Новые патогенетические аспекты камнеобразования при рецидивирующем нефролитиазе

ТЕЗИСЫ

НОВЫЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КАМНЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ РЕЦИДИВИРУЮЩЕМ НЕФРОЛИТИАЗЕ

АЛЬ-ШУКРИ С.Х., ГОЛОЩАПОВ Е.Т., ЭМАНУЭЛЬ Ю.В., ГОРБАЧЕВ М.И.

Санкт-Петербургский ГМУ им.академика И.П. Павлова

Нефролитиаз и сегодня относится к наиболее распространенным, тяжелым и часто рецидивирующим урологическим заболеваниям, представляющим серьёзную проблему социального значения. По-прежнему вероятность рецидивирования конкрементов в мочевых путях высока, что является следствием нераскрытого понимания этиопатогенеза и патогенетической профилактики нефролитиаза. Это ставит перед необходимостью более глубокого и полного исследования состояния систем и органов у лиц, страдающих мочекаменной болезнью.

Современные, высокотехнологичные методы лечения, такие как чрескожные вмешательства, контактная и экстракорпоральная литотрипсия, создают впечатление о совершенстве лечения. При этом нередко забывается, что камень почки, мочеточника или мочевого пузыря лишь симптом или признак нарушения процессов обмена и нормального пассажа мочи. Очень важным является положение, констатирующее, что после удаления камня и восстановления оттока мочи необходима адекватная патогенетически оправданная коррекция для предупреждения камнеобразования. Единой точки зрения на природу литогенеза в настоящее время нет, потому что, как мы считаем, моно причины не существует, есть множество факторов, способствующих формированию и росту кристаллов. Анализ сложных процессов кристаллогене-за на основе определения элементарных структурных единиц и протекающих в них элементарных явлений позволяет определять основные причинные аспекты петрогенеза. При этом в подходах к такому анализу различаются четыре аспекта: 1.физико-химическая основа процесса, обусловливающая состояние роста, растворения и равновесия в разных комбинациях; 2. факторы, определяющие ход процесса, среди которых наиболее важными являются число фаз и их составы, пересыщение, температура, давление (гидростатическое и стрессовое), дефектность кристаллов; 3. молекулярные и макроскопические механизмы роста растворения (включающие пограничные процессы захвата кристаллом частиц и адсорбции, объемные процессы диффузии и конвекции в растворе, диффузии и развития напряжений в кристалле); 4. особенности вещества, в которых реализуются эти процессы (А.Э. Гликин, 2004) [1]. Таковы теоретические предпосылки возникновения и роста любого кристалла, в том числе и биологического происхождения.

Единой точки зрения на природу мочевого литогенеза по-прежнему нет, моно причины, как таковой, не существует, есть множество факторов, способствующих камнеобразованию в мочевых путях. Одним из таких факторов может являться дефект продуцирования и ак-

тивности белка Тамма-Хорсфалла (БТХ) - уромодулина [12], который ингибирует кристаллизацию оксалатов in vitro. Были отмечены различия в росте кристаллов оксалатов в присутствии БТХ и уромодулина [11,4].

Белок Тамма- Хорсфалла (БТХ) был впервые выделен из мочи в 1950 году [13]. Это гликопротеин с молекулярным весом 1,42х 106D. Сам полипептид с молекулярным весом 85 kD состоит из 616 аминокислотных остатков, среди которых 48 цистеинов, образующих 24 дисульфидных мостика. Белок имеет 8 потенциальных сайтов N-гликозилирования, сосредоточенных в 4 доменах [11], диаметр гликозилированной макромолекулы составляет около 200 нм [10,12,1]. Изоэлектрическая точка чрезвычайно низкая (р1 = 3,21), что связано не только с большим количеством остатков сиаловых кислот - около 5% по массе, но и с высоким содержанием карбоксилированных аминокислотных остатков в самом полипептиде. Локализуется БТХ в дистальных канальцах нефрона. Суточная продукция БТХ составляет 50150 мг что определяет его низкую концентрацию в моче. При повышении осмолярности, снижении рН или повышении концентрации БТХ полимеризуется в линейные филаменты диаметром около 4 нм с резкими изгибами через 10-14 нм. Молекулярный вес отдельных филамен-тов может достигать 7x107D. При повышении рН до 8,5 филаменты БТХ деградируют до состояния мономеров без потери биохимических свойств. Дальнейшая полимеризация приводит к образованию «пучков» филамен-тов. Такие «пучки» служат основой для формирования гиалиновых цилиндров [16]. Биологическая роль БТХ чрезвычайно разнообразна. Авторы отмечают ингибиро-вание вирусов гриппа филаментами БТХ [10], отмечается роль БТХ в воспалительных процессах [12,4]. Особая роль отводится БТХ в процессе кристаллизации оксала-тов и развитии мочекаменной болезни.

