С.О. Возіанов, Д.В. Коваль, А.В. Руденко, Н.І. Желтовська

Визначення залежності процесів каменеутворення в нирках від біологічних властивостей виявлених у сечі умовно-патогенних мікроорганізмів

Вступ. Сечокам’яна хвороба (СКХ), як відомо, стабільно посідає друге місце в структурі причин смертності від урологічної патології [1]. За даними ВООЗ у переважній більшості розвинених країн світу на СКХ хворіють 1- 3% дорослого населення віком 20-50 років. В Україні в період з 2014 до 2015 року кількість зареєстрованих хворих на уролітіаз збільшилась на 7080 випадків (майже 3%) [2, 7]. Незважаючи на великі досягнення в діагностиці та лікуванні СКХ, сучасна урологія спрямовує зусилля на видалення конкрементів сечовидільної системи - на усунення наслідку, а не на метафілактику хвороби. Успіхи у видаленні, дробленні та виведенні фрагментів конкреметів багато в чому залежать не стільки від застосованих новітніх технологій, як від розміру, кількості, щільності конкрементів і наявності супутніх ускладнень (пієлонефрит, уретерит, цистит) [3].

Конкременти за розмірами поділяють на: дрібні (до 0,5-0,8 см у діаметрі), середні (0,9- 1,35 см), великі (1,6-2,5 см) та дуже великі (> 2,5 см), які часом заповнюють всю порожнисту систему нирки і мають відросткову будову [4]. Втім більшість урологів світу, що вивчали проблему СКХ протягом останніх 50-100 років, завжди приділяли увагу хімічному складу конкрементів, які відходили у хворих самостійно або були видалені тим чи іншим способом із сечовивідної системи. Досі вважається, що, знаючи хімічний склад таких конкрементів, можна створити ефективну систему «доцільної» метафілактики каменеутворення за допомогою систематичної фітотерапії, медикаментозної терапії, дієтичних обмежень, питного режиму мінеральних вод. За хімічним складом конкрементів прийнято виділяти такі види СКХ [4]:

- оксалатна (конкременти утворюються переважно зі солей щавлевої кислоти - виявляють у 37-56% усіх хворих на СКХ;

- уратна (конкременти складаються зде-більшого з кристалів сечової кислоти та її солей - у 11-23% хворих на СКХ;

- фосфатна (конкременти утворюються переважно зі солей фосфорної кислоти - 8-11% хворих на СКХ;

- карбонатна (до складу конкрементів входять здебільшого кальцієві солі вугільної кислоти (карбонати, або карбонатапатити) - виявляють не більш ніж у 1% хворих на СКХ.

- обмінна - цистинова (конкременти утворюються переважно із сірчаних сполук амінокислоти цистеїну) - 0,3-0,8% усіх хворих на СКХ;

- ксантинова (холестеринова) СКХ (конкременти утворюються з часткового розпаду жовчних пігментів, що склеюються з сечовою кислотою та епітелієм при дуже концентрованій сечі) - до 0,2% хворих на СКХ;

- змішана (рідкісна форма СКХ, при якій конкременти утворюються з оксиду заліза та кальцієво-магнезіальних солей сечової або ву-гільної кислоти) - до 0,1% хворих на СКХ.

Цей поділ є умовним, тому що в чистому вигляді такі типи конкрементів у хворих на СКХ утворюються дуже рідко. Навіть у «найчистіших» оксалатних чи інших конкрементах обов’язково наявні майже всі складники продуктів обміну, які виводяться нирками у вигляді сечових солей. Це пояснюється тим, що хімічний склад конкрементів мало залежить від екзогенних факторів (характеру харчування, національних звичок щодо добору харчових продуктів і пиття), а визначається обмінними процесами в організмі людини, у результаті яких утворюється майже стабільна кількість продуктів обміну, що виводиться нирками у вигляді сечових солей, приблизно в такому співвідношенні: до 30% сечової кислоти і її солей, до 30% солей щавлевої кислоти, до 30% солей фосфорної кислоти та до 10% сукупності солей інших кислот. Тому існує ще більш спрощений поділ СКХ на види: СКХ з конкрементами неорганічної будови - фосфатно-карбонатно-оксалатно-магнієво-кальцієвими й СКХ з конкрементами органічної будови - із кристалів сечової кислоти та її солей: уратів, цистину, ксантину, «білкових» елементів (клітини епітелію, лейкоцити, уромукоїди, бактерії) [5, 6, 7].

