18+

 

Номер №4, 2021 - стр. 80-89

Метаболические факторы риска и формирование мочевых камней. Исследование V: Избыточный вес и ожирение как метаболические факторы литогенеза DOI: 10.29188/2222-8543-2021-14-4-80-89

Для цитирования: Голованов С.А., Просянников М.Ю., Каприн А.Д., Сивков А.В., Анохин Н.В., Войтко Д.А., Дрожжева В.В. Метаболические факторы риска и формирование мочевых камней. Исследование V: Избыточный вес и ожирение как метаболические факторы литогенеза. Экспериментальная и клиническая урология 2021;14(4):80-89; https://doi.org/10.29188/2222-8543-2021-14-4-80-89
Голованов С.А., Просянников М.Ю., Каприн А.Д., Сивков А.В., Анохин Н.В., Войтко Д.А., Дрожжева В.В.
Сведения об авторах:
  • Голованов С.А. – д.м.н., руководитель группы научно-лабораторного отдела НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А.Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава; Москва, Россия; РИНЦ Author ID 636685
  • Просянников М.Ю. – к.м.н., зав. отделом мочекаменной болезни НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России; Москва, Россия; РИНЦ Author ID 791050
  • Каприн А.Д. – д.м.н., профессор, академик РАН, генеральный директор Ф ГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России; Москва, Россия; РИНЦ AuthorID 96775
  • Сивков А.В. – к.м.н., заместитель директора по научной работе НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России; Москва, Россия; РИНЦ Author ID 622663
  • Анохин Н.В. – к.м.н., научный сотрудник отдела мочекаменной болезни НИИ урологии иинтервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии»Минздрава России; Москва, Россия; РИНЦ AuthorID 880749
  • Войтко Д.А. – к.м.н., научный сотрудник отдела мочекаменной болезни НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии»Минздрава России; Москва, Россия; РИНЦ AuthorID 942353
  • Дрожжева В.В. – старший научный сотрудник группы клинической лабораторной диагностики научно-лабораторного отдела НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А.Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии»Минздрава России; Москва, Россия; РИНЦ Author ID 696724
130

ВВЕДЕНИЕ

Абдоминальное ожирение в настоящее время приобретает характер эпидемии, которая представляет собой одну из важных проблем для общественного здравоохранения во всем мире. По данным ВОЗ доля лиц с ожирением в популяции достаточно быстро растет среди населения многих стран, что, по-видимому, в значительной степени зависит от характера питания, малоподвижного образа жизни и ускорения научно-технического прогресса.

За период с 1975 г. по 2016 г. доля людей с избыточным весом, то есть людей с индексом массы тела (ИМТ) 25-30 кг/м2 , в Европейских странах выросла с 38,9% до 58,7%. А доля лиц, страдающих ожирением, то есть людей с ИМТ>30 кг/м2 при этом увеличилась с 9,81% до 23,33% [1, 2]. Среди населения России за этот период отмечена та же тенденция: доля лиц с избыточным весом возросла с 43,4% до 57,1%, а лиц с ожирением – с 13,9% до 23,1% [1, 2].

Положительная корреляция между величиной ИМТ и риском образования почечных камней отмечена в многочисленных работах, результаты которых обобщены в обзорах последних лет [3-11]. Ожирение выявляется у 10-35% пациентов с мочекаменной болезнью (МКБ) [12-15]. При этом величина ИМТ прямо коррелирует с частотой встречаемости МКБ как у мужчин, так и у женщин, а степень выраженности ожирения увеличивает риск камнеобразования [16, 17]. Результаты проведенных исследований указывают на тесную связь возникновения мочевых камней с величиной индекса массы тела. Тем не менее, механизмы камнеобразования при развитии ожирения различной степени до конца не изучены.

Целью настоящей работы являлось изучение влияния избыточного веса и ожирения различной степени на химический состав мочевых камней у мужчин и женщин, а также выявление метаболических факторов риска камнеобразования, зависящих от величины ИМТ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Материалом для исследования служили результаты анализа 701 мочевых конкрементов (от 302 мужчин и 399 женщин в возрасте от 16 до 81 лет), проходивших обследование и лечение в НИИ урологии и интервенционной радиологии и городской клинической урологической больнице № 47 г. Москва. Минеральный состав мочевых конкрементов или их фрагментов определяли методом инфракрасной спектроскопии на ИК-Фурье спектрометре Nicolet iS10 (Thermo Scientific, США) с использованием библиотеки спектров мочевых камней известного состава. Отнесение камней смешанного состава к той или иной группе мочевых камней (оксалатные, мочекислые, фосфатные, цистиновые) проводилось по главному преобладающему минеральному компоненту (более 50% всей минеральной основы). Статистический анализ результатов проводили с помощью программ Statistica v10 и MedCalc v13. У всех пациентов с мочекаменной болезнью определяли Индекс массы тела (ИМТ), который представляет собой росто-весовой показатель, рассчитываемый по формуле: ИМТ = масса тела (кг)/[рост (м)]2 .

Согласно критериям ВОЗ, нормой для взрослых людей является значение ИМТ, соответствующее 18-25 кг/м2 . Значение ИМТ ≥ 30 кг/м2 указывает на наличие ожирения первой степени [18, 19]. Распределение пациентов с МКБ по величине ИМТ представлено в таблице 1. Статистический анализ результатов осуществляли с помощью программ Statistica v10 и MedCalc v13. Для оценки риска формирования мочевых камней различного химического состава в зависимости от степени выраженности ожирения рассчитывали показатель относительного риска (ОР) [20].

