ВВЕДЕНИЕ
Мочекаменная болезнь (МКБ) – важная не только медицинская, но и социальная проблема. Заболеваемость МКБ неуклонно растет практически во всех регионах мира, в том числе и в Российской Федерации [1-2], увеличивается количество госпитализаций в урологические стационары больных с диагнозом МКБ, растет число оперативных вмешательств по поводу уролитиаза.
Изучение метаболизма веществ, принимающих участие в процессах литогенеза и влияющих на камнеобразование, имеет первостепенное значение для назначения грамотной и адекватной метафилактики МКБ.
Наряду с диагностикой метаболизма основных камнеобразующих веществ – кальция, мочевой кислотой, оксалатов, оценка концентрации магния и фосфора в сыворотке крови и суточной моче имеет большое значение для разработки оптимальных подходов к метафилактике МКБ [3].
Магний – один из немногих элементов, способных ингибировать процессы камнеобразования в мочевых путях [3]. Доказано, что назначение препаратов магния при рецидивирующем уролитиазе уменьшает риск повторного камнеобразования: магний снижает средний размер агрегатов кальций оксалата и кальций фосфата [4, 5]. Магний способен ингибировать процессы литогенеза даже при кислых показателях pH мочи [6]. Назначение препаратов магния совместно с цитратными смесями увеличивает эффективность литолитической терапии [7], снижает уровень экскреции оксалатов в моче у пациентов с кальций-оксалатным уролитиазом [8]. Препараты магния способны снижать абсорбцию оксалатов в кишечнике у пациентов, страдающих уролитиазом [9].
В отличие от магния фосфор относиться к элементам-промотерам литогенеза. Опубликованы работы, где утверждается, что при избыточной потере фосфора с мочой, связанная с этим гиперфосфатурия является важным фактором камнеобразования кальциевых конкрементов [10]. В центральном регионе РФ фосфатные конкременты встречаются в 25% случаев, среди которых наиболее часто встречаются карбонатапатит, брушит и струвит [11].
Учитывая все вышесказанное, необходима комплексная диагностика метаболизма пациента. Важно оценить концентрацию как магния, так и фосфора в крови и суточной моче больного. При обнаружении гиперфосфатурии и гипомагниурии следует оценить необходимость и рассмотреть возможность коррекции данных нарушений у пациентов с МКБ.
Целью нашей работы стало изучение метаболизма магния и фосфора в организме пациентов, страдающих уролитиазом, определение реперных точек – значений признака, выход за рамки которого увеличивает риски возникновения той или иной формы уролитиаза.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
На базе НИИ урологии и интервенционной радиологии имени Н.А. Лопаткина – филиала «НМИЦ радиологии» Минздрава России были проанализированы данные обследования 708 пациентов (303 мужчин и 405 женщин) с диагнозом МКБ. в возрасте от 17 до 78 лет, которые проходили обследование и лечение в период с 2010 г. по 2017 г.
Исследование биохимических показателей крови и показателей суточной экскреции мочи проводили на автоанализаторе ADVIA 1200 (Bayer-Siemens) по стандартным методикам с помощью диагностических наборов реагентов фирмы Siemens (Германия). Образцы крови и мочи брали у пациентов до выполнения плановых хирургических вмешательств (дистанционной литотрипсии, перкутанной нефролитолапаксии и других). В исследование отбирались пациенты, не имевшие признаков воспаления почечной паренхимы.
Минеральный состав мочевых конкрементов или их фрагментов, полученных после оперативных вмешательств или отошедших самостоятельно, 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 тому или иному типу мочевых камней (оксалатные, мочекислые, фосфатные (из карбонатапатита или струвита) проводилось по главному преобладающему минеральному компоненту (более 50% всей минеральной основы). Такой подход к классификации типов мочевых конкрементов является наиболее распространенным [3-5].
Исследование биохимических показателей крови и показателей суточной экскреции мочи проводили на автоанализаторе ADVIA 1200 (Bayer-Siemens) по стандартным методикам с помощью диагностических наборов реагентов фирмы Siemens (Германия).