Всі конкременти складаються з органічної та мінеральної частин. Мінеральний вміст включає від 6 до 17 та більше мікроелементів. Що ж стосується хімічної структури конкрементів виділяють [3,4]:

А. Кристалічні конкременти:

1. Неорганічні:

- pH сечі 6,0 - кальцію оксалат (вевелліт, веделліт);

- рН сечі 6,5 - кальцію фосфат (гідро-ксилапатит, карбонатапатит, брушит);

- рН сечі і6,8 - магній амоній фосфат (струвіт).

2. Органічні:

- рН сечі 5,5-6,0 - сечова кислота, її солі-урати, цистин, ксантин;

- рН сечі 6,0 - урат амонію.

Б. Білкові конкременти (при рН сечі 6,0-7,5).

Враховуючи те, що сечокам’яна хвороба досить часто ускладнюється інфекцією сечовивідних шляхів, додаткового вивчення потребує встановлення видового спектра мікроорганізмів, які одночасно викликають розвиток запального процесу в нирках [8,9]. Провідну роль у розвитку запальних процесів у нирках, особливо при калькульозному пієлонефриті, відіграють грамнегативні бактерії - переважно представники ентеробактерій (E. coli, Proteus spp., Klebsiella spp.), рідше стафілококи та ентерококи. Відомо, що протеї володіють вираженою уреазною актив-ністю, що негативно впливає на перебіг пієлонефритута на процес каменеутворення, значно прискорюючи його. У ряді експериментів доведено, що протеї призводять до зниження рівня протеолізу сечі за рахунок зменшення протео-літичної активності через збільшення рівня інгібіторів протеїназ [10,11,12].

Відомо також, що джерелом інфекції у хворих на гострий та загострення хронічного пієлонефриту, в першу чергу, можуть бути запальні процеси статевих органів. Порушення первинних захисних механізмів слизової оболонки уретри може провокувати висхідний шлях поширення збудників інфекційного µенезу - проникнення неспецифічної мікрофлори до сечового міхура, колонізацію слизової оболонки з подальшим ураженням й розвитком клінічної картини гострого уретриту, циститу і, за відсутності адекватної антибактеріальної терапії, пієлонефриту. Роботи багатьох вчених як в Україні, так і за її межами доводять, що генітальні інфекції, збудниками яких є молікути, а саме Mycoplasma hominis та Ureaplasma urealyticum/parvum мають суттєве значення у розвитку пієлонефриту. Потребує також додаткового вивчення роль хла-мідійної інфекції у розвитку запального процесу нирок, особливо у хворих з порушеними метаболічними процесами [17].

Таким чином, вивчення структури й складу сечових конкрементів та чинників, що сприяють процесу каменеутворення, є завданням як теоретичної, так і практичної спрямованості.

Мета дослідження: визначення ролі чинників інфекційного µенезу різної таксономічної належності у розвитку як запального процесу в нирках так і каменеутворення з визначенням мінерального складу видалених конкрементів [13].

Матеріали та методи дослідження. Клінічна частина роботи виконана на базі урологічного відділення Черкаської обласної лікарні. Обстежено 59 хворих, госпіталізованих в урологічне відділення з інфекцією сечових шляхів на тлі сечокам’яної хвороби. Усім пацієнтам були проведені загальноклінічні обстеження: загальний аналіз крові, загальний аналіз сечі, біохімія крові, УЗД - діагностика, оглядова та в/в уро-графія. Одночасно було виконано мікробіологіч-не дослідження сечі для визначення спектра й показника мікробного числа виділених бактеріальних культур методом посіву біологічного матеріалу на кров’яний та Сабуро агар й встановлення чутливості збудників до антибактеріальних препаратів та застосовано метод ПЛР сечі для ампліфікації ДНК Chlamydia trachomatis, M. hominis., Ureaplasma spp. Було проведено спектральний аналіз всіх видалених конкрементів шляхом рентгенструктурної діагностики на апараті ДРОН-1.

Результати та їх обговорення. У 45 хворих (76,2%) діагностовано ознаки гострого запального процесу в нирках, з них у 59,3% цей діагноз підтверджено мікробіологічними дослідженнями. Обстежені пацієнти були поділені на 3 групи з врахуванням таксономічної належності виділених збудників: I група - 25 хворих (42,3%), у яких за допомогою полімеразної-ланцюгової реакції в сечі було ампліфіковано ДНК біовару U. urealyticum. Одночасно у 10 хворих цієї групи (16,9%) разом з уреаплазмами було виділено Proteus spp., Р. mirabilis та E. coli. 10 хворих I групи, у яких була виявлена лише U. urealyticum - виділено у групу Iа. II групу склали 24 хворих (40,6%) на СКХ без бактеріурії. До III групи віднесено 10 хворих (16,9%) з наявною умовно-патогенною мікрофлорою за відсутності уреаплазм (табл. 1).