Таблица 1. Категории ИМТ по классификации ВОЗ и распределение пациентов по группам
Table 1. BMI categories by World Health Organization and distribution of patients by groups

Индекс массы тела (кг/м2)
BMI (kg/m2)
Классификация ВОЗ[*]
WHO classification
Группы пациентов по величине ИМТ
Patient groups by BMI
Женщины (n)
Women (n)
Мужчины (n)
Men (n)
<18,5 Дефицит массы тела
Deficiency of body weight
ИМТ1
BMI1
11 2
18,5—24,9 Нормальная масса тела
Normal body weight
ИМТ2
BMI2
102 86
25—29,9 Избыточная масса тела
Excessive body weight
ИМТ3
BMI3
94 127
30—34,9 Ожирение 1 степени
Obesity 1 degree
ИМТ4
BMI4
100 67
35—39,9 Ожирение 2 степени
Obesity 2 degree
ИМТ5
BMI5
92 20
40 и более Ожирение 3 степени
Obesity 3 degree

* World Health Organization. Retrieved 15 February 2014 [10, 11]

РЕЗУЛЬТАТЫ

Все пациенты с МКБ были распределены в зависимости от величины ИМТ на 5 групп (табл.1, от ИМТ1 до ИМТ5), в каждой из которых определяли частоту встречаемости метаболических типов мочевых камней. Учитывая малую численность пациентов-мужчин в группе с ожирением 3 степени (n=3 чел.), все пациенты с ожирением 2-й и 3 степени были объединены в группу 5 (ИМТ 35,06-57,53 кг/м2) (рис. 1).

A – Все пациенты с МКБ (мужчины и женщины, n=701)

B – мужчины (n=302)

C – женщины (n=399).

Рис.1. Индекс массы тела и частота выявления камней различных типов (в % от общего количества камней). A – Все пациенты с МКБ (мужчины и женщины, n=701). B – мужчины (n=302), C – женщины (n=399). Различия в распределении типов камней между мужчинами (B) и женщинами (C): *р <0,03 (оксалатные камни); # р <0,006 (камни из карбонатапатита)
Fig. 2. Body Mass Index and urinary stone Frequency (in % of the total number of stones) All patients (men and women, n=701). B – Men (n=302), C – Women (n=399). Comparison: Men (B) vs Women (C): *р <0,03 (Oxalate stones); # р <0,006 (Carbonatapatite stones)

Отмечено, что отличия в литогенезе между мужчинами и женщинами проявляются у пациентов уже при нормальном весе: доля оксалатных камней у мужчин в 1,47 раза превышает долю оксалатных камней у женщин (47,7% vs 32,4%, рис.1, табл. 2, p=0,027). У всех больных МКБ наблюдается четкая зависимость распределения типов камней от величины ИМТ: с ростом ИМТ прогрессивно увеличивается частота выявления мочекислых камней с 6,4% у больных с нормальным весом до 30,4% у больных с ожирением 2 и 3 степени (р<0,0001). При этом наблюдается соответствующее относительное снижение частоты встречаемости мочевых камней других основных химических типов – оксалатных (p=0,0135) и фосфатных (p=0,0227, критерий Хи-квадрат Пирсона).

Влияние степени ожирения на формирование мочевых камней различного химического состава сильно отличается у пациентов-мужчин и пациентовженщин. При росте ИМТ наиболее активно литогенез мочекислых камней протекает у мужчин по сравнению с женщинами (табл. 2).

Таблица 2. Распределение типов мочевых камней у мужчин и женщин и показатели относительного риска в зависимости от величины ИМТ
Table 2. Distribution of urinary stones types in men and women, relative risk and BMI value

Индекс массы тела
(ИМТ)
BMI kg/m2
n Мочевые камни (мужчины)
Urinary stones (men)
n Мочевые камни (женщины)
Urinary stones (women)
Оксалатные
Oxalate
Мочекислые
Uric acid
Карбонат-апатит
Carbonate-apatite
Струвитные
Struvite
Оксалатные
Oxalate
Мочекислые
Uric acid
Карбонат-апатит
Carbonate-apatite
Струвитные
Struvite
(2) 18,59-24,93
ИМТ2 BMI2
86 41 (47,7%) 3 (3,5%) 37 (43,0 %) 3 (3,5%) 102 33 (32,4%) 9 (8,8%) 46 (45,1%) 9 (8,8%)
(3) 25,00-29,98
ИМТ3 BMI3
127 65 (51,2%) 27(21,3%) 19 (15,0%) 8 (6,3%) 94 29 (30,9%) 13 (13,8%) 43 (45,7%) 9 (9,6%)
(4) 30,00-34,95
ИМТ4 BMI4
67 32 (47,8%) 21 (31,3%) 5 (7,3%) 5 (7,5%) 100 28 (28,0%) 29 (29,0%) 31 (31,0%) 6 (6,0%)
(5) > 35,0
ИМТ5 BMI5
20 7 (35,0%) 7 (35,0%) 3 (15,0%) 2 (10,0%) 92 18 (19,6%) 27 (29,3%) 28 (31,5%) 13 (14,1%)
Относительный риск
2-3 (ОР2-3) RR2-3
1,0736
р=0,6181
6,0945
р=0,0023
0,3477
р<0,0001
1,8058
р=0,3723
  0,9536
р=0,8214
1,5674 р=0,2723 1,0143
р=0,9276
1,0851
р=0,8557
Относительный риск
2-4 (ОР2-4) RR2-4
1,0018
р=0,9915
8,9851
р=0,0002
0,1735
р=0,0001
2,1393
р=0,2854
  0,8655
р=0,5015
3,1733
р=0,0012
0,6874
р=0,0426
0,6800
р=0,4477
Относительный риск
2-5 (ОР2-5) RR2-5
0,7341
р=0,3416
10,033
р=0,0003
0,3486
р=0,0539
2,8667
р=0,2306
  0,6047
р=0,0488
3,3261
р=0,0008
0,6749
р=0,0403
1,6014
р=0,2497

