Влияние микробных факторов на стабильность коллоидных свойств мочи при уролитиазе

атогенетический подход к метафилактике мочевого камнеобразования является одной из важных проблем урологии ввиду распространенности уролитиаза, роста за болеваемости, трудности выбора метода лечения. При этом, особенно важно и то, что общая заболеваемость за последние 12 лет увеличилась более чем в 1,5 раза [1,2].

В настоящее время нет единого взгляда на патогенез камнеоб-разования в почках, что, несомненно, тормозит успешное проведение профилактики мочекаменной болезни.

Имеющиеся теории объясняют отдельные звенья в цепи факторов, приводящих к формированию мочевых камней [3-5]. Известно более 200 различных патологических состояний, которые могут сопровождаться образованием конкрементов в органах мочевой системы [6,7].

В последние годы обнаружена взаимосвязь между развитием уролитиаза и метаболическим синдро- мом с его характерными признаками – ожирением, сахарным диабетом, артериальной гипертензией, которые также считаются важными факторами риска развития мочекаменной болезни (МКБ) [8-11]. Используя комплексный подход к изучению проблемы формирования мочевых камней, уролитиаз в настоящее время стали относить к почечным проявлениям метаболического синдрома [4]. Являясь коллоидным раствором, моча содержит высокомолекулярные вещества (белки, полисахариды), обеспечивающие ее стабильность. Дестабилизация коллоидов мочи приводит к формированию конкрементов [12-14]. Основным стабилизатором коллоидных свойств мочи является уро-модулин (белок Тамма-Хорсфалла – БТХ), который является почечным гликопротеином наиболее часто представленным белком мочи [15,16]. Ингибирующее действие БТХ на процессы роста кристаллов в моче связано с наличием на его поверхности сиаловых кислот, которые определяют наличие отрицательного заряда молекулы. Отмечена за- щитная роль уромодулина и в воспалительных процессах. За счет своей структуры БТХ связывает маннозо-зависимые фимбрии инфекционных агентов, что блокирует контакт бактерий с уротелиоци-тами [17]. При определенных обстоятельствах БТХ может стать промотором уролитиаза [18]. Суточная продукция БТХ составляет 50–150 мг, что определяет его низкую концентрацию в моче. При изменении рН мочи происходит изменение структуры БТХ, что соответственно снижает его функциональную активность. Имеются сведения, что у больных с системным уролитиазом определяются мегамо-лекулярные комплексы БТХ со средним размером более 1000 нм, при том что у здоровых людей размер составляет 110-115 нм [19,20]. Взаимосвязь камнеобразования и инфекционных агентов за последние годы достаточно изучена, введено понятие «инфекционные камни» [21,22]. Инфекционное влияние может рассматриваться в качестве патогенетического фактора в развитии МКБ. Наиболее часто инфици- рование патогенными бактериями происходит по восходящему пути (Escherichia coli, Enterococcus spp., Candida spp., Pseudomonas aeruginosa, Corynebacterium urealyticum, Proteus spp.), но иногда нельзя исключить и гематогенный занос бактерий из других инфекционных очагов в организме (Staphylococcus aureus, Haemophilus influenza и др.) [23,24].

Таким образом, если рассматривать БТХ как протективный компонент мочевыводящего тракта, важным аспектом данной проблемы является выяснение взаимосвязи бактериальной инфекции и ее роли в литогенезе. Поэтому комплексная оценка микробиоты мочи и ее влияния на состояние уромодулина должна привести к улучшению качества проводимой метафилактики уролитиаза.

Цель работы: установить наличие и характер взаимосвязи различных микробных ассоциаций с изменением количественных и качественных отклонений в структуре белка Тамма-Хорсфалла для оптимизации лечения и метафилактики у больных уролитиазом.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Под наблюдением находилось 273 пациента с МКБ – 144 (52,8%) мужчин и 129 (47,2%) женщин, возраст пациентов вырьировался от 21 до 76 лет. Рецидивирующее течение уролитиаза отмечалось у 131 пациента (47,9%), у 210 (76,3%) он был односторонний, а у 63 (23%) – билатеральный. Исследовано 492 конкремента, 198 (40,2%) удалены оперативно и 294 (59,8 %) отошли пос-

Таблица 1. Наиболее часто встречающиеся микробные ассоциации в моче у больных уролитиазом

Микроорганизм	Частота
Clostridium (perfringens, ramosum, tetani)	68 %
Streptococcus/Ruminococcus, Str. Mutans	46 %
Aspergillus spp.	42%
Nocardia asteroides	41 %
Вирус простого герпеса	39 %
Bifidobacterium	36 %
Eubacterium, Eubacterium lentum (гр. А)	34 %

ле литокинетической терапии. Контрольную группу составили 35 практически здоровых лиц.