При дослідженні зіскребів з уретри, позитивний результат щодо наявності U. urealyticum отримано у 14 пацієнтів, що повністю співпало з наявністю вищезазначених збудників у сечі.

Слід зазначити, що в усіх хворих з ампліфікованими ДНК молікутів та за відсутності супутніх бактерій визначався нормальний аналіз сечі, незаважаючи на наявність ознак гострого запального процесу в нирках (підвищення t тіла до 38 °С, лейкоцитоз, біль і т.ін.)

Отже уреаплазми (а саме біовар urealyticum) домінували в усіх випадках виявлення молікутів у хворих на тлі сечокам’яної хвороби. C. trachomatis та M. hominis були виявлені у двох хворих одночасно з уреаплазмами. Тому в подальших розрахунках ці мікроорганізми до уваги не брались.

По гендерній належності домінували жін-ки - 56% (33). Середній вік склав 50-55 років. За мінеральним складом конкрементів абсолютна більшість (59%) були оксалатами. На другому місці конкременти з фосфатною основою (20,3%), 16,9% конкрементів складались з сечової кислоти. Один конкремент був калію амоній моногідрат (табл. 2). Чотири конкременти - змішаного складу, серед яких три складу фосфат-оксалат та один урат-оксалат (6,7%).

При співставленні випадків наявності уреа-плазм та складу конкрементів (I група), було встановлено, що домінують фосфати - 14 кон-крементів (56%), а 11 (44%) - склали оксалати.

Цікаво зазначити, що кількість інфікованих уреаплазмою жінок у 2 рази вища, ніж чоловіків: 17 жінок (68%) і 8 чоловіків (32%), що співпадає з даними інших дослідників [14].

Конкременти знаходились у різних відділах верхніх сечовивідних шляхів. Частина з них була видалена шляхом виконання контактної уретеролітотрипсії (11 випадків). П’ятьом хворим виконувалась екстракорпоральна ударнохвильова літотрипсія. 25 пацієнтам були виконані відкриті оперативні втручання, а у 11 хворих відмічалось їх самостійне відходження [7].

За мінеральним складом видалені конкременти на 55,9% (33) складали оксалати, 20,3% (12) - фосфати, 16,9% (10) - урати, 6,7% були конкременти змішаного складу: 3 конкременти оксалат-фосфат, які були в подальшому віднесені до групи фосфатів, а 1 - урат-оксалат віднесено до групи оксалатів за кількісним співвідношенням складників. Аналіз даних результатів дозволив встановити певний взаємозв’язок між хімічною структурою конкрементів та спектром виявлених у сечі умовно-патогенних мікроорганізмів.

Так, серед 59 обстежених хворих у 25 па-цієнтів (42,3%) I групи та наявності в сечі уреа-плазм рН становила 7,07±0,05, а за складом видалених конкрементів 56% були фосфати (струвіти (MgNH4PO4x6H2O) (n=4) та гідроксилапатитами (Ca5(PO4)3OH) (n=10) всього - 14 шт., а 44% конкрементів становили оксалати.

Для диференціації даних щодо можливого впливу Proteus spp. на рН сечі цей показник у середньому по групі становив 7,07±0,05. У 10 хво-рих (група Iа) уреаплазми в сечі були в монокультурі. Показник рН у цих хворих не відрізнявся від зазначеного і становив 7,05±0,01. У хворих I та Iа груп домінували фосфати - 60,0% відповідно - 2 струвіти та 4 гідроксилапатити, 40,0% становили оксалати, жодного випадку наявності конкрементів з сечової кислоти не виявлено. Зацікавленість викликає той факт, що наявність уреаплазм в монокультурі створює умови для процесів каменеутворення за рахунок притаманній цим бактеріям вираженої уреазної активності (рН сечі = 7,05±0,01) та можливого створення умов для процесів каменеутворення [16,17].

У II групі хворих з відсутністю бактериурії (24 пацієнти - 40,6%) середнє значення рН сечі становило 6,1±0,05 і за мінеральним складом домінували оксалати - 75%, 6 (25%) конкрементів були уратами.

У пацієнтів III групи за наявності класичних уропатогенів (без молікутів) рН сечі недостовірно відрізнявся від показників у II групі хворих без наявної інфекції верхніх сечовивідних шляхів: 6,29±0,03 проти 6,1±0,03, проте кількість уратних конкрементів у цих хворих становила 40,0% проти 25,0% у хворих з II групи, 60,0% конкрементів були щавлевокислими.