Примечание: показатели относительного риска (ОР) рассчитаны в сравнении с группами пациентов, имеющих нормальный вес (ИМТ 25,00-29,98 кг/м2). При ОР >1 вероятность формирования камня данного типа повышается, при ОР <1 снижается
Note: Relative Risk values (RR) are calculated in comparison with normal weight patients (BMI 25.00-29.98 kg/m2). If HR >1, the probability of stone formation increases, if HR <1, it decreases

Обращает на себя внимание то, что заметная активация литогенеза мочекислых камней у мужчин наблюдается уже на стадии предожирения, то есть, у пациентов с избыточной массой тела. При этом риск формирования мочекислых камней возрастает более, чем 6 раз (табл. 2, ОР2-3, 6,0945 p=0,0023). В то же время, у пациентов-женщин с избыточным весом повышение показателя относительного риска (ОР) не достигало достоверных значений (табл. 2, ОР2-4, 1,5674, p=0,2723).

При нарастании степени ожирения у женщин (ИМТ4 30,00-34,95 кг/м2, ИМТ5 > 35,0 кг/м2) риск образования мочекислых камней у них увеличивается более, чем втрое по сравнению с пациентами женщинами нормального веса (ОР2-4, 3,1733, p=0,0012 и ОР2-5, 3,3261, p=0,0008). Однако все же эти показатели ОР у женщин почти в 3 раза ниже соответствующих показателей ОР у мужчин, у которых риск формирования мочекислых камней в 9-10 раз выше, чем у пациентов мужчин с нормальным весом (табл. 2, ОР2-4, 8,9851, p=0,0002; ОР2-5 10,033, p=0,0003).

Отмечаемые особенности литогенеза мочекислых камней почти не оказывали влияния на риск формирования оксалатных камней у пациентов обоих полов. Хотя при нарастании степени ожирения у женщин в отличие от мужчин наблюдалось постепенное снижение относительной доли оксалатных камней на 32-44% (рис.1, р<0,03; χ2 тест для тренда p=0,037) и возрастание доли карбонатапатитных камней по сравнению с мужчинами в 2,1-4,2 раза (до 31,5% – 45,7%) (рис.1, р<0,006; χ2 тест для тренда p<0,0001). Некоторое статистически достоверное снижение риска образования оксалатных камней отмечено только у женщин с высокой степенью ожирения (табл. 2, ОР2-5, 0,6749, p=0,0403). Однако снижение риска развития камней из карбонатапатита было более выражено у мужчин и было ниже аналогичных показателей у женщин в 1,94 – 3,96 раза.

Наблюдаемые изменения в распределение типов мочевых камней у мужчин и женщин с различными значениями ИМТ сопровождались характерными сдвигами биохимических показателей крови и экскреторных показателей мочи (рис. 2).

A – экскреция кальция (мМ/сут)

B – кальций крови (мМ/л)

C – экскреция мочевой кислоты (мМ/сут)

 D – мочевая кислота крови (мМ/л)

E – pH мочи

Рис. 2. Биохимические показатели мочи и крови у пациентов с МКБ различной величины ИМТ
A – экскреция кальция (мМ/сут), B – кальций крови (мМ/л), C – экскреция мочевой кислоты (мМ/сут), D – мочевая кислота крови (мМ/л), E – pH мочи. Группы пациентов: ИМТ2 – с нормальным весом, ИМТ3 – с избыточным весом, ИМТ4 – с ожирением 1 ст, ИМТ5 – с ожирением 2 и 3 степени.
Показатели достоверности различия при сравнение между мужчинами ИМТ2 v ИМТ5: ●р<0,000001 [D], *р<0,008 [B], &р=0,0132 [C], p<0,05 [E]; при сравнении между мужчинами и женщинами: #p=0,0020 для ИМТ2; ##p<0,0005 для ИМТ4; ###p=0,0054 для ИМТ5 [A]; при сравнении между женщинами ИМТ2 v ИМТ5: ●●p<0,000001 [D], $$p<0,001 [E], ИМТ2 v ИМТ4: $p<0,025 [E]
Fig. 2. Biochemical parameters of urine and blood in stone former patients with various BMI values.
A – urinary calcium excretion (mM/day), B – serum calcium (mM/L), C – uric acid excretion (mM/day), D – serum uric acid (mM/L). E – Urine pH. Groups of patients: BMI2 – normal weight stone formers, BMI3 – excess weight stone formers, BMI4 – 1st degree of obesity stone formers, BMI5 – stone formers with 2-3 obesity degrees. Comparison: men BMI2 vs men BMI5: ●p<0.000001 [D], *p<0.008 [B], &p=0.0132 [C], p<0.05 [E]; Comparison: men vs women: #p=0.0020 for BMI2; ##p<0.0005 for BMI4; ###p=0.0054 for BMI5 [A]; Comparison: women BMI2 vs women BMI5: ●●p<0.000001 [D], $$p<0.001 [E], BMI2 v BMI4: $p<0,025 [E]

Пациенты с МКБ нормального веса отличались по гендерному признаку. Так, у мужчин по сравнению с женщинами отмечался более высокий уровень экскреции кальция (5,45 vs 4,25 мМоль/сут., р=0,0020, рис. 2А), мочевой кислоты (3,27 vs 2,85 мМоль/сут, р=0,017, рис. 2С) и фосфора (26,44 vs 21,15 мМоль/сут, р=0,00036, рис. 3А). При этом для мужчин в отличие от женщин в сыворотке крови характерен более высокий уровень кальция (2,41 vs 2,38 мМоль/л, р=0,033 U-критерий Манна-Уитни, рис. 3В), мочевой кислоты (0,34 vs 0,29 мМоль/л, р<0,00001, рис. 2D) и более низкий уровень фосфора (1,09 vs 1,17 мМоль/л, р=0,017, рис. 3В).

