К вопросу инфекционного фактора в генезе и течении мочекаменной болезни
Автор: Четвериков Андрей Валерьевич, Белозеров Евгений Степанович
Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu
Рубрика: Клиническая медицина
Статья в выпуске: 2, 2017 года.
Бесплатный доступ
Цель. Уточнение роли инфекционного фактора в генезе, клинических проявлениях мочекаменной болезни и ее осложнений. Материалы и методы. Обследовано 35 практически здоровых добровольцев и 273 больных мочекаменной болезнью, проанализированы годовые отчеты урологической службы г. Санкт-Петербурга и страны. Изучены химический состав мочевых камней, микробиота камней и мочи методом газовой хроматографии - масс-спектроскопии. Результаты. Для Санкт-Петербурга характерны высокие уровни общей заболеваемости уролитиазом (770,1 на 100 тыс. населения) и рецидивного течения болезни (47,9 %). При этом с возрастом увеличивается заболеваемость мочекаменной болезнью: в группе лиц 70 лет и старше она в 10,6 раза выше, чем в группе лиц 18-29 лет. У 82,8 % пациентов, страдающих мочекаменной болезнью, заболевание сопровождается инфекционно-воспалительной патологией мочевыводящих путей полимикробного характера. Микробные маркеры, представители бактерий, вирусов и грибов выявляются во всех химических видах мочевых камней с существенным отличием по количественным показателям от характеристики микробиоты мочи. Заключение. У больных уролитиазом мочевые камни в 82 % случаев по химическому составу относятся к кальциевым, из них 88 % представлены оксалатами кальция. Мочекаменная болезнь в 82,8 % случаев протекает на фоне инфекционно-воспалительных заболеваний. Микробиота мочевых камней представлена: а) облигатными микроорганизмами: бифидумбактериями, лактобациллами, бактероидами, эубактериями, эшерихиями; б) факультативными микроорганизмами: лактозоотрицательными энтеробактериями, стафилококками, протеем, грибами и др.; в) транзиторными микроорганизмами: флавобактериями, ацинетобактериями, некоторыми псевдомонидами.
Мочекаменная болезнь, инфекционные осложнения уролитиаза, химический состав и микробиота мочевых камней
Короткий адрес: https://sciup.org/14113278
IDR: 14113278 | УДК: 616.6-082 | DOI: 10.23648/UMBJ.2017.26.6217
Infectious factors in urolithiasis genesis and development
The objective of the paper is to clarify the effect of infectious factor in genesis, clinical manifestations and complications of urolithiasis. Materials and Methods. 35 apparently healthy volunteers and 273 patients with urolithiasis were examined. The authors analyzed annual reports of the urological service in St. Petersburg and Russian. The authors analyzed chemical composition of kidney stones and stone and urine microbiota by means of gas chromatography - mass spectroscopy. Results. High levels of general incidence of urolithiasis (770.1 per 100,000 population) and recurrent course of the disease (47.9 %) are typical for St. Petersburg. Besides, the incidence of urolithiasis increases with age: it is 10.6 times higher in a group of elderly people (70 years old and older) than among young people (18-29 years old). In 82.8 % of patients with urolithiasis, the disease is accompanied by infectious inflammatory urinary tracts pathology of a polymicrobial nature. Microbial markers, bacteria, viruses and fungi are detected in all chemical types of kindey stones with a significant quantitative difference from characteristics of urine microbiota. Conclusion. In patients with urolithiasis, 82 % of kidney stones by their chemical composition are referred to calcium ones, among them 88 % are represented by calcium oxalates. 82.8 % of urolithiasis is associated with infectious and inflammatory diseases. Microbiota of urinary stones is represented by: a) obligate microorganisms: bifidobacteria, lactobacilli, bacteroids, eubacteria, escherichia; b) facultative microorganisms: lactose negative enterobacteria, staphylococci, Proteus, fungi, etc.; c) transient microorganisms: flavobacteria, Acinetobacter, some pseudomonids.
