Przegląd Urologiczny 2009/5 (57) wersja do druku | skomentuj ten artykuł | szybkie odnośniki
 
strona główna > archiwum > Przegląd Urologiczny 2009/5 (57) > Patogeneza kamicy moczowej

Patogeneza kamicy moczowej

Część 1

Na kamicę moczową choruje około 10-12% populacji ludzi żyjących w krajach wysoko rozwiniętych [1, 2]. Nieleczona konsekwentnie prowadzi do trwałego uszkodzenia nerek i przewlekłego zapalenia dróg moczowych w przypadku kamicy zakażonej. Wprowadzenie nowych metod leczenia kamicy, takich jak ESWL, URSL i PCNL, sprawiło, że spadła do minimum liczba zabiegów otwartych w leczeniu kamicy dróg moczowych, ale wzrosła częstość nawrotów kamicy. Przy braku odpowiedniego leczenia profilaktycznego po usunięciu pierwszego w życiu złogu u około 40% chorych wystąpi nawrót kamicy w ciągu trzech, a u 75% w ciągu dziesięciu lat. U chorych pozo-stawionych bez prawidłowego leczenia profilaktycznego wznowa kamienia w drogach moczowych wystąpi w 100%

Rycina 1
Schemat zmian zachodzących w nefronie, prowadzących do powstania kamicy moczowej [wg Khana]

W minionym wieku na wzrost częstości zachorowań i rozpoznawania kamicy moczowej miały wpływ takie czynniki, jak zmiana stylu życia. Wzrost ten obserwuje się u chorych prowadzących siedzący tryb życia, przyjmujących małe ilości płynów, stosujących dietę wysoko białkową, tłuszczową oraz spożywających nadmierne ilości soli kuchennej, sacharozy, fosforanów, przy jednoczesnym spożywaniu małych ilości magnezu i potasu [3]. Zwiększenie częstości rozpoznań kamicy moczowej zawdzięczamy również powszechnemu dostępowi chorych do badań obrazowych (USG, CT) stosowanych powszechnie w diagnostyce innych chorób oraz we wzroście świadomości pacjentów chętniej zgłaszających się do lekarza w celu wykonania badań profilaktycznych[4,5]. Na częstość występowania kamicy moczowej mają wpływ: wiek, płeć, rasa i lokalizacja geograficzna, czyli miejsce zamieszkania chorego.

Na kamicę moczową chorują mężczyźni i kobiety w wieku produkcyjnym, między 20. a 60. rokiem życia, a szczyt zachorowań przypada na 50. rok życia [6]. Szczyt zachorowań na kamicę wapniową przypada na trzecią i piątą dekadę życia, w tym czasie mężczyźni chorują dwa razy częściej niż kobiety [7]. Średnia częstość nawrotów kamicy moczowej wynosi około 50% [8]. Kamica moczowa 2 razy częściej występuje u osób, u których rodzice lub rodzeństwo chorowali lub chorują na tę chorobę [9]. Na wzrost zachorowania na kamicę moczową wpływają takie stany chorobowe, jak: nadczynność przytarczyc, kwasica kanalików nerkowych, ubytki jelita po zabiegach operacyjnych, choroba Crohna, zaburzenia metabolizmu, otyłość, podagra czy cukrzyca typu 2. Od 30% do 50% chorych kobiet z cukrzycą typu 2 choruje na kamicę moczową [10].