К характерным метаболическим литогенным особенностям для пациентов мужчин нормального веса следует отнести более высокий уровень экскреции кальция. В отличие от мужчин у женщин с МКБ уровни кальция крови и его экскреции с мочой достаточно стабильны на всех стадиях развития ожирения. Однако у мужчин по мере прогрессирования ожирения до 2-3 степени наблюдается снижение уровня кальциемии (рис. 2B, р<0,008). При этом экскреция кальция достоверно не нарастает, хотя в отличие от женщин, кальциурия на всех стадиях ожирения у мужчин сохраняется высокой (рис. 2 А). Так, у больных МКБ с нормальным весом кальциурия у мужчин на 28,2% выше, чем у женщин (р=0,0020), при ожирении 1 ст – на 32,6% (р<0,0005), а при ожирении 2-3 ст – уже на 46,1% (р=0,0054, рис. 2А).

Если уровень кальция крови достаточно стабилен у пациентов с различной степенью ожирения, то степень повышения урикемии по мере прогрессирования ожирения (от ИМТ2 до ИМТ5) была практически одинаковой у мужчин и женщин и возрастала на 29,4% у мужчин (р<0,000001) и на 34,5% у женщин (р<0,000001). Однако у мужчин с МКБ уровень урикемии на 12,8%-17,2% превышал уровень мочевой кислоты крови у женщин (рис. 2D, p<0,05). Динамика экскреции мочевой кислоты у мужчин при развитии ожирения была сходной с динамикой кальциурии и урикемии (рис. 2D). При этом отчетливо проявляется обратная зависимость выраженности урикемии и урикурии от снижения показателей рН мочи по мере прогрессирования ожирения от ИМТ2 до ИМТ5 (рис. 2E, p <0,05).

У больных МКБ нормального веса тела (ИМТ2) уровень урикурии у мужчин на 14,7% превышал этот уровень у женщин (p=0,017), при избыточном весе (ИМТ3) – на 33,0% (р<0,000001), при ожирении 1 ст (ИМТ4) – на 34,2% (р<0,000001), а при ожирении 2-3 ст (ИМТ5) – уже на 37,4% (р=0,001) (рис. 2C).

Экскреция фосфора с мочой при МКБ у мужчин по сравнению с женщин прогрессивно повышается с ростом ИМТ и степени ожирения в 1,25 – 1,52 раз (рис. 3А, р<0,0004). По-видимому, это приводит у мужчин к снижению уровня фосфора крови, значения которого на 7,3% – 10,5% стабильно ниже уровня этого показателя у женщин (рис 3B, p<0,02). У женщин таких нарушений не наблюдается: по сравнению с мужчинами уровень фосфора крови у них выше, а его экскреция с мочой с ростом степени ожирения возрастает у женщин умеренно, повышаясь при ожирении 2- 3 ст (ИМТ5) всего на 13,5% (рис. 3А, р=0,034), тогда как у мужчин экскреция фосфора при этих степенях ожирения (ИМТ5) возрастает почти втрое (на 38,2%, р=0,00118).

Экскреция магния у мужчин также как и экскреция фосфора сохраняется на высоком уровне при развитии ожирения и превышает показатели экскреции магния у женщин на 33,1% – 26,4% (рис. 3С, p<0,002). При этом у пациентов мужчин высокая экскреция магния, по-видимому, обусловлена потерей магния крови, уровень которого снижался по мере нарастания степени ожирения (рис. 3D, p<0,05). В отличие от мужчин, у женщин с МКБ и ожирением различной степени показатели магния крови были более стабильны и его экскреция с мочой была более низкой (рис. 3C,D, p<0,002).

A – экскреция фосфора (мМ/сут)

B – фосфор крови (мМ/л)

C – экскреция магния (мМ/сут)

D – магний крови (мМ/л)

Рис. 3. Биохимические показатели мочи и крови у пациентов с МКБ и различной величиной ИМТ. A – экскреция фосфора (мМ/сут), B – фосфор крови (мМ/л), C – экскреция магния (мМ/сут), D – магний крови (мМ/л). Группы пациентов: ИМТ2 – с нормальным весом, ИМТ3 – с избыточным весом, ИМТ4 – с ожирением 1 ст, ИМТ5 – с ожирением 1 степени, ИМТ5 – с ожирением 2 и 3 ст.
Показатели достоверности различия при сравнение между мужчинами ИМТ2 v ИМТ5: *р=0,0012 [A]; ИМТ2 v ИМТ3: р=0,047, ИМТ2 v ИМТ4: р=0,011 [D]; при сравнении между женщинами ИМТ2 v ИМТ5: **р=0,034 [A]; при сравнении между мужчинами и женщинами: р<0,0005 для ИМТ2; p<0,0001 для ИМТ3; p<0,0001 для ИМТ4; p<0,0001 для ИМТ5 [A]; при сравнении между мужчинами и женщинами: &р<0,02 для ИМТ2; &&р<0,001 для ИМТ3; &&&р<0,00025 для ИМТ4 [B]; при сравнении между мужчинами и женщинами: ●p<0,0001 для ИМТ3; ●●p<0,0001 для ИМТ4 [С]
Fig. 3. Biochemical parameters of urine and blood in stone former patients with different BMI values. A – phosphorus excretion (mM/day), B – blood phosphorus (mM/L), C – magnesium excretion (mM/day), D – blood magnesium (mM/L).
Groups of patients: BMI2 – normal weight patients, BMI3 – with overweight patients, BMI4 – patients with obesity 1 deg, BMI5 – patients with obesity 2 – 3 degrees. Comparison between men BMI2 v BMI5: *p=0.0012 [A]; BMI2 v BMI3: p=0.047, BMI2 v BMI4: p=0.011 [D]; comparison: women BMI2 v BMI5: **p=0.034 [A]; comparison between men and women: p<0.0005 for ИМТ2; p<0.0001 for ИМТ3; p<0.0001 for ИМТ4; p<0.0001 for ИМТ5 [A]; comparison between men and women: &p<0.02 for ИМТ2; &&p<0.001 for ИМТ3; &&&p<0,00025 for ИМТ4 [B]; the comparison between men and women: ●p<0.0001 for ИМТ3; ●●p<0.0001 for ИМТ4 [C]

