.85 36.19   9.94b 6.03 1.71 25.10   10.41b 6.26 0.27 24.35 0.000 

Table(s)

66



Table 2. Comparison of anthropometric and densitometric variables and bone formation markers after 24 months between adolescents receiving low-dose oral 

contraceptives and the control group 

Note: Controls: adolescents who did not use oral contraceptives. 
COC1: adolescents receiving an oral contraceptive containing 20 μg EE/150 μg desogestrel. 
COC2: adolescents receiving an oral contraceptive containing 30 μg EE/3 mg drospirenone. 
BMI: Bone mass index 
BMD: Bone mineral density 
BMC: Bone mineral content 
BAP: Bone alkaline phosphatase 
ANOVA for comparison of means between the three groups. 
Different lowercase letters indicate significant differences between the three groups (p<0.05). Bonferroni test for multiple comparisons between the three groups. 

 

  Controls (n=19) COC1 (n=23) COC2 (n=34)  

  Mean SD Min Max Mean SD Min Max Mean SD Min Max P 

 Age (years) 17.35 2.00 14.08 21.80 18.04 2.00 14.08 21.80 17.6 1.49 14.50 20.25 0.358 

 Bone age (years) 17.11 0.94 15.00 18.00 17.50 1.07 15.00 18.00 17.22 0.88 15.00 18.00 0.610 

 Weight (kg) 59.14 9.44 45.00 77.00 56.30 10.53 40.10 90.00 56.89 8.47 42.00 72.50 0.588 

 Height (cm) 161.95 4.94 154.00 173.00 160.33 6.26 151.00 173.00 159.69 7.47 140.00 173.00 0.481 

 BMI (kg/m2)  22.47 3.05 18.29 29.33 21.76 3.47 16.91 31.89 22.13 2.81 17.80 30.17 0.756 

 Z-score for BMI  0.44 0.66 -0.71 1.51 -0.03 0.92 -2.18 1.77 0.20 0.65 -1.25 1.42 0.154 

 
BMI (percentile)  64.43 22.24 23.89 93.44 49.72 27.38 1.45 96.20 57.15 21.98 10.56 92.21 0.169 

 Lumbar BMD (g/cm2) 0.950 0.070 0.826 1.0