Відкрито раніше невідомий бактеріальний компонент, що сприяє утворенню каменів у нирках

Тривалий час утворення каменів у нирках розглядали виключно як наслідок фізико-хімічних процесів кристалізації солей у сечі. Нове дослідження, виконане науковцями Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі та опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, суттєво змінює це уявлення. Автори вперше продемонстрували наявність живих бактерій та бактеріальних біоплівок усередині кальцій-оксалатних каменів, які становлять найбільшу частку нефролітіазу, що вказує на раніше невизнаний біологічний компонент їх формування.

Це відкриття не лише розширює патофізіологічну модель нефролітіазу, а й відкриває потенційні нові терапевтичні мішені для профілактики та лікування захворювання, яке протягом життя розвивається приблизно у кожної одинадцятої людини.

Камені в нирках: сучасні уявлення та фактори ризику

Камені в нирках являють собою скупчення кристалів, що формуються в сечових шляхах у разі перенасичення сечі мінеральними компонентами. Поширеність нефролітіазу в усьому світі зростає, що пов’язують зі змінами способу життя, харчування та зростанням частоти метаболічних порушень.

До основних факторів ризику належать:

• обтяжений сімейний анамнез;
• метаболічний синдром;
• недостатнє споживання рідини;
• порушення обміну кальцію та оксалатів.

Процес каменеутворення починається тоді, коли кристали в сечі досягають розмірів, що перевищують можливості їх елімінації з потоком сечі, та фіксуються в ниркових канальцях.

Найпоширенішим типом нефролітіазу є кальцій-оксалатні камені, які становлять близько 80% усіх випадків. До цього часу вважалося, що вони не мають біологічного компонента, на відміну від рідкісних інфекційних каменів, асоційованих із бактеріальною активністю.

Методологія та ключові знахідки дослідження

Використовуючи електронну та флуоресцентну мікроскопію високої роздільної здатності, дослідники проаналізували структуру кальцій-оксалатних каменів, отриманих у пацієнтів з нефролітіазом. Неочікувано було виявлено:

• живі бактеріальні клітини, локалізовані всередині кристалічної матриці;
• шари бактеріальних біоплівок, інтегровані в структуру каменів.

Ці дані свідчать про те, що бактерії не є випадковими контамінантами, а можуть бути активними учасниками процесу каменеутворення, потенційно впливаючи на ініціацію та ріст кристалів.

Переосмислення патогенезу нефролітіазу

Виявлення бактерій усередині кальцій-оксалатних каменів ставить під сумнів усталене припущення про суто неорганічну природу цього процесу. Отримані результати дозволяють припустити, що мікроорганізми можуть:

• створювати мікросередовище, сприятливе для нуклеації кристалів;
• брати участь у формуванні матриксу каменя через біоплівки;
• впливати на стабільність та ріст кристалічних структур.

Це також може частково пояснювати клінічний зв’язок між рецидивуючими інфекціями сечовивідних шляхів та рецидивним нефролітіазом, який спостерігається у частини пацієнтів.

Клінічні та терапевтичні наслідки

З практичного погляду відкриття бактеріального компонента каменеутворення має кілька важливих наслідків:

• нефролітіаз може розглядатися як частково біологічно опосередкований процес, а не лише результат порушень мінерального обміну;
• мікробне середовище каменів може стати новою терапевтичною мішенню для профілактики рецидивів;
• це відкриває перспективи розробки стратегій, спрямованих на модифікацію бактеріальних біоплівок або взаємодії бактерій із кристалами кальцію.

Дослідження було зосереджене на каменях на основі кальцію, і механізми утворення інших, менш поширених типів каменів залишаються недостатньо вивченими.

Напрями подальших досліджень

Автори наголошують на необхідності подальших досліджень для:

• детального з’ясування механізмів взаємодії бактерій із кальцій-оксалатними кристалами;
• визначення бактеріальних видів, найбільш здатних до участі в каменеутворенні;
• ідентифікації факторів, що зумовлюють схильність окремих пацієнтів до рецидивного нефролітіазу.

Багатопрофільний підхід, що поєднує урологію, мікробіологію, біоінженерію та матеріалознавство, може суттєво змінити майбутні стратегії профілактики та лікування каменів у нирках.

Виявлення живих бактерій та біоплівок усередині кальцій-оксалатних каменів у нирках радикально розширює уявлення про патогенез нефролітіазу. Каменеутворення слід розглядати не лише як фізико-хімічний, а й як біологічно модульований процес. Це відкриття створює підґрунтя для нових підходів до розуміння, профілактики та лікування одного з найпоширеніших урологічних захворювань.

ДЖЕРЕЛО: medicalxpress

На платформі Accemedin багато цікавого! Аби не пропустити — підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.