Отримані результати свідчать про взаємо-зв’язок спектра збудників різного таксономічного положення, що виявлені в сечі, та мінерального складу конкрементів у досліджуваних хворих. Одним з головних факторів ризику СКХ є показник рН сечі, який чітко розмежовує процеси преципітації каменеутворюючих солей за їх фізико-хімічними показниками [18]. Лужна реакція сечі у хворих I групи є умовою для преципітації кальцієвих та магнієвих солей фосфорної кислоти, що співпадає з наявним складом видалених конкрементів. Саме уреаплазми та протеї за рахунок високої уреазної активності, незважаючи на різне таксономічне положення, сприяють стабільному лужному показнику рН сечі - 7,0.

У хворих II та III груп за станом показників факторів ризику нефролітіазу неможлива преципітація солей фосфорної кислоти. У цих умовах при рН сечі 6,1±0,3 та 6,29±0,03 відпо-відно спостерігається масивна преципітація кальцієвих солей щавелевої кислоти та амонію урату і залишкова преципітація сечової кислоти, що співпадає з мінеральним складом видалених конкрементів, де превалюють щавлевокислі - 75,0% та 60,0% - проти сечокислих: 25,0% та 40,0%.

Усім хворим після видалення конкременту проводили протирецидивне лікування за схемами у відповідності до виду та стану факторів ризику нефролітіазу та попередження розвитку супутнього запального процесу, яке включало, окрім медикаментозної терапії, фіто-, дієтотерапію та корекцію питного режиму, а для деяких пацієнтів курси мінеральних вод [18,19,20]. Усім пацієнтам з наявністю гострого запального процесу нирок проводили адекватну антибактеріальну терапію згідно з результатами бактеріологічного дослідження сечі, а з наявністю підтвердженої урогенітальної інфекції, обумовленої молікутами, після адекватної персоніфікованої антибактеріальної терапії, призначали доксіциклін, у дозуванні 100 мг 2 р. / добу (реr os), тривалістю 7-9 днів у залежності від клінічного ефекту. Одночасно усі хворі отримували Флуконазол 50 мг 1 р. / добу на період прийому доксіцикліну. Після закінчення курсу доксицикліну призначали пробіотики per os (курсом 10-20 діб) [18, 19].

Призначення курсу метафілактичного лікування давало виражений клінічний ефект. Спостерігалось швидке зниження температурної реакції, падіння лейкоцитозу крові, що, в свою чергу, поліпшувало прогноз на одужання та призводило до зменшення загального перебування хворого у стаціонарі, що збігається з даними В.В. Черненко та співавторів [21].

Контрольне обстеження хворих усіх груп через 3 та 6 місяців дозволило констатувати нормалізацію визначених показників. Бактеріологіч-не дослідження сечі виявило наявність раніше визначених збудників за меншим від початкового титром у 3 хворих I групи - 12% та 1 хворого III групи - 4,1%. U. urealyticum у жодного з хворих через 6 місяців не констатована. Одночасно відмічається нормалізація показника рН сечі: у хворих I групи він дорівнював 6,43±0,07 через 3 місяці та 6,35±0,05 через 6 місяців. Рецидиви СКХ у вигляді мікролітів до 0,4 см були виявлені у 3 хворих (5%) з 1 групи за даними УЗД обстеження, що свідчить про ефективність проведеного метафілактичного лікування

Висновки

1. Підтверджено вплив на процеси каменеутворення у нирках U. urealyticum, яка домінує у всіх випадках виявлення молікутів при калькульозному пієлонефриті (71,4%).

2. Встановлено, що U. urealyticum є фактором ризику процесів ниркового каменеутворення, бо наявність лише самої уреаплазми призводить до росту конкрементів за умов підвищення рН сечі до лужного. У 10 хворих групи Iа 60% видалених конкрементів складали фосфати, а 40% - оксалати.

3. Своєчасне посилення протирецидивного лікування СКХ курсом адекватної антибактеріальної терапії сприяє нормалізації факторів ризику розвитку нефролітіазу та зниженню частоти рецидивного каменеутворення - до 5% через 6 місяців після видалення конкременту.

4. Призначення додаткової адекватної поетапної терапії хворим на нефролітіаз з супутньою інфекцією, обумовленою U. urealyticum, призводить до нормалізації рН сечі (з 7,05±0,01 до 6,35±0,05), ерадикації уреаплазм та відсутності рецидивів СКХ протягом 6 місяців спостереження.