Urine stones of different chemical composition occurrence depending on the level of uricuria

Michail Y. Prosiannikov; Просянников Михаил Юрьевич; Nikolay V Anokhin; Анохин Николай Валерьевич; Sergey A. Golovanov; Голованов Сергей Алексеевич; Olga V Konstantinova; Константинова Ольга Васильевна; Andrey V. Sivkov; Сивков Андрей Владимирович; Oleg I. Apolihin; Аполихин Олег Иванович

doi:10.17816/uroved102107-113

Встречаемость мочевых камней различного химического состава в зависимости от уровня урикурии

Авторы: Просянников М.Ю.¹, Анохин Н.В.¹, Голованов С.А.¹, Константинова О.В.¹, Сивков А.В.¹, Аполихин О.И.¹
Учреждения:
1. НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина - филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России
Выпуск: Том 10, № 2 (2020)
Страницы: 107-113
Раздел: Оригинальные статьи
URL: https://journals.eco-vector.com/uroved/article/view/19223
DOI: https://doi.org/10.17816/uroved102107-113
ID: 19223

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Введение. По современным представлениям одним из ключевых звеньев патогенеза мочекаменной болезни (МКБ) являются метаболические литогенные нарушения. Изучение комплексного влияния множества факторов на метаболизм пациента, страдающего МКБ, лежит в основе современных научных исследований патогенеза уролитиаза. В настоящей работе мы изучили частоту встречаемости мочевых камней различного химического состава при различных уровнях урикурии.

Материалы и методы. Проанализированы данные обследования 708 пациентов (303 мужчины и 405 женщин), страдающих МКБ. В процессе работы изучены результаты биохимического анализа крови и суточной мочи, анализа химического состава мочевых конкрементов. Для оценки встречаемости камней различного химического состава при различных уровнях урикурии производили ранжирование степени урикурии на 10 интервалов: от 0,4 до 14,8 ммоль/сут.

Результаты. При возрастании уровня мочевой кислоты в моче увеличивается и частота встречаемости конкрементов, состоящих из мочевой кислоты. Также при росте уровня урикурии выше 3,11 ммоль/сут отмечается стойкая тенденция к увеличению встречаемости кальций-оксалатных конкрементов. При увеличении уровня экскреции мочевой кислоты с мочой выше 3,11 ммоль/сут, напротив, отмечается снижение распространенности карбонатапатитных и струвитных камней. Наиболее часто при высоких уровнях экскреции мочевой кислоты встречаются мочекислые и кальций-оксалатные конкременты.

Выводы. Контроль за уровнем экскреции мочевой кислоты с мочой имеет принципиальное значение при кальций-оксалатном и мочекислом уролитиазе.

Ключевые слова

мочекаменная болезнь, уролитиаз, урикурия, мочевые камни

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

По современным представлениям одним из ключевых звеньев патогенеза мочекаменной болезни (МКБ) являются метаболические литогенные нарушения. В то же время химический состав мочевых камней и частота рецидивов уролитиаза определяются не только нарушениями обмена веществ, но и степенью их выраженности, а также влиянием других сопутствующих факторов, таких как величина индекса массы тела пациента, наличие сопутствующих заболеваний, возраст пациента, количество потребляемых белков, жиров, углеводов, микро- и макроэлементов с пищей [1, 2].

Изучение комплексного влияния множества факторов на метаболизм пациента, страдающего МКБ, лежит в основе современных научных исследований патогенеза МКБ. В многочисленных работах показано, что пациенты, страдающие мочекислым уролитиазом, по сравнению с больными кальций-оксалатным уролитиазом имеют более высокий индекс массы тела, уровень мочевой кислоты в сыворотке крови и суточной моче, более низкие показатели pH утренней мочи и характерные изменения в диете (увеличенное потребление углеводов и витамина С с пищей) [1, 3–6]. Показано, что существуют возрастные особенности МКБ: пациенты, страдающие мочекислым уролитиазом, несколько старше пациентов с кальций-оксалатными и кальций-фосфатными камнями [5].

Для формирования мочевого камня того или иного химического состава не всегда характерно одно специфическое метаболическое литогенное нарушение [1]. Например, образование мочекислых камней и смешанных камней, в состав которых входит мочевая кислота, зависит не только от степени выраженности урикурии. В то же время у пациентов с кальций-оксалатным или кальций-фосфатным уролитиазом встречается повышенная концентрация мочевой кислоты в сыворотке крови и/или в суточной моче [1, 7]. При этом уровень экскреции кальция с суточной мочой может находиться в пределах референсных значений [1].

Таким образом, на процессы литогенеза влияет множество разнообразных факторов, которые действуют совместно. Для изучения патогенеза МКБ необходима комплексная оценка метаболизма пациентов, страдающих МКБ, изучение комплексного воздействия всех возможных факторов риска на состояние организма пациента, страдающего уролитиазом.

В настоящей работе мы изучили частоту встречаемости мочевых камней различного химического состава при различных уровнях урикурии.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

На базе НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина — филиала «НМИЦ радиологии» Минздрава России были проанализированы данные обследования 708 пациентов (303 мужчины и 405 женщин), страдающих МКБ, проходивших лечение в 2017–2019 гг.