Wpływ na powstanie kamicy moczowej mają zarówno warunki środowiskowe, jak i zachowania dietetyczne. Pracownicy narażeni na długotrwałe działanie wysokich temperatur (pracownicy zakładów metalurgicznych) częściej chorują na kamicę moczową [11]. Nadwaga i znacznego stopnia otyłość zwiększają ryzyko wystąpienia kamicy dróg moczowych u mężczyzn o 40%, a u kobiet o 80%. Dwa razy częściej występuje skaza moczanowa z możliwością powstawania kamieni w drogach moczowych u chorych z nadwagą i nieprawidłową dietą [12]. Stwierdzono zależność między wskaźnikiem masy ciała (body mass index - BMI) a nieprawidłowym wydzielaniem z moczem: kwasu moczowego, sodu, fosforanów i związków amonowych oraz częstym obniżeniem pH moczu [13]. Rola przyjmowanych z dietą szczawianów w patogenezie kamicy szczawianowej nie jest ostatecznie wyjaśniona [14]. Dieta bogata w białko zwierzęce może być przyczyną nadmiernego wydalania wapnia i kwasu moczowego, a przy zmniejszonym wydzielaniu cytrynianów z moczem prowadzi do tworzenia się kamieni w drogach moczowych [15]. Dotyczy to zwłaszcza mężczyzn z BMI większym niż 25 [16]. Dieta bogata w magnez powoduje 30-procentowy spadek ryzyka wznowy kamienia w drogach moczowych u mężczyzn [16]. Przyjmowanie w diecie dobowej 2000 mg wit. C powoduje w 22% wzrost wydalania szczawianów z moczem [17]. Przyjmowanie wit. B6 redukuje ryzyko wznowy kamienia u kobiet [18], lecz nie u mężczyzn [19]. Spożywanie znacznych ilości soku z grejpfruta prowadzi do wzrostu ryzyka powstania kamieni w drogach moczowych o 40% [20]. Spożywanie płynów poniżej 1 l i wytwarzanie mniej niż 1 litr moczu na dobę może powodować wystąpienie hyperkalcurii, hyperoksalurii, hyperurikozurii, hypocytraturii i sprzyja powstawaniu kamienia w drogach moczowych [21].

Tabela 1
Modulatory procesu krystalizacji
Rycina 2
Schemat powstawania jąder krystalizacji i pierwszych mikrozłogów w nefronie

Proces powstawania kamienia w drogach moczowych nie jest ostatecznie wyjaśniony. Nadal wiele procesów zachodzących na poziomie kanalika nerkowego wymaga badań. Jednak prowadzone w ostatnich latach badania znacznie zmieniły naszą wiedzę na temat tych zjawisk. Celem tego opracowania jest przedstawienie informacji na temat zmian zachodzących w nefronie, które mogą mieć wpływ na powstawanie płytek Randala na brodawkach nerkowych oraz rozwój kamicy w drogach moczowych. Ogólny schemat powstawania kamieni w drogach moczowych przedstawił Khan (ryc. 1). Każdy rodzaj kamicy wymaga odrębnego omówienia i przedstawienia ze względu na różnice, jakie są typowe dla tworzenia się kamieni szczawianowo-wapniowych, moczanowych, cystynowych czy fosforanowych.

Powstanie mikrozłogów w nefronie

Zjawisko powstawania kamieni moczowych, jak już wspomniałem, jest bardzo złożone i nie do końca poznane. Opisywane są następujące zjawiska towarzyszące temu procesowi w nefronie:

  • Supersaturacja (przesycenie moczu pierwotnego w nefronie szczawianami, kwasem moczowym, cystyną, wapniem, fosforem, przy jednoczesnym niskim poziome cytrynianów i magnezu).
  • Uszkodzenie (martwica) komórek nabłonka kanalików nerkowych proksymalnych.
  • Powstanie białkowych jąder krystalizacji.
  • Tworzenie się pierwszych jąder krystalizacji w połączeniu z kryształami fosforanów wapnia lub szczawianów wapnia (krystalizacja homogenna lub heterogenna).
  • Przemieszczanie się mikrolitów w nefronie i osadzanie na brodawkach nerkowych (powstanie płytki Randala) (ryc. 2).
Supersaturacja [22] jest zjawiskiem nadmiernego przesycenia moczu w nefronie wapniem, fosforanami, szczawianami, moczanami, cystyną. W przypadku osiągnięcia poziomu krytycznego oraz przy jednoczesnym niskim poziomie magnezu i cytrynianów powstają warunki do wytrącania się kryształów fosforanu wapnia lub szczawianu wapnia. Organizm, broniąc się przed wytrącaniem się kryształów w drogach moczowych, produkuje modulatory procesu krystalizacji (tab. 1) [23].