Текст научной статьи К вопросу инфекционного фактора в генезе и течении мочекаменной болезни
Введение. Актуальность мочекаменной болезни (МКБ) определяется широким распространением заболевания (в мире 2-3 % населения страдает мочекаменной болезнью) с тенденцией к росту заболеваемости преимущественно среди лиц трудоспособного возраста (20-50 лет), нерешенностью вопроса этиопатогенеза, высоким уровнем рецидивного камнеобразования (2/3-3/4 случаев), частыми тяжелыми осложнениями, обусловливающими длительную потерю трудоспо- собности и инвалидность [1–5]. Так, если в Германии в 1980-х гг. отмечалось 9 случаев мочекаменной болезни на 1000 чел., то в 2000-х гг. этот показатель уже вырос до 15 на 1000 чел. При этом отмечается истинный рост заболеваемости, а не улучшение средств диагностики. С чем связан этот рост, точно пока не ясно, однако эксперты в первую очередь говорят об изменениях климата, характера питания, образа жизни. В России общая заболеваемость населения за последние
-
12 лет увеличилась более чем в 1,5 раза [1, 6].
На сегодня выдвигаемые теории объясняют лишь отдельные звенья в большой цепи факторов, приводящих к формированию мочевых камней. Все авторы разделяют точку зрения, что в здоровой почке камнеобразова-ние невозможно. Более 200 различных заболеваний и патологических состояний может сопровождаться образованием конкрементов в органах мочевой системы [7–11].
Цель исследования. Уточнение роли инфекционного фактора в генезе, клинических проявлениях мочекаменной болезни и ее осложнений.
Задачи исследования:
-
1. Изучить распространенность мочекаменной болезни и варианты ее течения в г. Санкт-Петербурге.
-
2. Изучить типы и элементарный состав мочевых камней с учетом их вариантов и направленности камнеобразования.
-
3. Дать характеристику микробного пейзажа мочевых камней у больных мочекаменной болезнью.
-
4. Определить клиническую значимость инфекционного фактора в течении мочекаменной болезни.
Материалы и методы . Под наблюдением находилось 273 пациента, больных мочекаменной болезнью. Контрольную группу составили 35 практически здоровых лиц. Кроме того, для характеристики распространенности мочекаменной болезни проанализированы годовые отчеты органов здравоохранения, в т.ч. урологической службы г. Санкт-Петербурга и страны.
Больные, поступающие в урологический стационар, подвергались комплексному обследованию, включающему сбор данных анамнеза, физико-химический анализ мочи и удаленных камней, клинический анализ крови, общий анализ мочи, анализ химических свойств (определение белка, глюкозы, желчных пигментов) и микроскопию осадка, ультразвуковые, рентгенологические методы обследования (обзорная урография, экскреторная урография, ретроградная уретеропиело-графия), спиральную компьютерную томографию почек (Jeneral Electric с денситометрией). Химический состав мочевых камней определяли методом инфракрасной спектроскопии, принадлежность смешанных вариантов относили к превалирующему химическому компоненту, удельный вес которого превышал 50 %.
Микробиоту мочевых камней и мочи изучали в Центре дисбиозов, сертифицированном Росздравнадзором (разрешение ФС 2010/038 от 24.02.2010), методом газовой хроматографии – масс-спектрометрии с определением маркеров 57 микроорганизмов, представителей бактерий, вирусов, грибов.
Результаты и обсуждение. Санкт-Петербург относится к регионам с показателями первичной заболеваемости и распространенности болезней органов мочеполовой системы и мочекаменной болезни, превышающими средний уровень как в Северо-Западном федеральном округе, так и в стране в целом. На рис. 1 и 2 представлены динамика первичной и общей заболеваемости и показатели впервые выявленной заболеваемости органов мочеполовой системы в 2012–2013 гг., на рис. 3 – показатели распространенности уролитиаза в 2013 г.
В стране имеет место абсолютный рост числа регистрируемых и общего количество больных уролитиазом: в 2013 г. в России было зарегистрировано 805 212 пациентов, страдающих мочекаменной болезнью, тогда как в 2003 г. их было 635 812 чел. (прирост составил 21,1 %). Аналогичная закономерность характерна и для г. Санкт-Петербурга.
Проведенный анализ удельного веса обращающихся за медицинской помощью по поводу мочекаменной болезни в течение 2014 г. выявил повышение показателей в весенне-осенний период года: при среднегодичном показателе 8,3 % обращений в месяц на апрель приходилось 11,1 % обращений, на ноябрь – 10,4 % обращений. Из числа обследованных 51 % пациентов страдали мочекаменной болезнью свыше 5 лет, у 47,9 % больных уролитиаз носил рецидивирующий характер.