Исследование проводилось ретроспективно. В процессе работы были изучены результаты биохимического анализа крови, биохимического анализа суточной мочи, анализа химического состава мочевых конкрементов. Интервал времени между выполнением анализа состава мочевого камня и биохимическими исследованиями крови и мочи не превышал 3 мес.

В сыворотке крови определяли уровни общего кальция, натрия, калия, фосфора, магния, хлора, мочевой кислоты, креатинина, мочевины. В суточной моче определяли уровни экскреции общего кальция, натрия, калия, фосфора, магния, хлора, мочевой кислоты, креатинина, мочевины, оксалатов, цитратов. Биохимические исследования сыворотки венозной крови, взятой натощак, и в пробах суточной мочи выполняли на автоанализаторе ADVIA 1200 (Bayer-Siemens, Германия).

Анализ химического состава мочевого камня выполняли методом инфракрасной спектроскопии на аппарате Nicolet iS10 (Thermo Scientific, США) с использованием стандартной библиотеки спектров мочевых камней, предоставленной производителем оборудования. При анализе смешанных мочевых камней в случае наличия компонента, составляющего более 50 % от всего состава конкремента, химический состав камня относили к группе конкрементов по преобладающему элементу (оксалатные, мочекислые, фосфатные (из карбонатапатита или струвита)).

Для изучения встречаемости камней различного химического состава при различных уровнях урикурии производили ее ранжирование на 10 интервалов: от 0,7 до 7,3 ммоль/сут (см. таблицу).

Распределение степени урикурии на диапазоны The distribution of the degree of uricuria in the ranges
№ диапазона	Степень урикурии, ммоль/сут
Ur1	0,7–1,71
Ur2	1,8–2,1
Ur3	2,15–2,40
Ur4	2,41–2,77
Ur5	2,80–3,11
Ur6	3,2–3,4
Ur7	3,48–3,87
Ur8	3,9–4,3
Ur9	4,4–5,0
Ur10	5,1–7,3

Статистический анализ проводили с использованием критерия хи-квадрат Пирсона, что позволило определить достоверность различия между частотами выявления камней различного химического состава при различной степени урикурии.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ данных распределения частот встречаемости мочекислых камней (мочевая кислота моногидрат, мочевая кислота дигидрат) в зависимости от степени урикурии показал, что при возрастании уровня мочевой кислоты в моче (интервалы 2,4–3,1 ммоль/сут и 3,87–7,3 ммоль/сут) увеличивается и частота встречаемости конкрементов, состоящих из мочевой кислоты (рис. 1). График имеет зигзагообразный характер, отмечается периодический рост и падение встречаемости мочекислых камней при увеличении степени урикурии. В то же время при построении экспоненциальной линии тренда отмечается стабильное увеличение встречаемости мочекислого уролитиаза при росте степени урикурии.

Рис. 1. Частота встречаемости мочекислого уролитиаза (процент от общего количества мочевых камней) в зависимости от уровня урикурии. Экспоненциальная линия тренда обозначена пунктиром

Fig. 1. The frequency of occurrence of urate urolithiasis (% of the total number of urinary stones) depending on the level of uricuria. The exponential trend line is indicated by a dotted line

Опубликованы работы, которые показывают, что у пациентов с мочекислыми камнями гиперурикурия встречается достаточно редко [8]. Данный факт можно объяснить следующим: известно, что основным фактором риска образования мочекислых камней являются низкие показатели pH мочи [9]. При уровне pH мочи 6,0 растворимость мочевой кислоты в моче составляет 600 мг/л. При показателях pH мочи <5,5 кристаллы мочевой кислоты становятся относительно нерастворимыми в моче [10].

Однако при значительном превышении цифр нормального уровня экскреции мочевой кислоты с мочой риск формирования мочекислых конкрементов увеличивается вне зависимости от показателей pH мочи [1].

Результаты проведенной работы подтверждают известный факт, что у пациентов, страдающих мочекислым уролитиазом необходимо поддерживать уровень экскреции мочевой кислоты с мочой в пределах референсных значений.

Встречаемость кальций-оксалатных камней при различных уровнях урикурии представлена на рис. 2. При увеличении уровня урикурии выше 3,11 ммоль/сут отмечается стойкая тенденция к увеличению встречаемости кальций-оксалатных конкрементов (p < 0,05).