Данные, приведенные на рисунках 2 и 3 свидетельствуют о различных механизмах регуляции уровня кальция, мочевой кислоты, фосфора и магния в крови и моче у мужчин и женщин с МКБ, имеющих избыточный вес и ожирение различной степени. Это указывает на характерные гендерные особенности метаболизма камнеобразующих веществ. Можно полагать, что эти особенности свидетельствуют о существовании различных механизмов направленности и различной активности литогенеза у мужчин и женщин при развитии ожирения.

Одним из проявлений этого может служить выявленное в настоящей работе характерные особенности распределения метаболических типов камней у мужчин и женщин при прогрессировании ожирении (рис. 1 А,В). При этом, как уже отмечалось, преимущественное формирование мочекислых камней наблюдается у мужчин с ожирением, по сравнению с женщинами-пациентами, имеющими ожирение той же степени.

Как было отмечено ранее, с ростом ИМТ у пациентов обоих полов частота выявления мочекислых камней значительно возрастает (pис.1, табл. 2) что, как известно, связано с повышенной экскрецией мочевой кислоты и низкими значениями рН мочи. Тем не менее, активное формирование мочекислых камней при развитии ожирения сопрововождается изменением химического состава и других мочевых камней, что свидетельствует о более сложных механизмах литогенеза и участии других метаболических факторов.

При одной и той же степени ожирения у пациентов с МКБ соотношение основных минеральных компонентов в мочевых камнях у мужчин и женщин имеет характерные отличия, что указывает на существование определенных гендерных различий в механизмах литогенеза.

Так, в мочевых камнях женщин по сравнению с мужчинами при развитии ожирения доля вевеллита (Wh) снижается на 39,6% (рис. 4А, p<0,0035; χ2 тест для тренда p=0,0011), а в целом, доля оксалатного минерального компонента (Ox) уменьшается на 33,8% – 48,6% (рис. 4B, p<0,002; χ2 тест для тренда p=0.0001). В противоположность этому с развитием ожирения у мужчин в отличие от женщин в мочевых камнях постепенно снижается содержание фосфатного компонента (карбонатапатита, Dh) на 20,0% – 63,5% (рис. 4C, p<0,0001; χ2 тест для тренда p=0,0001) Такая же выраженная динамика снижения доли карбонатапатита наблюдается и в смешанных оксалатно-фосфатных («кальциевых») мочевых камнях – на 40,3% – 71,7% (рис. 4D, p<0,03; χ2 тест для тренда p=0,0025).

Рис. 4. Распределение оксалатного  А

Рис. 4. Распределение оксалатного B

Рис. 4. Распределение оксалатного C

Рис. 4. Распределение оксалатного D

Рис. 4. Распределение оксалатного (A,B) и фосфатного (C, D) минеральных компонентов в мочевых камнях у пациентов с МКБ и различной величиной ИМТ. Указаны показатели достоверности различия между мужчинами и женщинами
Fig. 4. Distribution of oxalate (A,B) and phosphate (C,D) mineral components in urinary stones of stone formers with different BMI values: – normal weight, overweigh, obesity 1-3 degrees. Comparisons between men and women are indicated in p-values

ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты настоящего исследования показывают, что у пациентов с МКБ, страдающих ожирением, наблюдается формирование мочевых камней различного химического состава, причем распределение типов камней у мужчин и женщин отличается. Это позволяет полагать, что направленность литогенеза зависит от выраженности ожирения и связанных с ним патогенетических механизмов, в результате которых формируются литогенные метаболические факторы, в разной степени влияющие на активность камнеобразования у мужчин и женщин.

Так, у пациентов обоих полов при развитии ожирения возрастает частота выявления мочекислых камней по сравнению с пациентами нормального веса, что приводит к значительному повышению относительного риска формирования мочекислых камней: у женщин более, чем в 3 раза, а у мужчин – в 9-10 раз. Однако F.Y. Chu и соавт. наблюдали только слабую связь на уровне тенденции, между ожирением и развитием мочекислых камней [21]. Прирост доли мочекислых камней при увеличении ИМТ, но не оксалатных и фосфатных камней, наблюдали ранее M. Daudon и соавт. [22]. Однако это увеличение, даже у мужчин, было более, чем вдвое ниже по сравнению с нашими результатами.

При морбидном ожирении (ИМТ ≥ 40 кг/м2) доля мочекислых камней может возрастать до 23,9% по сравнению с 8,9% у пациентов, имеющих нормальный вес при сохранении преобладающей доли оксалатных камней [23]. Сходные данные были получены в настоящем исследовании: при морбидном ожирении (ИМТ > 35 кг/м2) по сравнению с пациентами нормального веса доля мочекислых камней составляла у мужчин 35,0% vs 3,5% и у женщин 29,3% vs 8,8%. Как было установлено нами, возрастание доли мочекислых камней при прогрессировании ожирения приводит к изменению соотношения других типов камней: у женщин относительная доля оксалатных камней снижается, а доля камней из карбонатапатита сохраняется высокой по сравнению с мужчинами.

