Биохимическое исследование (анализ) крови и мочи при мочекаменной болезни

После определения состава конкремента с помощью инфракрасной спектроскопии требуется проведение дифференциальной диагностики причин камнеобразования.  Рекомендации Европейского общества урологов 2017 г. указывают на необходимость выявления пациентов с высоким риском камнеобразования и рецидива, что требует прицельного выявления ряда состояний.

Таблица 1. Основные диагностируемые причины МКБ

Наряду с данными факторами, у больных МКБ описан ряд характерных измерений метаболизма, которые следует выявлять в целях последующей коррекции. К ним относятся изолированная гиперкальциурия, гипероксалатурия, гиперурикозурия, низкий объем мочи и гипоцитратурия. Для того, чтобы избежать избыточного обследования, выявление причин камнеобразования должно быть основано на клинической картине, данных инструментальной диагностики и визуализации, а также анализа состава мочевого камня. В зависимости от преобладания химических компонентов следует использовать уточняющие лабораторные тесты.

Диагностика причин камнеобразования при конкрементах с преобладанием фосфатных солей кальция (брушит, октакальция фосфат, гидрокси- и карбоксиапатиты)

Хотя частота монокомпонентных конкрементов из фосфата кальция сравнительно мала, однако фосфатные соли кальция лежат в основе образования формирования большинства смешанных конкрементов, прежде всего оксалатов. Поскольку причиной преципитации фосфатных солей кальция часто является системное нарушения обмена кальция, поиск такой причины актуален при большинстве смешанных конкрементов. При постоянно высокой концентрации кальция и фосфата в моче в слабощелочной среде формируется брушит – соль кальция фосфата с максимальным количеством кальция. Другие кальциевые соли (апатиты) образуются в щелочной среде (pH>7) и являются инфекционно-зависимыми.

Гиперпаратиреоз первичный и вторичный

Паратиреоидный гормон или паратгормон (ПГ) поддерживает содержание кальция крови, поэтому первым проявленим гиперпаратиреоза (ГПТ) является повышение концентрации общего кальция и ионизированного кальция в крови. Частота субклинического ГПТ может доходить 0,2% всех лиц старше 60 лет, поэтому рекомендуется скрининг этого состояния путем оценки ионизированного кальция крови и определения концентрации паратгормона. Нормальные значения ионизированного кальция позволяют исключить первичный ГПТ. Первичный ГПТ обычно течет субклинически, и проявляется нефролитиазом и остеопенией, расстройствами со стороны ЖТК. На фоне хронического поражения почек и ряде других причин может развиваться вторичный ГПТ, паратгормон повышен, но концентрация кальция крови нормальная или снижена в связи с гиперкальцурией. Обследование следует дополнять исследованием креатинина с расчетом скорости клубочковой фильтрации (СКФ) и мочевины крови и другими тестами на функциональное состояние почек. Другими причинами гиперкальциемии является метастазирование солидных опухолей и гематологические раки (миелома), гипертиреоз, прием тиазидных диуретиков, гипервитаминоз А и D, интоксикация алюминием, и передозировка Ca-содержащими препаратами и антацидами (молочно-щелочной синдром).

Исследование причин гиперкальциемии требует выявление характерных изменений метаболизма, включая гиперкальциурию, гипофосфатемию, увеличение сывороточной щелочной фосфатазы, уровень витамина D сыворотки крови.

Абсорбционная гиперкальциурия и гиперчувствительность к витамину D

Хотя гиперкальциурию (ГКУ) не выделяют в отдельное заболевание, однако это состояние, связанное с изолированной мочевой экскрецией кальция, отмечают у 5-10% популяции. Гиперкальцурия без гиперкальцемии является наиболее частой причиной МКБ с солями кальция и может быть выявлена у 25-30% пациентов. Выделяют три основных причины: абсорбционную, ренальную, резорбтивную (гиперпаратиреоз). Из них абсорбционная или пищевая (не более 200 мг/сут при диете в 400 мг кальция), обусловленная повышенным всасыванием кальция, является наиболее частой.