У пациентов, наряду со стандартным клиническим исследованием, определялась микробиота мочевых камней и мочи с использованием газовой хроматографии – масс-спектрометрии с определением микробных маркеров бактерий (в т.ч. анаэробных), вирусов, грибов, общее число проб – 104. Для изучения мега-молекулярных комплексов белка Тамма-Хорсфалла, уровня и структуры уромодулина использовали метод динамического светорассеива-ния при программируемом ее охлаждении (273 пробы). Мочевые камни были исследованы методом электронно-эмиссионной микроскопии на наличие наночастиц.

Полученные данные при уролитиазе и лиц контрольной группы подвергли статистической обработке.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГхМС) определен микробный пейзаж мочи, который представлен большой группой микроорганизмов (вирусов, бактерий, грибов) представляющих облигатных патогенов, факультативных и транзиторных микроорганизмов. Определено, что в моче группы контроля общая бактериальная нагрузка составляет 2362± 1125 к.ед, а из 57 изучаемых микробных маркеров не выявлено 26 (45,6%). Микробиота мочи у пациентов с системным уролитиазом характеризуется крайне высокой общей бакте- риальной нагрузкой, которая составила 82715±20547 к.ед, а у пациентов с односторонним уролитиазом этот показатель был ниже и определяется в интервале 21419±8017 к.ед. (рис. 1).

Рис. 1. Сравнительная характеристика общей бактериальной нагрузки в исследуемых группах (к.ед)

Результаты исследования показали, что наиболее часто встречающимися представителями микробиоты мочи у больных уролитиазом по данным ГхМС являются Aspergillus spp., Herpes simplex, Streptococcus mutans, Clostridium (ramosum, difficile, coccoides), Nocardia asteroides, Klebsiella (табл. 1).

Персонифицировать конкретного возбудителя в процессах литогенеза довольно трудно по причине того, что некоторые микроорганизмы могут пассивно интегрироваться в его структуру в процессе формирования мочевого камня.

При изучении электронномикроскопической структуры мочевых камней, наночастицы выявлены во всех камнях независимо от химического состава (рис. 2).

Таким образом, кальцифицирующие наночастицы можно считать структурами, непосредственно участвующими в мочевом камнеоб-разовании. Учитывая тот факт, что микробные структуры влияют на

Рис. 2. Электронно-эмиссионная микроскопия (х 10 000. 15 kv). Наночастицы в мочевом камне

экспериментальная и клиническая урология № 2 2 0 19 кислотность мочи и структуру уро-модулина, мы применили метод динамического светорассеивания при программируемом охлаждении пробы мочи с целью определения размера комплексов белка Тамма-Хорсфалла.

При исследовании выявлено, что у пациентов с односторонним нефролитиазом средний размер частиц БТХ составил 172,8±6,2 нм, у больных с билатеральной формой заболевания

1518,4±12,3 нм, в то время как этот показатель у лиц контрольной группы составил 111,4±4,8 нм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Резюме:

При использовании метода газовой хроматографии-масс-спектрометрии микробиота мочи и мочевых камней представлена облигатными, факультативными и транзиторными микроорганизмами. Общая бактериальная нагрузка у пациентов с уролитиазом, особенно с системными формами заболевания, значительно выше, чем у представителей группы контроля.

Одним из основных стабилизаторов коллоидной системы мочи является белок Тамма-Хорсфалла (БТХ). При изменении микробиоты мочи и увеличении общей бактериальной нагрузки происходит нарушение структуры БТХ с формированием мега-молекулярных комплексов. Отмечено, что у пациентов с мочекаменной болезнью размер мегамолекулярных комплексов в 10 раз больше, чем у здоровых лиц в контрольной группе.

В комплекс мер проводимой профилактики и метафилак-тики уролитиаза целесообразно применение противомикроб-ной терапии уросептиками, что позволит воздействовать на количественные и качественные показатели микробного спектра, а также улучшить стабильность коллоидных свойств мочи.

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.