Учитывая, что гиперурикурия не является ведущим фактором образования мочекислых камней, по сравнению с низким уровнем рН мочи, тем не менее, гиперурикурия выявляется у 63% пациентов с мочекислыми камнями [24, 25]. Даже при отсутствии стабильно низкого рН мочи гиперурикурия может привести к образованию камней, которые в этом случае часто представляют собой смешанные камни, состоящие из оксалата кальция и урата [26].

Как было показано нами, при возрастании ИМТ проявляется воздействие этих двух литогенных факторов – повышенной экскреции мочевой кислоты и снижения рН мочи, более выраженное у мужчин, чем у женщин. По-видимому, такое более сильное литогенное воздействие является причиной и более активного уратного литогенеза у мужчин, поскольку у них доля мочекислых камней в 1,2–1,5 раза выше по сравнению с женщинами.

Как отмечено в данной работе, гендерные особенности метаболизма литогенных веществ наблюдаются уже у пациентов с МКБ, имеющих нормальный вес. Так, пациенты-мужчины нормального веса в отличие от женщин имеют более высокий уровень фосфора крови и повышенную экскрецию с мочой кальция и фосфора.

Возможно, подобные гендерные особенности литогенных метаболических факторов имеют связь с тем фактом, что на протяжении последних десятилетий наибольшая распространенность МКБ наблюдается у мужчин по сравнению с женщинами и соотношение мужчины/женщины (гендерный коэффициент) в различных странах мира составляет примерно 1,5-2,5 [29, 30]. Однако считают, что преобладание мужчин среди пациентов с МКБ объясняется особыми механизмами литогенеза, непосредственно не связанными с уровнем половых гормонов (тестостерона и эстрадиола). Последнее было продемонстрировано при анализе результатов обследования 10 193 участников исследования NHANES после корректирования данных по таким факторам риска камнеобразования, как возраст, раса, ИМТ и сопутствующие заболевания [31]. В то же время имеются данные о снижении гендерного коэффициента в США за 30 лет (1970-2000 гг.) с 3:1 до 1,3:1, что связывают с изменениями в питании, а также с распространением метаболического синдрома, ожирения и диабета [32]. Тем не менее, гендерный коэффициент в различных странах продолжает сохраняться выше единицы (1,3–4,0), свидетельствуя о большей склонности мужчин к формированию мочевых камней по сравнению с женщинами [27, 28, 33, 35-37].

По мере развития ожирении гендерные различия литогенеза, как показано в настоящей работе, становятся еще более заметными. В отличие от женщин это проявляется у пациентов мужчин более выраженной экскрецией с мочой кальция, мочевой кислоты, фосфора и магния; высоким уровнем в крови фосфора, мочевой кислоты и снижением в крови уровня кальция и магния. Подобные данные были получены при обследовании 5 942 пациентов с МКБ, согласно которым у пациентов с ожирением (свыше 120 кг для мужчин и 100 кг для женщин) по сравнению с пациентами, не страдающими ожирением, отмечены более высокие показатели экскреции кальция, оксалатов и мочевой кислоты, а также более низкие значения рН мочи, что увеличивает риск образования камней в почках [38].

Обследование 527 больных с идиопатическим кальций-оксалатным уролитиазом также показало на существование тесной положительной корреляции у пациентов обоих полов между ИМТ и экскрецией мочевой кислотой, натрия и фосфора, и отрицательной корреляционной связи между ИМТ и рН мочи. При этом авторами отмечена прямая зависимость между ИМТ и экскрецией кальция только у мужчин, но не у женщин [39]. Аналогичные данные были получены и в настоящем исследовании.

G.C. Curhan и E.N. Taylor, анализируя данные трех крупных когортных исследований (NHS I и II и HPFS), изучили экскреторные показатели мочи у лиц, имевших и не имевших эпизоды МКБ в течение своей жизни. Было обнаружено, что у мужчин с МКБ и более высоким ИМТ наблюдались и более высокие показатели экскреции с мочой кальция, оксалатов, натрия, мочевой кислоты, магния и фосфора, а также более низкий рН мочи. У женщин с МКБ корреляция между ИМТ и экскрецией кальция и магния отсутствовала, а по другим показателям была менее выражена [40].

Сходные результаты были получены и в настоящем исследовании. По мнению E.N. Taylor, G.C. Curhan положительная корреляция между увеличением ИМТ и ростом экскрецией кальция и фосфора обусловлена повышенным потреблением пациентами с ожирением животного белка и натрия, а не функциональными и метаболическими нарушениями, вызываемыми самим ожирением [40]. Это указывает на возможность снижения литогенности мочи у пациентов с ожирением путем коррекции рациона, изменяя нутриентный состав потребляемой пищи.

Следует заметить, что E.N. Taylor и соавт. не обнаружили связи между величиной ИМТ и показателем перенасыщенности мочи оксалатом кальция ни у мужчин, ни у женщин, тогда как между ИМТ и перенасыщенностью мочи мочевой кислотой такая прямая зависимость была сильно выражена, особенно у мужчин [40]. Это в определенной степени подтверждается повышенной урикурией у мужчин, согласно результатам проведенного нами настоящего исследования.

Действительно, частота встречаемости оксалатных камней снижается у пациентов обоих полов по мере развития ожирения, причем более выражено у женщин с ожирением 2-3 степени. В то же время, показатели ОР возникновения мочекислых камней при развитии ожирении у мужчин с МКБ почти в 3 раза выше показателей ОР для этих камней у женщин. Это, по-видимому, связано с более высокой перенасыщенностью мочи мочевой кислотой у мужчин, с одной стороны и более выраженной «чистой экскрецией кислот» (Net Acid Excretion) – с другой стороны, что характерно для пациентов с мочекислыми камнями и высоким индексом массы тела [41].