Среди госпитализированных в стации-онар 58 % составляли больные в возрасте 20–49 лет, т.е. относящиеся к работоспособной возрастной группе.
При обследовании 273 больных с мочекаменной болезнью сопутствующие заболе- вания выявлялись преимущественно у лиц пожилого возраста в виде патологии органов мочеполовой системы (пиелонефрит, цистит, простатит, болезни женских половых орга- нов), патологии системы кровообращения (преимущественно ИБС и артериальная гипертензия), бронхолегочной патология, ожирения (табл. 1).
Рис. 1. Динамика первичной и общей заболеваемости мочеполовой системы в РФ (на 100 тыс. населения)
Таблица 1
Сопутствующие заболевания, выявленные у больных МКБ
|
Сопутствующие заболевания |
Абс. число |
В том числе, абс. (%) |
|
|
мужчины |
женщины |
||
|
Пиелонефрит, цистит, простатит |
147 |
59 (40,1) |
88 (59,9) |
|
Ожирение |
94 |
37 (39,4) |
57 (60,6) |
|
Заболевания органов пищеварения |
111 |
62 (55,8) |
49 (44,2) |
|
Болезни системы кровообращения |
112 |
62 (55,3) |
0 (44,7) |
|
Воспалительные заболевания нижних мочевых путей и половых органов |
135 |
58 (42,9) |
77 (57,1) |
|
Аномалия развития мочевых органов |
31 |
14 (45,2) |
17 (54,8) |
|
Сахарный диабет |
29 |
13 (44,8) |
16 (55,2) |
|
Желчнокаменная болезнь |
21 |
8 (38,1) |
13 (61,9) |
|
Бронхолегочные заболевания |
23 |
14 (60,8) |
9 (39,2) |
Инфекционно-воспалительные заболева- лонефрит, цистит, простатит) у больных уролиния органов мочевыделительной системы (пие- тиазом имели место у 147 пациентов (53,8 %).
Однако это лишь регистрация нозологических форм, не отражающая характеристику микробиоты кишечника, крови, мочи и мочевых камней. Проведенные бактериологические исследования с использованием стандартных методов и дополнительное микробиологическое обследование на урогенитальный микоплазмоз позволили выявить патологию мочевыводящих путей уже у 226 пациентов, что составило 82,8 %.
Сегодня нет единого мнения о том, что является первичным: инфекционно-воспалительные заболевания определяют развитие мочекаменной болезни, или она служит причиной формирования воспалительного процесса.
Мочекаменная болезнь является хронической патологией всего организма с клиническими проявлениями как местного, так и системного характера с нарушением метаболизма. Основные характеристики метаболического статуса демонстрируют биохимические показатели крови и мочи. Данные биохимических показателей крови представлены в табл. 2, из которой видно, что большинство из них находится в пределах физиологической нормы, но выявлен повышенный уровень мочевины в крови, калия и натрия в плазме, кальция и фосфора в сыворотке крови.
Таблица 2
|
Биохимический показатель крови, ммоль/л |
Больные МКБ |
Норма |
|
Общий белок сыворотки, г/л |
73,7±1,5 |
65–85 |
|
Мочевина |
7,19±0,63 |
3,3–6,6 |
|
Креатинин крови |
0,113±0,004 |
0,088–0,177 |
|
Глюкоза крови |
4,93±0,16 |
3,05–5,27 |
|
Мочевая кислота в крови |
0,330±0,007 |
0,12–0,38 |
|
Калий плазмы |
5,72±0,77 |
3,48–5,30 |
|
Кальций сыворотки |
3,31±0,29 |
2,25–3,00 |
|
Натрий плазмы |
173,8±16,5 |
130,5–156,6 |
|
Фосфор сыворотки |
2,09±0,04 |
0,65–1,30 |
|
Магний сыворотки |
0,83±0,30 |
0,70–0,99 |
Биохимические показатели крови у больных
В табл. 3 представлены биохимические показатели мочи больных. Отметим, что большинство показателей укладывается в пределы физиологических норм.