W wyniku procesu peroksydacji lipidów, zachodzącego pod wpływem nadmiernej ilości wolnych rodników, może nastąpić proces degradacji i obumierania komórek nabłonkowych kanalika nerkowego proksymalnego (komórki nabłonkowe kanalika proksymalnego są mało odporne na wysokie stężenie szczawianów) [24].

Na poziomie pętli Henlego w środowisku zasadowego moczu w wyniku supersaturacji fosforanów i wapnia następuje proces powstawania pierwszych kryształów fosforanu wapnia. Te pierwsze kryształy łączą się z białkowymi elementami obumarłych komórek nabłonka kanalika proksymalnego i tworzą pierwsze mikrozłogi. Pierwotne mikrozłogi, zbudowane tylko z jednego rodzaju kryształów, nazywane są homogennymi jądrami krystalizacji. Proces powstawania kryształów fosforanu wapnia kontynuowany jest również w kanaliku dystalnym w warunkach zasadowego odczynu moczu, co jest przyczyną stopniowego powiększania się kompleksów krystalicznych zbudowanych z fosforanu wapnia [25]. Kompleksy kryształów fosforanu wapnia przemieszczają się do kanalika zbiorczego, gdzie pH moczu jest kwaśne i w zmienionych warunkach następuje ich dysocjacja do wapnia oraz reszt fosforanowych. Wzrastające przesycenie moczu wapniem i obecność szczawianów stwarza warunki do rozpoczęcia się procesu tworzenia pierwszych mikrokryształów szczawianu wapnia. Pierwsze kryształy szczawianu wapnia łączą się w większe kompleksy oraz z elementami białkowymi uszkodzonych komórek kanalika nerkowego. Jeżeli w procesie powstawania pierwszych mikrozłogów biorą udział tylko fosforany wapnia i substancje białkowe lub tylko szczawiany wapnia i substancje białkowe, to powstające wówczas jądra krystalizacji mają budowę homogenną. Jeżeli następuje łączenie i mieszanie się pierwszych powstających kryształów szczawianu wapnia i fosforanu wapnia oraz substancji białkowych z rozpadających się komórek kanalika nerkowego, to powstające w ten sposób pierwsze jądra krystalizacji mają budowę heterogenną. Zarówno kompleksy homogenne, jak i heterogenne przemieszczają się wraz z moczem w kierunku brodawek nerkowych i na ich powierzchni uczestniczą w procesie powstawania płytek Randala. Płytki Randala uważane są przez część badaczy za początek powstawania kamienia moczowego w układzie zbiorczym dróg moczowych.

Od pierwszych zjawisk związanych z supersaturacją i tworzeniem się kompleksów krystalicznych organizm chorego na kamicę moczową broni się przed tworzeniem kamieni moczowych, produkując modulatory procesu krystalizacji. Modulatory procesu krystalizacji mogą opóźniać lub przyspieszać proces powstawania kamienia moczowego. Do modulatorów procesu krystalizacji i powstawania kamieni w drogach moczowych należą różnego typu białka i glikozoaminoglikany. Substancje te ze względu na ich wielką ilość zestawiono w tabeli 1. Nie są one przedmiotem rozważań w obecnym opracowaniu.

dr hab. med. Waldemar Różański, prof. nadzw.
II Klinika Urologii UM w Łodzi

Piśmiennictwo:

  1. Johnson CM, Wilson DM, O?Fallon WM, et al. Renal stone epidemiology: a 25-year study in Rochester, Minnesota. Kidney Int. 1979; 16(5): 624-631.
  2. Stamatelou KK, Francis ME, Jones CA, et al. Time trends in reported prevalence of kidney stones in the United States: 1976 - 1994. Kidney Int. 2003; 63(5): 1817-1823.
  3. Tiselius HG, Borghi L, Brandle E, et al, Biochemistry. Physicochemical aspects of calcium stone formation in the urinary tract. Stone Disease. 1st International consultation on stone disease. 2003; 2: 33.
  4. Yoshida O, Okada Y. epidemiology of urolithiasis in Japan: a chronological study. Urol. Int. 1990; 45: 104-111.
  5. Hesse A, Brandle E, Wilbert D, et al. Study on the prevalence and incidence of urolithiasis in Germany comparing the years 1979 - 2000. Eur Urol. 2003; 44(6): 709-713.
  6. Różański W, Miękoś E, Monita W, et al. Distribution of blond groups of the ABO system In patients with uroloithiasis. International Urol. and Nephrol. 1983; 15(4): 303-307.
  7. Trinchieri A, Rovera F, Nespoli R, Curro A. Clinical observations on 2086 patients with upper urinary tract stone. Arch. It. Urol. 1996; 68: 251-
  8. Borghi L, Schianchi T, Meschi T, et al. Comparison of two diets for the prevention of recurrent stones in idiopathic hypercalciuria. N. Engl. J. Med. 2002; 346(2): 77-84.
  9. Curhan G, Willett W, Rimm E, et al. Family history and risk of kidney stones. J. Am. Soc. Nefrol. 1997; 8: 1568-73.
  10. Taylor EN, Stampfer MJ, Curhan GC. Diabetes mellitus and the risk of nephrolithiasis. Kidney Int. 2005; 68(3): 1230-1235.
  11. Atan L, Andreoni C, Ortiz V, et al. High kidney stone risk in men working in steel industry at hot temperatures. Urology. 2005; 65(5): 858-861.
  12. Kramer HJ, Choi HK, Atkinson K, et al. The association between gout and nephrolithiasis in men: The Health Professionals? Follow-Up Study. Kidney Int. 2003; 64(3): 1022-1026.
  13. Ekeruo WO, Tan YH, Young MD, et al. Metabolic risk factors and the impact of medical therapy on the management of nephrolithiasis in obese patients. J. Urol. 2004; 172(1): 159-163.
  14. Holmes RP, Assimos DG. The impact of dietary oxalate on kidney stone formation. Urol. Res. 2004; 32(5): 311-316.
  15. Breslau N, Brinkely L, Hill K, et al. Relationship of animal protein-rich diet to kidney stone formation and calcium metabolism. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1988; 66: 140-146.
  16. Taylor EN, Stampfer MJ, Curhan GC. Dietary factors and the risk of incident kidney stones in men: new insights after 14 years of follow-up. J. Am. Soc. Nephrol. 2004; 15(12): 3225-3232.
  17. Traxer O, Huet B, Poindexter J, et al. Effect of ascorbic acid consumption on urinary stone risyk factors. J. Urol. 2033; 170(2 Pt 1): 397-401.
  18. Curhan GC, Willett WC, SpeizerFE, et al. Intake of vitamins B6 and C and risk of kidney stones in women. J. Am. Soc. Nephrol. 1999; 10(4): 840-845).
  19. Curhan GC, Willett WC, Rimm EB, et al. A prospectiv study of the intake of vitamins C and B6 and the risk of kidney stones in men. J. Urol. 1996; 155(6): 1847-1851.
  20. Curhan GC, Willett WC, Speizer FE, et al. Beverage use and risk for kidney stones in women. Ann. Intern. Med. 1998; 128(7): 534-540.
  21. Curhan GC, Willett WC, Speizer FE, et al. Twentyfour-hour urine chemistries and the risk of kidney stones among women and men. Kidney Int. 2001; 59(6): 2290-2298.
  22. Paks JH, Coward M, Coe FL. Correspondence between stone composition and urine supersaturation in nephrolithiasis. Kidney Int. 1997; 51(3): 894-900.
  23. Sorensen S, Justesen S.J, Johnsen A.H. Identification of macromolecular crystal growth inhibitor in human urine as osteopontin. Urol. Res. 1995; 23: 327 - 334.
  24. Khan SR. Tubular cell surface events during nephrolithiasis. Current. Op. Urol. 1997; 7: 240-247.
  25. Hojgaard I, iselius H.G, Crystallization in the nephron. Urol. Res. 1999; 27: 397 - 403.