ВЫВОДЫ

У пациентов с МКБ существуют гендерные отличия по метаболическим факторам риска, которые проявляются уже у пациентов с нормальным весом и становятся более заметными при прогрессировании ожирения. Формирование мочевых камней в значительной степени связано со степенью ожирения. С возрастанием ИМТ соотношение между метаболическими типами камней у пациентов изменяется и приобретает характерные отличия у мужчин и женщин. По сравнению с пациентами нормального веса при развитии ожирения риск развития уратного уролитиаза у мужчин возрастает в значительно большей степени, чем у женщин. Со степенью ожирения ассоциированы метаболические факторы, участвующие в литогенезе, наиболее выраженные у мужчин в виде повышенной экскреции кальция, мочевой кислоты, фосфора, магния и низких значений рН мочи. По-видимому, ожирение можно рассматривать как комплексный метаболический литогенный фактор мочекислого уролитиаза, имеющий гендерные особенности. Учитывая это, требуется особый комплексный подход к профилактическому или противорецидивному лечению, включающему как меры по нормализации ИМТ, так и меры по устранению или ослаблению воздействия сопутствующих литогенных метаболических факторов.

ЛИТЕРАТУРА

1. WHO Regional Office for Europe. Copenhagen, Denmark. «European Health for All database (HFA-DB)», Updated: 08 September 2020; URL: https://gateway.euro.who.int/ en/indicators/hfa_627-3020-age-standardized-prevalence-of-overweight-defined-asbmi-25-kgm2-in-people-aged-18-years-and-over-who-estimates/

2. WHO Regional Office for Europe. Copenhagen, Denmark. «European Health for All database (HFA-DB)», Updated: 08 September 2020; URL: https://gateway.euro.who.int/ en/indicators/hfa_630-3023-age-standardized-prevalence-of-obesity-defined-asbmi-30-kgm2-in-people-aged-18-years-and-over-who-estimates/

3. Aune D, Mahamat-Saleh Y, Norat T, Riboli E. Body fatness, diabetes, physical activity and risk of kidney stones: a systematic review and meta-analysis of cohort studies. Eur J Epidemiol 2018;33(11):1033-1047. https://doi.org/10.1007/s10654-018-0426-4.

4. Carbone A, Al Salhi Y, Tasca A, Palleschi G, Fuschi A, De Nunzio C, et al. Obesity and kidney stone disease: a systematic review. Minerva Urol Nefrol 2018;70(4):393-400. https://doi.org/10.23736/S0393-2249.18.03113-2.

5. Feng X, Wu W, Zhao F, Xu F, Han D, Guo X, et al. Relationship between body mass index and kidney stones based on dose-response analyses using restricted cubic splines applied to NHANES 2011-2016 Data. J Ren Nutr 2021;31(3):263-269. https://doi.org/10.1053/j.jrn.2020.05.003.

6. Yoshimura E, Sawada SS, Lee IM, Gando Y, Kamada M, Matsushita M, et al. Body mass index and kidney stones: a cohort study of Japanese Men. J Epidemiol 2016;26(3):131-6. https://doi.org/10.2188/jea.JE20150049.

7. Geraghty R.M, Cook P, Roderick P, Somani B. Risk of metabolic syndrome in kidney stone formers: a comparative cohort study with a median follow-up of 19 years. J Clin Med 2021;10(5):978. https://doi.org/10.3390/jcm10050978.

8. Kelly C, Geraghty RM, Somani BK. Nephrolithiasis in the obese patient. Curr Urol Rep 18;20(7):36. https://doi.org/10.1007/s11934-019-0898-0..

9. Sarica K. Obesity and stones. Curr Opin Urol 2019;29(1):27-32. https://doi.org/10.1097/ MOU.0000000000000557.

10. Singh NP, Boyd CJ, Poore W, Wood K, Assimos DG. Obesity and kidney stone procedures. Rev Urol 2020;22(1):24-29.

11. Kim S, Chang Y, Yun KE, Jung HS, Kim I, Hyun YY, et al. Metabolically healthy and unhealthy obesity phenotypes and risk of renal stone: a cohort study. Int J Obes (Lond) 2019;43(4):852-861. https://doi.org/10.1038/s41366-018-0140-z.

12. Semins MJ, Shore AD, Makary MA, Magnuson T, Johns R, Matlaga BR. The association of increasing body mass index and kidney stone disease. J Urol 2010;183:571–5.

13. Negri AL, Spivacow FR, Del Valle EE, Forrester M, Rosende G, Pinduli I. Role of overweight and obesity on the urinary excretion of promoters and inhibitors of stone formation in stone formers. Urol Res 2008;36:303–7.

14. Ekeruo Wo, Tan YH, Young MD, Dahm P, Maloney ME,Mathias BJ, et al. Metabolic risk factors and the impact of medical therapy on the management of nephrolithiasis in obese patients. J Urol 2004;172:159–63.

15. Daudon M, Lacour B, Jungers P. Influence of body size on urinary stone composition in men and women. Urol Res 2006;34:193–9.

16. Curhan GC, Willett WC, Rimm EB, Speizer FE, Stampfer MJ. Body size and risk of kidney stones. J Am Soc Nephrol 1998;9:1645–52.

17. Taylor EN, Stampfer MJ, Curhan GC. Obesity, weight gain, and the risk of kidney stones. JAMA 2005;293:455–62.

18. WHO. Physical status: the use and interpretation of anthropometry. Report of a WHO Ex-pert Committee. WHO Technical Report Series 854. Geneva: World Health Organization, 1995; 452 p.