Таблица 3
|
Биохимический показатель |
Больные МКБ |
Норма |
|
Калий, ммоль/сут |
52,60±5,45 |
30–100 |
|
Натрий, ммоль/сут |
215,2±11,6 |
130–260 |
|
Кальций, ммоль/сут |
5,33±0,34 |
2,5–7,5 |
|
Магний, ммоль/сут |
5,20±0,68 |
2,5–8,5 |
|
Фосфор, ммоль/сут |
24,90±2,74 |
12,9–40,0 |
|
Мочевая кислота, ммоль/сут |
4,36±0,51 |
1,48–4,43 |
|
Оксалаты, мг/cут |
0,45±0,11 |
8,0–40,0 |
|
рН мочи |
5,57±0,37 |
4,5–8,0 |
|
Осмолярность мочи, ммоль/л |
544,50±25,36 |
600–800 |
Биохимические показатели мочи
Основной метод лечения больных в стационаре – литотрипсия, метод хирургического, но не оперативного лечения уролитиаза, вытеснивший оперативное удаление мочевых камней.
Из 492 удаленных камней 93 камня имели размер свыше 2 см (18,9 %), из них 77 камней были крупными и коралловидными (16 камней), в 81,1 % случаев камни имели небольшой размер.
В большинстве случаев камни были локализованы почках и мочеточниках, струвитные камни несколько чаще выявлялись в мо- чевом пузыре и уретре, чем камни иной химической характеристики.
Оценка минерального типа мочевых камней выявила превалирование оксалатов, чаще полихимического типа, т.е. смешанного характера с преимущественным преобладанием оксалатов; редко встречались цистины, представленные однородным химическим составом.
Рис. 4 демонстрирует виды мочевых конкрементов. Отмечено преобладание кальциевых камней с превалированием среди них оксалатов кальция.
Рис. 4. Состав камней
Микробиота мочевых камней, полученных от 67 пациентов, изучена методом газовой хроматографии – масс-спектрометрии. В основе метода лежит высокоточное определение специфических маркерных молекул, входящих в состав клеточных липидов микроорганизмов. Например, число бифидобактерий определяется по компоненту специфического липида клеточной мембраны – плазмологена, в котором одна из жирных кислот глицерида заменена жирным альдегидом. Для бифидобактерий отличительным является октадеце-новый альдегид, который и регистрировали в качестве меры их концентрации; маркером клинически значимых микроскопических грибов Aspergillus, Candida, Mucor являются эргостерол, а также кампестерол и ситостерол.
Метод характеризуется высокой чувствительностью и селективностью, при этом позволяет одновременно измерять концентрации более сотни микробных маркеров непосредственно в анализируемом материале: крови, моче, биоптатах и других биологических жидкостях и тканях, а также в небиологических пробах, минуя стадию предварительного посева на питательные среды или использование тестовых биохимических материалов. Для учета разработан автоматиче- ский алгоритм анализа с помощью штатных программ, позволяющих определить численность более 50 клинически значимых видов микроорганизмов (табл. 1) в материале в течение 3 ч с момента его поступления в лабораторию.
Проведенными исследованиями по сопоставлению показателей микробных маркеров в мочевых камнях и моче (показатели мочи взяты за норму) установлено:
– в мочевых камнях присутствуют в высоких титрах кокки, бациллы, коринебакте-рии ( Streptococcus mutans, Lactococcus, Acine-tobacter/Moraxella ; Streptococcus/Ruminoco-ccus, Staphylococcus ), анаэробы Eubacterium lentum (группа А), Eubacterium, Clostridium ramosum, Clostridium perfringens, Clostridium coccoides, Fusobacterium/Haemophylus ; аэробные актинобактерии Actinomyces viscosus, Nocardia asteroids , Streptomyces ; энтеробактерии Helicobacter pylori , микроскоепические грибы, вирусы Herpes simplex, вирус Эпстайна–Барр;
– не выявлены в мочевых камнях облигатные патогенны: Mycobacterium tuberculosis, Chlamydia, а также Bacillus megaterium, Eubacterium moniliforme sbsp, Bacteroides hypermegas, Peptostreptococcus anaerobius 18623 , Peptostreptococcus anaerobius 17642 , Propionibacterium, Propionibacterium jensenii, Pseudomonas aeruginosa, Stenotrophomonas maltophilia, Porphyromonas, Flavobacterium, Butyrivibrio/Cl. fimetarum, цитомегаловирусы .