В сыворотке крови пациентов определяли концентрацию общего кальция, натрия, калия, фосфора, магния, хлора, мочевой кислоты, креатинина, мочевины в сыворотке крови. В образцах суточной мочи определяли показатели экскреции общего кальция, натрия, калия, фосфора, магния, хлора, мочевой кислоты, креатинина, мочевины.
Для изучения встречаемости камней различного химического состава при различных уровнях магниурии выполнялось ранжирование магниурии на 10 интервалов: от 0,2 до 12,9 ммоль/сут (табл. 1).
Таблица 1. Распределение степени магниурии на диапазоны
Table 1. Distribution of the degree of magniuria by ranges
№ диапазона Range No. |
Уровень экскреции магния с мочой (ммоль/сут) Level of magnesium excretion in urine (mmol/day) |
---|---|
Mg1 | 0,20 – 1,49 |
Mg2 | 1,5 – 2,1 |
Mg3 | 2,13 – 2,5 |
Mg4 | 2,6 – 3,2 |
Mg5 | 3,25 – 3,5 |
Mg6 | 3,6 – 4,0 |
Mg7 | 4,1 – 4,5 |
Mg8 | 4,6 – 5,3 |
Mg9 | 5,4 – 6,4 |
Mg10 | 6,5 – 12,9 |
Для изучения встречаемости камней различного химического состава при различных уровнях фосфатурии выполнялось ранжирование фосфатурии на 10 интервалов: от 1,15 до 65,4 ммоль/сут (табл. 2).
Таблица 2. Распределение степени фосфатурии на диапазоны
Table 2. Distribution of the degree of phosphaturia by ranges
№ диапазона Range No. |
Уровень экскреции фосфатов с мочой (ммоль/сут) Level of phosphate excretion in urine (mmol/day) |
---|---|
P1 | 1,15 – 13,2 |
P2 | 13,3 – 16,3 |
P3 | 16,4 – 18,4 |
P4 | 18,5 – 21,0 |
P5 | 21,2 – 24,4 |
P6 | 24,5 – 26,9 |
P7 | 27,0 – 30,2 |
P8 | 30,4 – 34,2 |
P9 | 34,4 – 40,2 |
P10 | 40,4 – 65,4 |
Статистический анализ проводили с использованием статистического критерия Хи-квадрат Пирсона, что позволило определить достоверность различия между частотами выявления камней различного химического состава при различной степени фосфатурии и магниурии.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Фосфатурия Анализ полученных результатов показал, что влияние фосфатурии на вероятность образования мочевых камней различно и варьирует в зависимости от типа мочевого камня и степени фосфатурии.
Частота формирования кальций-оксалатных конкрементов возрастает прямо пропорционально степени фосфатурии: если при показателях экскреции фосфора с мочой 1,15-13,2 (P1) частота встречаемости кальцийоксалатных камней равна 25,4%, то в интервале фосфатурии 34,4-40,2 (P9) кальций-оксалатные конкременты наблюдаются в 53,3% случаев (рис. 1).
Рис. 1. Частота мочевых камней различного химического состава (в % от общего количества конкрементов) в зависимости от степени фосфатурии
Fig. 1. Frequency of urinary stones of various chemical composition (in% of the total number of calculi) depending on the degree of phosphaturia
Таким образом, отмечается увеличение частоты встречаемости доли кальций-оксалатных камней при возрастании степени фосфатурии (P1-P10) на 17,5% (р=0,031).
Необходимо отметить, что согласно данным последних исследований приблизительно в 80% случаев в состав кальций-оксалатных конкрементов входит кальций-фосфат, который определяется чаще всего в центре камня [12]. Также проведенные исследования показали, что кристаллы апатита и брушита in vitro инициируют кристаллизацию кальций-оксалата из метастабильного раствора, что также стимулирует литогенез [13-15]. Наличие кристаллов кальций-фосфата может играть огромную роль в формировании кальций-оксалатных конкрементов, фактически, кальций-фосфат является ядром для формирования кальций-оксалатных камней.
Согласно современной теории камнеобразовании, наличие бляшки Рэндалла является одним из необходимых условий формирования кальциевых конкрементов (кальций-оксалатных и кальций-фосфатных) [16]. Бляшка Рэндалла, в свою очередь, всегда состоит из солей кальций-фосфата, что объясняет тот факт, что в состав кальций-оксалатного камня в 80% случаев входят кристаллы кальций-фосфата [2, 17].