19. WHO. Obesity: preventing and managing the global epidemic. Report of a WHO Consultation. WHO Technical Report Series 894. Geneva: World Health Organization, 2000; 253 p.

20. Sistrom CL, Garvan CW. Proportions, odds, and risk. Radiology 2004;230(1),12–19. https://doi.org/10.1148/radiol.2301031028.

21. Chu FY, Chang CC, Huang PH, Lin YN, Ku PW, Sun JT, et al. The association of uric acid calculi with obesity, prediabetes, type 2 diabetes mellitus, and hypertension. Biomed Res Int 2017;2017:7523960. https://doi.org/10.1155/2017/7523960.

22. Daudon M, Lacour B, Jungers P. Influence of body size on urinary stone composition in men and women. Urol Res 2006;34(3):193-9. https://doi.org/10.1007/s00240-006-0042-8.

23. Kadlec AO, Greco K, Fridirici ZC, Hart ST, Vellos T, Turk TM. Metabolic syndrome and urinary stone composition: what factors matter most? Urology 2012;80(4):805-10. https://orcid.org/10.1016/j.urology.2012.05.011.

24. Dardamanis M. Pathomechanisms of nephrolithiasis. Hippokratia 2013;17:100–7.

25. Strohmaier WL, Wrobel BM, Schubert G. Overweight, insulin resistance and blood pressure (parameters of the metabolic syndrome) in uric acid urolithiasis. Urol Res 2012;40:171–5

26. Ngo TC, Assimos DG. Uric Acid nephrolithiasis: recent progress and future directions. Rev Urol 2007;9:17–27.

27. Scales CD, Jr., Smith AC, Hanley JM, Saigal CS, Urologic diseases in America P (2012) Prevalence of kidney stones in the United States. Eur Urol 62(1):160–165. https://doi.org/10.1016/j. eururo.2012.03.052.

28. Knoll T, Schubert AB, Fahlenkamp D, Leusmann DB, Wendt-Nordahl G, Schubert G (2011) Urolithiasis through the ages:data on more than 200,000 urinary stone analyses. J Urol 185(4):1304–1311. https://doi.org/10.1016/j.juro.2010.11.073.

29. Walker V, Stansbridge EM, Grifn DG (2013) Demography and biochemistry of 2800 patients from a renal stones clinic. Ann Clin Biochem 50 (Pt 2):127–139. doi:10.1258/acb.2012.012122

30. Zeng Q, He Y. Age-specifc prevalence of kidney stones in Chinese urban inhabitants. Urolithiasis 2013;41 (1):91–93. https://doi.org/10.1007/s00240-012-0520-0.

31. Nackeeran S, Katz J, Ramasamy R, Marcovich R. Association between sex hormones and kidney stones: analysis of the National Health and Nutrition Examination Survey. World J Urol 2021;39(4):1269-1275. https://orcid.org/10.1007/s00345-020-03286-w.

32. Lieske JC, Pena de la Vega LS, Slezak JM, Bergstralh EJ, Leibson CL, Ho KL, Gettman MT. Renal stone epidemiology in Rochester, Minnesota: an update. Kidney Int 2006;69 (4):760–764. https://doi.org/10.1038/sj.ki.5000150

33. Strope SA, Wolf JS, Jr., Hollenbeck BK. Changes in gender distribution of urinary stone disease. Urology 2010;75 (3):543–546, 546 e541. https://doi.org/10.1016/ j.urology.2009.08.007

34. Asper R. Epidemiology and socioeconomic aspects of urolithiasis. Urol Res 1984;12(1):1–5.

35. Abomelha MS, Al-Khader AA, Arnold J. Urolithiasis in Saudi Arabia. Urology 1990;35(1):31–34

36. Lee YH, Huang WC, Tsai JY, Lu CM, Chen WC, Lee MH, et al. Epidemiological studies on the prevalence of upper urinary calculi in Taiwan. Urol Int 2002;68(3):172–177. https://doi.org/10.1159/000048445

37. Kabore FA, Kambou T, Zango B, Ouattara A, Simpore M, Lougue-Sorgho C, et al. Epidemiology of a cohort of 450 urolithiasis at the Yalgado Ouedraogo University hospital of Ouagadougou (Burkina Faso). Progres Urol 2013;23 (12):971–976

38. Powell CR, Stoller ML, Schwartz BF, Kane C, Gentle DL, Bruce JE, et al. Impact of body weight on urinary electrolytes in urinary stone formers. Urology 2000;55(6):825-30. https://doi.org/10.1016/s0090-4295(99)00617-2.

39. Siener R, Glatz S, Nicolay C, Hesse A. The role of overweight and obesity in calcium oxalate stone formation. Obes Res 2004;12(1):106-13. https://doi.org/10.1038/oby.2004.14.

40. Taylor EN, Curhan GC. Body size and 24-hour urine composition. Am J Kidney Dis 2006;48(6):905-15. https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2006.09.004.

41. Bobulescu IA, Park SK, Xu LHR, Blanco F, Poindexter J, Adams-Huet B, et al. Net Acid Excretion and Urinary Organic Anions in Idiopathic Uric Acid Nephrolithiasis. Clin J Am Soc Nephrol 2019;14(3):411-420. https://doi.org/10.2215/CJN.10420818.

Прикрепленный файлРазмер
Скачать статью5.41 Мб
ожирение; индекс массы тела; мочекаменная болезнь; метаболические типы мочекаменной болезни; риск формирования мочевых камней

Readera - Социальная платформа публикаций

Crossref makes research outputs easy to find, cite, link, and assess