В моче около 70% кристаллитов составляют окса-латы кальция (моно- и дигидраты), 10% - фосфаты кальция, от 5 до 10% - трифосфаты натрия и аммония, менее 5% - мочевая кислота и менее 1 % - цитрат кальция. В работах [12], основанных на верификации БТХ у больных мочекаменной болезнью (МКБ), показали отсутствие в моче больных мочекаменной болезнью частиц мономеров БТХ диаметром около 200 нм, характерных для здоровых лиц, и наличие только полимерных образований размером порядка микрона [3]. Это согласуется с данными [15] о том, что сиалированный БТХ препятствует развитию мочекаменной болезни, а недостаточно сиалированный БТХ с недостатком сиаловых кислот является ее промотором.

s108

АЛЬ-ШУКРИ С.Х., ГОЛОЩАПОВ Е.Т., ЭМАНУЭЛЬ Ю.В., ГОРБАЧЕВ М.И. НОВЫЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КАМНЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ РЕЦИДИВИРУЮЩЕМ НЕФРОЛИТИАЗЕ

Выдвинута гипотеза, что за счет своего отрицательного заряда молекулы БТХ создают в моче структуры типа «коллоидного матрикса», ингибирующие слипание и рост микрокристаллов оксалатов и, соответственно, развитие МКБ. В случае потери зарядов в силу различных причин: десиалирования, уменьшения рН, возрастания осмолярности и др. - происходит полимеризация БТХ сначала в филаменты, а затем и в «пучки~, которые служат центрами кристаллизации оксалатов, и, таким образом, БТХ становится промотором МКБ [2]. Однако в последнее время появились данные, указывающие на то, что органические соединения с высоким содержанием карбоксильных групп препятствуют росту кристаллов оксалатов [3].

Как показали исследования, образование мегамоле-кулярных комплексов БТХ в растворах с высокой ионной силой обратимо. Повышение ионной силы раствора ведет к образованию таких комплексов, ее снижение - к деградации.

Wenk E.R. и соавт. [10] показали, что нормальный БТХ ингибирует рост кристаллов оксалатов [15,], а десиалированный, наоборот - ускоряет их образование. Десиалирование снимает отрицательный заряд с поверхности молекул БТХ, что приводит к их агглютинации. Эти комплексы служат центрами кристаллизации оксалатов. К этому же результату может приводить любое воздействие, вызывающее образование мегамолекулярных комплексов БТХ, в том числе и увеличение ионной силы. Поэтому образование мегамолекулярных комплексов БТХ в растворах с высокой ионной силой может служить маркером уролитиаза на самых ранних, доклинических стадиях заболевания.

Материал и методы. В урологической клинике СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова находилось под наблюдением 30 пациентов с рецидивирующим нефролитиа-зом и 20 пациентов из группы контроля в возрасте от 25 до 60 лет. Белок Тамма-Хорсфалла выделяли из суточной мочи пациентов с помощью метода светодинамиче-ского рассеяния, который позволяет получать гистограммы распределения частиц по размерам в диапазоне от единиц нанометров до десятков микрон при сохранении нативных свойств субстратов [4] .

Результаты и их обсуждение. В ходе анализа результатов были получены данные о том, что у здоровых исследуемых (20 человек) в основном определялись частицы мономеров БТХ диаметром около 200 нм. У пациентов, страдающих рецидивирующим нефролитиазом, наблюдалось образование только мегамолекулярных комплексов БТХ.

Обобщая полученные данные, можно подтвердить концепцию о механизмах возникновения мочевых камней у страдающих нефролитиазом при нарушении формирования БТХ, его сиалирования и образование мегамолекулярных комплексов. Предлагается концептуальный подход для ранней диагностики уролитиаза, основанный на регистрации образования мегамолеку-лярных комплексов в моче, что позволяет разрабатывать фармакологические комплексы для профилактики камнеобразования.