Для скринига изолированной ГКУ используется отношение кальция и креатинина в разовой моче, которое должно быть подтверждено увеличением суточной экскреции кальция. При абсорбционной ГКУ кальций мочи изменяется в зависимости от пищевой концентрации, однако ионизированный кальций, фосфаты сыворотки и паратгормон при абсорбционной ГКУ остаются в пределах нормы. Причиной абсорбтивной ГКУ может быть высокие концентрации витамина Д, а также высокая врожденная чувствительность рецепторов витамина Д, которая обуславливает повышенное всасывание кальция в ЖКТ. Полиморфизм VRD283В обуславливает повышенную экспрессию рецептора и как следствие более высокую чувствительность тканей к витамину Д.

Другие причины гиперкальциурии

Причиной длительной гиперкальциемии являются гранулематозные процессы, в частности саркоидоз. Клетки саркоидных гранулем формируют повышенное количество активного витамина D3, что приводит к увеличению всасывания кальция и фосфатов, повышению их концентраций в крови,  и частому развитию нефрокальциноза (см.ниже). Повышение метаболитов витамина D и высокая  активность антиотензин-превращающего фермента в крови указывает на саркоидоз. Выделяют также ренальную форму ГКУ на фоне поражения почек, которая не реагирует на изменения кальция в диете, сопровождается выраженной гиперфосфатурией и умеренным вторичным гиперпаратиреозом с увеличением паратгормона, при нормокальциемии и гипофосфатемии.

Резорбтивная гиперкальциурия может возникать при вторичном гиперпаратиреозе, гипертиреозе, длительном приеме стероидных гормонов, иммобилизации и ряде других причин. Щелочная фосфатаза часто повышена при ренальной и резорбтивной формах ГКУ.

Почечный канальцевый ацидоз

Почечный канальциевый ацидоз (ПКА) представляет состояние с нарушением закисления мочи канальцами, с нарушением выделения аммония в мочу и синтеза бикарбоната в кровь. Это состояние сопровождается стабильно высоким рН мочи (не ниже 5,3 при фармакологических пробах с аммония хлоридом или фуросемидом; стабильно более 5,8). Нарушения синтеза бикарбонатов проявляется гиперхлоремией, которая является наиболее ярким проявлением этого заболевания. Также в крови выявляется гипокалиемией, гипокальциемией. Нередко на фоне ПКА в результате гипокальцемии возникает компенсаторный вторичный ГПТ. При врожденном ПКА 1 типа нарушения кислотно-основного баланса часто проявляются нефрокальцинозом. Существует ряд вторичных форм ПКА на фоне медуллярной губчатой почки (см. ниже), системных ревматических процессов (СКВ, с.Шегрена), гматоонкологии и ряда обменных нарушений.

Для диагностики этого стояния следует исследовать электролиты Na, K, Cl  сыворотки крови, ионизированный кальций и паратгормон. При повторном определении (не менее 2 дней) рН утренней и разовой мочи рН мочи остается стабильно высоким (>6.5) в отсутствии инфекции мочевыводящих путей. В анализе суточной мочи следует исследовать суточную экскрецию натрия, калия, хлоридов, что позволяет исключить другие причины ацидоза, а также определить суточную экскрецию кальция, которая значительно повышена при этом заболевании. Низкая концентрация цитрата и магния характерна для расстройств функций канальцев и является основой для последующей фармакологической коррекции.

Медуллярная губчатая почка, нефрокальциноз и поликистоз почек

Губчатая почка представляет частый врожденный дефект образования почечной ткани с дефектом функции собирательных трубочек, который проявляется почечным кальцевым ацидозом (см выше) со щелочной мочей, гиперкальциурией и гиперфосфатурией. При губчатой почке отмечаются конкременты с преобладанием фосфата кальция. Другим обычным проявление медуллярной губчатой почки является ренальная гиперкальциурия со вторичным гиперпаратиреозом (см.ниже).