Результаты научных работ показали, что показатели реабсорбции фосфора в почечных канальцах у пациентов, страдающих МКБ, ниже, чем у здоровых лиц, что также косвенно указывает на ведущую роль нарушения метаболизма фосфора в патогенезе МКБ [18, 19]. Реабсорбция фосфора в почечных канальцах регулируется влиянием многочисленных белков и гормонов. Одной из основных причин гиперфосфатурии могут быть дефекты в строении белков-транспортеров, что проявляется в виде дисфункции проксимальных почечных канальцев [19]. Нарушение реабсорбции фосфора в почечных канальцах в свою очередь приводит к снижению уровня фосфора в сыворотке крови. В то же время доказано, что гиперфосфатурия увеличивает риск формирования кальций-оксалатных камней только в том случае, если сочетается с гиперкальциурией. В большинстве случаев гиперкальциурия при наличии сопутствующей гиперфосфатурии вызвана высоким уровнем кальцитриола (активный метаболит витамина D3) в сыворотке крови в ответ на гипофосфатемию. Таким образом, по современным представлениям о патогенезе МКБ одной из причин камнеобразования у пациентов с идиопатическим кальций-оксалатным уролитиазом является наличие генетически детерминированного дефекта почечных канальцев, которые в свою очередь приводит к гипофосфатемии, гиперфосфатурии и гиперкальциурии [19].
Частота встречаемости кальций-фосфатных (карбонатапатитных) конкрементов имела стойкую тенденцию к снижению в интервалах P1-P10. Если в первом интервале P1 (1,15 – 13,2 ммоль/сутки) карбонатапатитные конкременты были обнаружены в 47,8% случаев наблюдений (р=0,00012), то в десятом интервале P10 (40,4 – 65,4 ммоль/сутки) только в 17,1% (рис. 1). Разница частоты встречаемости кальций-фосфатных (карбонатапатитных) конкрементов в интервалах фосфатурии P1-P10 была равна 30,7% (р=0,00012).
Известно, что формирование кальций-фосфатных (карбонатапатитных) камней происходит только при наличии бляшек Рэндалла, то есть процессы литогенеза кальций-фосфатных конкрементов во многом похожи на процессы, протекающие при кальций-оксалатном уролитиазе [16]. Тем не менее по данным проведенного исследования частота встречаемости кальций-оксалатных и кальций-фосфатных камней при одинаковой степени фосфатурии различна. По всей видимости, на частоту формирования кальций-фосфатных конкрементов помимо уровня фосфатурии влияют иные процессы, в то время как литогенез кальций-оксалатных конкрементов напрямую связан со степенью фосфатурии.
Частота встречаемости мочекислых конкрементов напрямую зависит от степени выраженности фосфатурии. При увеличении уровня фосфатурии отмечается стабильный рост частоты выявления мочекислых камней (рис.1). Так, при степени фосфатурии равной 1,15 – 13,2 ммоль/сут мочекислые конкременты выявлялись в 7,5% случаев. При степени фосфатурии 40,4 – 65,4 ммоль/сут мочекислые камни были обнаружены в 34,3%. Разница частоты встречаемости мочекислых конкрементов была равна 26,8% (р=0,0001).
Проведенное исследование также показало, что с возрастанием степени фосфатурии (P1-P10) снижается частота формирования струвитных камней с 13,4% в интервале фосфатурии P1 1,15 – 13,2 ммоль/сут до 0 в интервале фосфатурии P10 равной 40,4 – 65,4 ммоль/сут (рис. 1).
Таким образом, проведенное исследование показало, что при возрастании степени фосфатурии увеличивается частота выявления кальций-оксалатных и мочекислых конкрементов. При этом частота обнаружения кальций-фосфатных (карбонатапатитных) и струвитных камней стабильно снижалась при повышении уровня фосфатурии.