Рис. 2. Частота встречаемости кальций-оксалатного уролитиаза (процент от общего количества мочевых камней) в зависимости от уровня урикурии. Экспоненциальная линия тренда обозначена пунктиром

Fig. 2. The frequency of occurrence of calcium-oxalate urolithiasis (% of the total number of urinary stones) depending on the level of uricuria. The exponential trend line is indicated by a dotted line

Подобные особенности литогенеза можно объяснить инициацией процессов эпитаксии. Эпитаксия — рост одного кристалла на поверхности другого (гетерогенная нуклеация). Эпитаксия может быть одним из возможных механизмов образования кальций-оксалатных камней у пациентов с гиперурикурией. Это связано с повышением уровня экскреции мочевой кислоты, что ускоряет выпадение кристаллов оксалата кальция из метастабильного раствора [11]. Теория была предложена в 1975 г. двумя группами исследователей независимо друг от друга [12, 13]. F.L. Coe et al. в эксперименте, проведенном in vitro, продемонстрировали осаждение кристаллов кальций-оксалата при pH мочи 5,7 при добавлении кристаллического урата натрия в качестве основы для камнеобразования [12]. C.Y. Pak et al. также подробно описали влияние урата натрия на инициацию процессов гетерогенной нуклеации кальций-оксалата при рН мочи 5,7 и 6,7, и кальций-фосфата при рН мочи 5,3, 5,7 и 6,7 in vitro [13]. Влияние эпитаксии на образование кальциевых камней также было доказано и in vivo. Установлено, что снижение потребления продуктов, богатых пуринами, или назначение пациентам с кальций-оксалатным уролитиазом и гиперурикурией аллопуринола приводит не только к снижению уровня мочевой кислоты в крови и моче, но и к снижению образования кристаллов кальций-оксалата в моче [14].

В то же время существует мнение, что мочевая кислота способна инактивировать ингибиторы камнеобразования, которые препятствуют образованию солей кальций-оксалата в моче. Проведены работы, которые доказывают, что мочевая кислота снижает активность одного из ингибиторов литогенеза — мукополисахаридов в моче [15], что приводит к инициации процессов камнеобразования кальций-оксалатных камней.

Таким образом, у пациентов с кальций-оксалатным уролитиазом наравне с контролем за уровнем экскреции кальция и оксалатов с мочой необходимо корректировать степень урикурии при превышении концентрации мочевой кислоты в моче выше 3,11 ммоль/сут.

Анализ встречаемости карбонатапатитных конкрементов при различных уровнях урикурии показал, что при увеличении уровня экскреции мочевой кислоты с мочой снижается частота образования карбонатапатитных камней (рис. 3). Как и при кальций-оксалатных конкрементах, график имеет зигзагообразный характер. В то же время, экспоненциальная линия тренда достаточно четко отражает тенденцию снижения встречаемости карбонатапатитных камней при нарастании степени урикурии. При уровне экскреции мочевой кислоты >3,11 ммоль/сут отмечается обратно пропорциональная зависимость частот встречаемости карбонатапатитных камней и степени урикурии (p < 0,05).

Рис. 3. Частота встречаемости карбонатапатитного уролитиаза (процент от общего количества мочевых камней) в зависимости от уровня урикурии. Экспоненциальная линия тренда обозначена пунктиром

Fig. 3. The frequency of occurrence of carbonate-apatite urolithiasis (% of the total number of urinary stones) depending on the level of uricuria. The exponential trend line is indicated by a dotted line

Как известно, карбонатапатитные конкременты могут относиться к инфекционным камням [16, 17]. Образование кальций-фосфатных конкрементов может быть обусловленно такими сопутствующими заболеваниями, как первичный гиперпаратиреоз и почечный канальциевый ацидоз [16]. При этих заболеваниях часто отмечаются высокие показатели pH мочи и гиперкальциурия [18].

Результаты проделанной работы показали, что частота встречаемости струвитных камней статистически достоверно коррелирует с выраженностью степени урикурии (рис. 4). При увеличении уровня экскреции мочевой кислоты >3,4 ммоль/сут отмечается снижение распространенности струвитных конкрементов (p < 0,05).

Рис. 4. Частота встречаемости струвитных камней (процент от общего количества мочевых камней) в зависимости от уровня урикурии. Экспоненциальная линия тренда обозначена пунктиром

Fig. 4. The frequency of struvite stones (in % of the total number of urinary stones) depending on the level of uricuria. The exponential trend line is indicated by a dotted line

Согласно современным представлениям, этиологическим фактором генеза струвитных конкрементов является уреазопродуцирующая микрофлора [16]. В то же время некоторые эксперты отмечают, что несмотря на наличие очевидной причины камнеобразования, у данной категории пациентов все же необходимо оценивать метаболизм камнеобразующих веществ [1, 19–21]. Считается, что метаболические литогенные нарушения могут увеличивать активность адгезии кристаллов к поврежденному уротелию и, таким образом, ускорять литогенез [19]. При этом необходимо подчеркнуть, что при наличии смешанных струвитных и карбонатапатитных конкрементов литогенные нарушения диагностируются гораздо чаще, чем при «чистых» струвитных камнях [19].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенный анализ зависимости встречаемости мочевых камней различного химического состава от степени урикурии показал, что наиболее часто при экскреции мочевой кислоты >3,11 ммоль/сут встречаются мочекислые и кальций-оксалатные конкременты. В связи с этим контроль за уровнем экскреции мочевой кислоты с мочой имеет принципиальное значение для проведения адекватной метафилактики при кальций-оксалатном и мочекислом уролитиазе.

Работа выполнена при поддержке государственного гранта Президента Российской Федерации (2019–2020 гг.) «Влияние метаболических факторов на риск формирования мочевых камней».