Нефрокальциноз сопровождается кальцификацией паренхимы почек и нарушении концентрационной функции почек. Он выявляется у больных с гиперпаратиреозом, хронической гиперкальциемий, губчатой почкой, и другими грубыми нарушением метаболизма кальция. Его проявлением также является почечный канальцевый ацидоз, гипокалиемия, и нарушение способности концентрировать мочу, гиперфосфатурия и гипернатриурия. Поликистоз почек также представляет собой наследственную патологию канальцев, сопровождающуюся пролиферацией эпителиальных клеток и формированием кист. До 30% пациентов с поликистозом почек имеют кальциевые или уратные конкременты.

При губчатой почке, нефрокальцинозе и поликистозе отмечается выраженное нарушение концентрации мочи с осмолярностью не выше 800 мОсмоль, что требует повторных исследований рН (02-089) и осмолярности утренней и разовой мочи. Обследование утренней мочи рекомендуется проводить на фоне ограничения жидкости на срок 12-24 часа.

Канальциевые нарушения при этих состояниях проявляются гипокальциурией с высоким отношением кальция к креатинину в разовой моче. Часто эти заболевания проявляются микро/макрогематурией и рецидивирующим пиелонефритом и требуют контроля функции почек с помощью исследования креатинина с расчетом СКФ и мочевины, кальция и фосфора крови, суточной экскреции уратов, фосфатов, цитрата и кальция, посева мочи, а также выявления микроальбуминурии.

Причины формирования конкрементов с преобладанием оксалата кальция (моногидрат, дигидрат и тригидрат оксалата кальция)

Идиопатическая гипероксалатурия 40-60 mg/d (>0.5ммоль/сут) является основной причиной нарушения почечной экскреции солей. На фоне поражения ЖКТ отмечается абсорбционная гипероксалатурия. К ней приводит как высокое потреблением оксалата с растительной пищей, так и патологией ЖКТ, проявляющейся хронической диареей. Диарея на фоне воспалительных заболеваний кишечника, поражения тонкого кишечника, нарушения функции печени, бариатрической хирургии снижается количество доступного кальция в кишечнике, что приводит к нарушение формирования нерастворимых оксалатных солей кальция из диетических оксалатов. Это проявляется снижением всасывания жирорастворимых витаминов, в том числе витамина D и витамина А. Таким образом, в кишечнике сохраняется значительное количество свободных оксалатов, что ведет к всасыванию избыточных количеств щавелевой кислоты в кровь и ее последующей экскреции почками с формированием мочевых конкрементов. Выделяют редкую первичную аутосомно-рецессивную гипероксалурию, обусловленную повышенным синтезом оксалата печенью, и сопровождающуюся наибольшими концентрациями оксалатов в моче (>100 мг/сутки >1ммоль/сут). Однако у многих пациентов с МКБ отмечается идиопатическая гипероксалатурия, которая не имеет очевидной причины. Нередким сочетанием при оксалатных конкрементах является сочетание гипероксалатурии и гиперурикозурии (>4 ммоль/сутки). При выраженной гиперурикозурии кальциевые соли, в частности оксалат, может высаливаться из мочи с формированием типичных оксалатов кальция.

Минимальный объем обследования первичных пациентов должен включать анализ крови на ионизированный кальций и креатинин с расчетом СКФ, электролиты плазмы (К, Na, Cl), рН утренней и разовой мочи, общий анализ мочи, отношение кальция и креатинина в разовой моче, а также следует обращать внимание на повышенную суточную экскрецию кальция, уратов, оксалатов при снижении экскреции цитрата и магния.