Фосфатурия – недостаточно изученное метаболическое литогенное нарушение. С одной стороны, фосфор входит в состав 30-35% мочевых камней (кальцийфосфатные, струвитные), с другой стороны, согласно рекомендациям, как Европейской, так и Американской ассоциаций урологов нет необходимости следить за степенью фосфатурии у пациентов с МКБ. Считаем, что на настоящий момент влияние фосфора на литогенез изучено не полностью, необходимо проведение дополнительных научных исследований, которые помогут приоткрыть завесу тайны над влиянием фосфора на патогенез МКБ.
Магниурия
Анализ частоты встречаемости кальций-оксалатных конкрементов при различных степенях магниурии показал, что в интервалах магниурии Mg1 (0,20- 1,49 ммоль/сут) – Mg5 (3,25-3,5 ммоль/сут) отмечается стойкая тенденция к росту частоты выявления кальций-оксалатных камней с 22% до 51,1% (рост 29,1% (р=0,008)). При этом в интервалах магниурии Mg5 (3,25-3,5 ммоль/сут) – Mg7 (4,1-4,5 ммоль/сут) выявлено снижение доли кальций-оксалатных камней с 51,1% до 23,3%, а при магниурии Mg7 (4,1-4,5 ммоль/сут) – Mg9 (5,4- 6,4 ммоль/сут) отмечается повторный рост частоты встречаемости кальций-оксалатных конкрементов до 58,1% (рост 34,8 % (р=0,00009)), (рис. 2).
Рис. 2. Встречаемость мочевых камней (в % от общего количества конкрементов) в зависимости от степени магниурии
Fig. 2. The incidence of urinary stones (in% of the total number of calculi) depending on the degree of magnesiumuria
При построении экспоненциальной линии тренда отмечается увеличение доли встречаемости кальцийоксалатных конкрементов при росте степени магниурии (снижение доли карбонатапатитных конкрементов на 11,3% (р>0,05) (рис. 3).
В научном сообществе принято считать, что магний является ингибитором камнеобразования [20, 21]. Результаты проведенных научных исследований, в том числе и отечественных, показали, что регулярный прием препаратов магния снижает образование кальцификатов в почечной ткани и препятствует развитию уролитиаза. Так А.А. Спасов и соавт. в опыте на крысах доказали, что применение магния в комбинации с витамином B6 препятствует образованию мочевых камней на фоне введения в рацион питания экспериментальных животных камнеобразующих веществ – натрий оксалата и целекоксиба [22].
Рис. 3. Частота встречаемости мочекислых и кальций-оксалатных мочевых камней с учетом степени магниурии. На рисунке представлена экспоненциальная линия тренда (пунктирная линия).
Fig. 3. Frequency of occurrence of uric acid and calcium oxalate urinary stones, taking into account the degree of magnesiumuria. The figure shows an exponential trend line (dashed line)
S.R. Khan и соавт. в эксперименте получили данные, что применение препаратов магния стимулирует увеличение рН мочи, увеличивает уровень экскреции цитрата с мочой, при этом снижая уровень суточной экскреции оксалатов с мочой [23]. Опубликованы работы, в которых также доказано, что препараты магния снижают абсорбцию экзогенных оксалатов в кишечнике, связываясь с ними [24-25].
Тем не менее, не все исследователи убеждены в наличии ингибиторной активности у магния при МКБ. Так при исследовании группы пациентов с рецидивирующим кальций-оксалатным уролитиазом не было обнаружено снижения экскреции магния с мочой [26]. Также при обследовании 2147 пациентов с МКБ гипомагниурия была выявлена только у 11% больных, тогда как у остальных 89% больных этот показатель находился в пределах нормальных значений [27]. Результаты другого исследования показали, что у пациентов с идиопатическим кальцийоксалатным уролитиазом повышенная экскреция магния ассоциировала с усиление экскреции кальция и натрия, что клинически проявлялось в виде более активной формы уролитиаза [28]. Похожие данные были получены и настоящем исследовании – при увеличении частоты встречаемости кальций-оксалатных камней увеличивалась и степень магниурии.
Необходимо подчеркнуть, что в научном сообществе обсуждается вопрос о связи дефицита магния в организме с активностью процессов оксидативного стресса [29]. Опубликованы данные подтверждающие, что дефицит магния сопровождается повышением уровня маркеров оксидативного стресса: продуктов окислительной модификации липидов, белков и ДНК. Более того, утверждается, что именно дефицит магния приводит к процессам, протекающим при оксидативном стрессе, за счет активации ренин-ангиотензиновой системы [30].