Выводы. Изучение процессов сиалирования и образования мегамолекулярных комплексов в моче будет способствовать разработке принципиально новых подходов в метафилактике камнеобразования, особенно у лиц с рецидивирующим нефролитиазом.

Список литературы:

1. Гликин А.Э. Полиминерально-метасоматический кристаллогенез. СПб.: Изд-во «Журнал "Нева"», 2004. 320 с.

2. Залеский М. Г Физико-химические принципы кристаллографических методов в клинической лабораторной диагностике. автореферат дис .... канд. мед. наук, 2006.

3. Захарченко В.М., Хоровская Л.Д., Эмануэль В.Л., Шустов С.Б., Нагибович О.Д., Ланда С.Б., Друтюнян Д.В., Гупалова Т.В., Палагнюк В.Г Субфракционный состав мочи у больных сахарным диабетом 2 типа при осаждении гликопротеина Тамма-Хорсфалла // Клиническая лабораторная диагностика, 2005. - №27. - (14-17).

4. Ланда С. Б., Егоров В. В., Чухловин, А. Б., Эмануэль Ю. В - Применение метода динамического светорассеяния для исслелования обратимых мегамолекулярных комплексов белка Тамма-Хорсфалла и их роли в ранней диагностике уролитиаза, - СПб, 2008.

5. Аль-Шукри С.Х., Ткачук В.Н., Дубинский В.Я. Дистанционная ударноволновая литотрипсия при различных клинических формах нефролитиаза. - СПб, 1997

6. Ткачук В.Н., Голощапов Е.Т., Аль-Шукри С.Х. Активаторы фибринолиза в метафилактике камнеобразо-вания при нефролитиазе. Урология и нефрология, 1999. - № 3. - С.13-15

7. Аляев Ю.Г, Кузьмичева ПМ., Руденко В.И., Рапопорт Л.М. Клиническое значение комплексного исследования мочевых камней // Материалы Пленума правления Российского общества урологов. - Москва, 2003. - 58-59.

8. Лопаткин Н.А., Яненко Э.К. Мочекаменная болезнь // РМЖ, Том 8 № 3, 2000.

9. Аляев Ю.Г, Рапопорт Л.М., Руденко В.И. Цитрат-ная терапия с целью подготовки к дистанционной лито-трипсии // Урология. - №4. — 2002. - С. 20-23

10. Wenk Е. R., Bhagavan В.5., Rudert J. Tamm-I Uromucoprotein and the Pathogesis of Cast. Reflux Nephropc: Nephritis // Pathobiology AnnuaL 1981, у. 11, рр. 229-257

11. Carvalho М., Mulinari R. А., Nakagawa У Role o1Tamm-Ногsfаll protein and uromodulin in calcium oxalate crystallization / / Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 2002. - V. 35, рр. 11651172

12. Shiraga Н., Min W., Vandusen W.J., Claiman М.О., Terrell С. Н., Sherbotie J. R., Foreman J. W., Przysiecki с., Nel~ Ноуег J. R. Inhibition of calcium oxalate crystal growth in uropontin: Another 1Т1е1Т|Ьег of the aspartic acid-rich superfamily / / Ргос. Nati. Acad. Sci. USA, 1992, у. 89, рр. 421

13. Таmm I., Horsfall F. L. Characterisation and separati inhibitor of viral hemagglutination present in urine / / Ргос. ~ Biol. Med., 1950, у. 74, рр. 108-114.

14. Вауег М. Е. Ап electron microscope examination of urinary mucoprotein and its interaction with influenza virus // J. Cell Biol., 1964. - V. 21, рр. 265-274

15. Knorle R., 5chnierle Р., Koch А., Buchholz N. Р, Н Seiler Н., Ackermann Т., Rutishauser G. Tamm-Horsfall GlyC( Role in Inhibition and Promotion of Renal Calcium Oxala Formation Studied with Fourier- Transform Infrared 5pectro Clin. Chem., 1994, у. 40, N 9, рр. 1739-1743.

16. Rosenfeld R., Bangio Н., Gerwig G.J., Rosenberg R., Cohen У, Атюг У, Plaschkes I., Kamerling J. Р, Ruth Веп-Уа! А lectin array-based methodology forthe analysis of protein 9 tion / / J. Biochem. Biophys. Methods, 2007, у. 70, рр. 415.

s109