Причины образования конкрементов с преобладанием мочевой кислоты (ангидрид мочевой кислоты, дигидрат мочевой кислоты, натрий моноурат,)

Конкременты мочевой кислоты являются вторыми после кальций-содержащих мочевых камней, причем их формирование в меньшей степени зависит от концентрации других солей. При рН 5,5 мочевая кислота и ее анионы (ураты) находятся в равновесии, а при более низких значениях рН формируется избыток нерастворимой мочевой кислоты, которая преципитирует в виде уратных конкременты. Стабильно низкий рН мочи (<5.8) являются основным фактором формирования уратных конкрементов, а медикаментозное защелачивание мочи до 7.0-7.2 приводит к химолизу конкрементов. Высокий уровень потребления мочевой кислоты и ее продукция при метаболизме также играют роль развитии гиперурикемии. Гиперурикемия, которая в ряде случаев сопровождается урикозурией, отмечается у лиц с характерными метаболическими изменениями, т.н. «метаболическим синдромом» в виде гипертриглицеридемии, высоким индексом массы тела, сниженной толерантностью глюкозе и сахарном диабете 2 типа. В ряде случаев у таких лиц может развиваться картина подагры, однако урикозурия часто отсутствует. Особенностью «метаболического синдрома» является крайне низкий рН мочи, который лежит в основе нарушения растворимости мочевой кислоты. Причиной нарушения рН мочи является нарушение синтеза аммонийных оснований и синтеза бикарбонатных анионов почками.

Минимальный объем обследования первичных пациентов должен включать анализ крови на концентрацию мочевой кислоты, триглицеридов, холестерин, липидограмму, глюкозу, инсулин, гликированный гемоглобин, креатинин, высокочувствительный С-реактивный белок (СРБ), рН утренней и разовой мочи, общий анализ мочи, а также суточную экскрецию уратов.

Причины образования конкрементов инфекционного характера (струвит, урат аммония, гидроксиапатит, карбонапатит, аморфный фосфат, карбонат кальция, витлокит, ньюберит)

Расщепление мочевины под действием фермента уреазы приводит к образованию ионов аммония и солей угольной кислоты. В результате этой реакции моча защелачивается аммонийными основаниями до сверхфизиологического уровня (pH>7), формированию аммонийных солей тривалентных фосфатов (струвита) и уратных солей (урат аммония), а также и образованию конкрементов, содержащих карбонат или гидрокарбонат кальция. Основными уреазо-позитивными микроорганизмами являются Proteus spp. и Klebsiella spp., реже бактерии рода Providencia, Staphylococcus, Serratia, Ureaplasma urealyticum. Менее 5% штаммов кишечной палочки (E.coli) производят уреазу.

Редкие конкремента урата аммония сопровождаются гиперурикозурией при щелочном рН мочи

Для диагностики инфекции мочевыводящих путей следует исследовать общий анализ мочи, рН утренней и разовой мочи, проводить подсчет клеток по Нечипоренко, проводить посев мочи с определением чувствительности к антибиотикам. Клинический анализ крови, и исследование высокочувствительного С-реактивного белка или прокальцитонина позволяет выявить воспаление, характерное для хронического инфекционного процесса.

Конкременты, содержащие цистин и другие редкие компоненты (цистин, дигидроксиаденин, ксантин)

Редкие монокомпонентные конкременты, такие как цистин, обусловлены генетическими нарушения метаболизма. Гиперцистинурия, обсловленная врожденным нарушением реабсорбции аминокислот, приводит к формированию цистиновых конкрементов. Общий анализ мочи и анализ мочи по Нечипоренко позволяет обнаружить характерные гексагональные цистиновые кристаллы, а эффективное лечение приводит к их исчезновению из мочи. При анализе рН утренней и разовой мочи отмечается кислая среда.

Дефицит аденин-фосфорибозилтрансферазы приводит к формированию конкрементов дигидрокисаденина. Как и при цистинемии исследованием мочевого осадка позволяет обнаружить характерные мелкие округлые кристаллы с характерным лучепреломлением, при этом рН мочи является щелочным. При нарушения метаболизма, приводящих к ксантиновым мочевым камням, отмечается снижение синтеза мочевой кислоты, приводящих как к выраженной гипоурикемиии, так снижению ее концентрации в моче.

Для обследования пациентов с цистиновыми камнями и конкрементами с редким химическим составом следует проводить анализ мочевого осадка с помощью поляризационной микроскопии. Такой анализ позволяет выявить редкие формы кристаллов и контролировать эффект проводимой терапии.

Список литературы

Документы