Представленные данные тесно переплетаются с современными представлениями о патогенезе МКБ. Согласно одной из теорий литогенеза именно процессы оксидативного стресса лежат в основе формирования бляшек Рэндалла, образование которых в свою очередь является одним из необходимых условий для камнеобразования [31].
Считаем, что роль магния в патогенезе кальцийоксалатного уролитиаза изучена недостаточно. Опубликовано большое количество работ с противоречивыми выводами о влиянии магния на литогенез при МКБ. Необходимо продолжить проводимые исследования для изучения метаболизма магния в организме.
При анализе частоты встречаемости мочекислых мочевых камней в зависимости от степени магниурии статистически достоверной связи отмечено не было. Достоверное различие изменения уровня частоты встречаемости мочекислых конкрементов было выявлено только между интервалами Mg6 (3,6 – 4,0 ммоль/сутки) – Mg7 (4,1 – 4,5 ммоль/сутки) и составило 16,7% (рис. 2, р=0,023).
Исследование частоты встречаемости карбонатапатитных конкрементов в зависимости от степени магниурии показало, что рост доли карбонатапатитных камней наблюдался в интервалах магниурии Mg5 (3,25 – 3,5 ммоль/сутки) – Mg6 (3,6 – 4,0 ммоль/сутки) и составил 14,7% (рис.2, р=0,03).
При этом в интервале Mg1 (0,20 – 1,49 ммоль/сутки) – Mg5 (3,25 – 3,5 ммоль/сутки) было зафиксировано снижение частоты встречаемости карбонатапатитных камней на 16% с 37,3% до 21,3%. В интервале Mg8 (4,6 – 5,3 ммоль/сутки) – Mg9 (5,4 – 6,4 ммоль/сутки) снижение доли карбонатапатитных конкрементов составило 20,6% (р<0,001). Однако в целом на протяжении всего диапазона изменения степени магниурии от Mg1 (0,20- 1,49 ммоль/сутки) до Mg10 (6,5 – 12,9 ммоль/сутки) отмечалось лишь тенденция к снижению на 11,3% частоты встречаемости карбонатапатитных конкрементов (рис. 2, р=0,086).
Проведенный анализ показал, что возрастание степени магниурии по-разному влияет на частоту образования кальций-оксалатных и кальций-фосфатных (карбонатапатитных) конкрементов. При этом согласно современной теории камнеобразования процессы, протекающие при формировании кальций-оксалатных и кальций-фосфатных камней во многом идентичны. Необходимым для литогенеза условием является наличие бляшки Рэндалла, которая, как уже было сказано выше, в большинстве случаев состоит из кальций-фосфата [16]. То есть при образовании кальциевых камней в организме протекают один и те же патологические процессы. Учитывая все вышесказанное, считаем, что необходимо проведение крупных научных работ для оценки влияния степени магниурии на частоту формирования кальциевых камней.
Анализ связи степени выраженности магниурии и вероятности формирования струвитных мочевых камней показал, что частота образования струвитных конкрементов уменьшается в интервалах Mg2 (1,5 – 2,1 ммоль/сутки) – Mg10 (6,5 – 12,9 ммоль/сутки) с 10% до 0, снижение доли составило 15,4% (р=0,014). Несмотря на то, что в состав струвитных конкрементов входит магний, данный элемент, по всей видимости, не играет решающей роли в образовании струвитных камней, поскольку ключевым фактором, как известно является наличие уреазопродуцирующей микрофлоры.
ВЫВОДЫ
Проведенный анализ показал, что увеличение степени фосфатурии увеличивает частоту встречаемости кальций-оксалатных и мочекислых камней, снижает вероятность формирования карбонатапатитных и струвитных конкрементов.
По мере роста экскреции магния было зафиксировано увеличение частоты встречаемости кальцийоксалатных камней, отсутствие изменений частоты встречаемости мочекислых конкрементов и снижение доли карбонатапатитных и струвитных мочевых камней.
ЛИТЕРАТУРА
Прикрепленный файл | Размер |
---|---|
Скачать статью | 800.3 кб |