Анализ мочевых конкрементов в изучении особенностей патогенеза мочекаменной болезни

Введение

Мочекаменная болезнь (МКБ) – многофакторное рецидивирующее заболевание, неравномерно распространённое во всем мире и характеризующееся образованием в зависимости от этиологических, патогенетических и эпидемиологических факторов риска различных по химическому составу мочевых конкрементов [1].

Заболеваемость МКБ варьируется в пределах 4 – 19% населения. Состав конкрементов и риск их развития в мочевых путях может значительно изменяться среди жителей разных регионов с наименьшим уровнем распространённости в странах Карибского бассейна и Северной Африки до самых высоких показателей распространённости в Турции и Саудовской Аравии – 20% [2][3]. В Европейской части РФ за последние годы отмечено увеличение общего числа зарегистрированных больных МКБ [4][5], однако обобщённых данных на основании анализа химического состава конкрементов, проведённых на большой выборке на сегодняшний день нет.

Понимание состава химических веществ и их превалирующих соотношений необходимо для принятия решения о тактике лечения конкретного пациента и в профилактических мерах по снижению риска рецидивирования и распространённости мочекаменной болезни в популяции.

Цель исследования: оценка распределения химических компонентов, присутствующих в конкрементах, с анализом их популяционной значимости.

Материалы и методы

За 2016 – 2019 годы изучен состав конкрементов у 2854 пациентов, среди них мужчин – 61% (1743), а женщин – 39% (1111).

Для получения данных о химическом составе конкремента мы использовали ИК-Фурье спектрофотометр ALPHA (СИ ДЕ.С.37.003.А № 504481 Ростехрегулирования) со специализированным программным обеспечением OPUS (Bruker, Germany). Анализ проходил по технологии НПВО (нарушенное полное внутреннее отражение) с последующим поиском соответствующего элемента в подробной спектральной библиотеке для идентификации почечных камней.

При анализе химического состава смешанных конкрементов компоненты, составляющие более 50% весового состава конкремента, обозначались нами как основные, оставшиеся компоненты являлись примесями по отношению к общему составу конкремента.

Методы статистического анализа. Статистический анализ проводили с помощью программного обеспечения Microsoft Excel (Microsoft Corp., USA) и GraphPad Prism 6.0. Перед проведением статистических исчислений данные проверяли на нормальность распределения, что определяло использование последующих статистических методов.

Результаты

При анализе химического состава почечных камней были выделены следующие группы веществ: оксалатные, уратные, фосфатные, карбонатные соли и цистин (табл. 1).

Конкременты, содержащие компоненты из одной группы веществ, рассматривались как монокомпонентные, в случае, когда в составе присутствовали соединения из различных групп, рассматривались как поликомпонентные конкременты. Доля монокомпонентных конкрементов составила 23,2% (662/2854), поликомпонентных – 76,8% (2192/2854).

На рисунке 1 представлен химический состав монокомпонентных конкрементов. Среди них преобладали уратные соли, которые отмечались в 54% случаев, оксалатные соли выявлялись в 37% случаев, а на долю других составов приходилось лишь 9% конкрементов.

Оксалаты являлись основным компонентом в преобладающем числе (1836) смешанных конкрементов. Остальные компоненты в качестве основных были представлены в 16% смешанных камней. Так, фосфаты как основной компонент встречались в 234 случаях, ураты – в 93, карбонаты и цистин – в 14 и 15 случаях соответственно.

Конкременты с основным компонентом в виде оксалатных солей имели примесей достоверно меньше, чем среди конкрементов с преобладанием уратных, фосфатных и карбонатных солей (рис. 2).

Распределение примесей в зависимости от процентного состава основного компонента показано на рисунке 3. Явно выраженные отличия наблюдались в группе конкрементов из мочевой кислоты в двух диапазонах основного компонента (70 – 75% и 80 – 88%), где можно заметить преобладание оксалатов. В случае карбонатных почечных камней имеет место однородность примесей при содержании основного компонента в доле 50 – 59% и 80 – 90%, представленных карбонатапатитом из группы фосфатов и вевеллитом из группы оксалатов. В оксалатных и фосфатных конкрементах значимой разницы по примесям в зависимости от процентного содержания основного компонента не выявлено.

Обсуждение

По данным нашего исследования большинство конкрементов являются смешанными. Это говорит о том, что кристаллы одного вида могут служить ядром для кристаллизации минералов другого вида, а патогенетические факторы уролитиаза – сочетаться. Минералы ядра конкремента могут присутствовать в низком количестве, а условия формирования кристаллов могут меняться в зависимости от изменений среды обитания, состава продуктов питания, величины диуреза, наличия препятствий для оттока мочи, а также состояния насыщения мочи камнеобразующими веществами [6][7][8][9]. В исследуемой нами популяции среди смешанных конкрементов преобладали оксалатные соли, однако среди монокомпонентных конкрементов большая часть была представлена мочевой кислотой и уратными солями. У смешанных конкрементов с основным компонентом в виде оксалатных солей, среднее содержание примесей другого химического состава было 12,4%. Во всех остальных смешанных уролитах примесей было больше 24%, исключение составляют цистиновые конкременты с примесями в количестве 3,1%. Таким образом, в смешанных конкрементах с преобладанием оксалатных солей среднее содержание примесей другого химического состава достоверно меньше, чем в остальных поликомпонентных конкрементах.

Проведённый рядом авторов анализ типа заболеваемости в зависимости от химического состава мочевых конкрементов в популяции свидетельствует о многофакторности распространения уролитиаза [10]. С течением времени к исходной причине камнеобразования могут примешиваться новые факторы, провоцирующие уролитиаз: гиперпаратиреоз, сахарный диабет 2 типа, инфекция мочевых путей, что в дальнейшем будет отражаться на составе конкрементов. Поэтому примерно в 25% случаев их состав со временем может измениться, в частности, вероятность обнаружения новых соединений увеличивается при исследовании вновь образовавшихся конкрементов. Поэтому требуется исследовать каждый новый конкремент при выявлении и рецидиве [11][12][13].

Заключение

Среди всех полученных образцов, выявлено 23,2% монокомпонентных конкрементов, большую часть которых составляют мочевая кислота и уратные соли (а именно в доле 12,5%). Такого рода конкременты чувствительны к медикаментозному лечению и профилактике с помощью перорального хемолиза и являются предиктором метаболического синдрома. Среди смешанных почечных конкрементов в популяции России преобладают оксалатные конкременты с незначительными долями примесей, что свидетельствует о высокой распространённости нарушения кальциевого обмена в исследованной популяции.

Полученные данные о составе мочевого конкремента на основании ИК-спектроскопии позволяют установить точный тип МКБ, оптимизировать лабораторную диагностику и лечение в алгоритме клинических рекомендаций и направленной таргетной метафилактики.