Согласно анализу инфраструктура микробиоты мочевых камней представлена: а) облигатными микроорганизмами: бифи-думбактериями, лактобациллами, бактероидами, эубактериями (Eubacterium lentum, Eubacterium moniliforme sbsp., Eubacterium/Cl. Coccoides), эшерихиями (Fusobacterium/Hae- mophylus); б) факультативными микроорганизмами: лактозоотрицательными энтеробак- териями, стафилококками, протеем, грибами и др.; в) транзиторными микроорганизмами: флавобактериями, ацинетобактериями, некоторыми псевдомонидами.
Таким образом, микробиота мочевых камней представлена большой группой микроорганизмов (вирусов, бактерий, грибов), представляющих облигатные патогены, факультативные и транзиторные микроорганизмы.
Выводы:
-
1. Мочекаменная болезнь, занимая второе место по причинам госпитализации пациентов в урологический стационар, имеет тенденцию к росту показателей заболеваемости в г. Санкт-Петербурге, Северо-Западном федеральном округе и стране в целом, при этом уровень первичной регистрации и распространенности в г. Санкт-Петербурге выше, чем СЗФО и РФ.
-
2. По химическому составу превалируют кальциевые мочевые камни (82 %), среди них 88 % представлены оксалатами кальция.
-
3. По данным бактериологических исследований с использованием стандартных методов и дополнительных микробиологических обследований на урогенитальный микоплазмоз, мочекаменная болезнь в 82,8 % случаев протекает на фоне инфекционновоспалительных заболеваний.
-
4. Микробиота мочевых камней представлена облигатными микроорганизмами: а) бифидумбактериями, лактобациллами, бактероидами, эубактериями ( Eubacterium len-tum, Eubacterium moniliforme sbsp., Eubacterium/Cl. Coccoides ), эшерихиями (Fusobacteri-
- um/Haemophylus); б) факультативными микроорганизмами: лактозоотрицательными энтеробактериями, стафилококками, протеем, грибами и др.; в) транзиторными микроорганизмами: флавобактериями, ацинетобакте-риями, некоторыми псевдомонидами.
Список литературы К вопросу инфекционного фактора в генезе и течении мочекаменной болезни
- Аполихин О.И., Сивков А.В., Бешлиев Д.А., Солнцева Т.В., Комарова В.А. Анализ уронефрологической заболеваемости в Российской Федерации по данным официальной статистики. Экспериментальная и клиническая урология. 2010; 1: 4-11.
- Аполихин О.И., Сивков А.В., Солнцева Т.В., Комарова В.А. Эпидемиология мочекаменной болезни в различных регионах Российской Федерации. Бюллетень медицинских интернет-конференций. 2011; 3 (1): 167-176.
- Indridason O.S., Birgisson S., Edvardsson V.O., Sigvaldason H., Sigfusson N., Palsson R. Epidemiology of kidney stones in Iceland: a population-based study. Scand. J. Urol. Nephrol. 2009; 40 (3): 215-220.
- Knoll T. Epidemiology, Pathogenesis, and Pathophysiology of Urolithiasis. Eur. Urol. Suppl. 2010; 9: 802-806.
- Romero V., Akpinar H., Assimos D.G. Kidney Stones: A Global Picture of Prevalence, Incidence, and Associated Risk Factors. Rev. Urol. 2010; 12 (2-3): 86-96.
- Вальвачев А.А. Мочекаменная болезнь. URL: http://www.chelnyclinic.ru/about-the-diseases/63-mochekamennaya-bolezn.html (дата обращения 16.06.2016).
- Низамов Д.С. Экологические факторы и уровень заболеваемости мочекаменной болезнью в регионах Таджикистана: автореф. дис. … канд. мед. наук. М.; 2009.
- Ченина И.Н., Неймарк А.И., Неймарк Б.А. Патогенное минералообразование в почках и слюнных железах //Экспериментальная и клиническая урология. 2010; 4: 30-31.
- Filgueiras P.R., Almeida J.R., Kang H.C., Rosa M.L., Lugon J.R. Metabolic syndrome and associated urolithiasis in adults enrolled in a community-based health program. Fam. Pract. 2013; 30 (3): 276-281.
- Taylor E.N., Stampfer M.J., Curhan G.C. Obesity, weight gain, and the risk of kidney stones. JAMA. 2008; 293 (4): 455-462.
- Viswanathan P., Beshensky A.M., Lutz M.J., Kleinman J.G., Wesson J.A. Proteomic analysis of stone former urine. Urol Res. 2008; 36 (3-4): 190-191.