На сегодняшний момент известно, что наиболее опасными для мочевой системы являются сложные органо-минеральные соли кальция и щавелевой кислоты, такие как вевеллит (кальция оксалат-моногидрат) и ведделлит (кальция оксалат-дигидрат).

Именно эти соединения являются наиболее частыми компонентами камней мочевой системы, обладают способностью нарушать работу почечного нефрона и приводят к микротравмам мочевыводящих путей.

Оксалаты как главный фактор камнеобразования

Исследование химического состава почечных камней является неотъемлемой частью обследования пациентов, страдающих мочекаменной болезнью, что позволяет судить о типе нарушений метаболического обмена и причине уролитиаза.

В настоящее время существует 4 наиболее весомые группы мочевых камней (фосфатные, уратные, оксалатные, цистиновые), среди которых соли щавелевой кислоты составляют более 65%.

Примерно до 50-х годов 19 века выделение с мочой оксалатов кальция считали нормальным физиологическим явлением, не оказывающим влияние на состояние мочевыводящей системы и не приводящим к ее патологии.

Связь гипероксалурии с образованием почечных камней была достоверно установлена лишь в 1952 году и на сегодняшний момент рассматривается как главный триггер мочекаменной болезни.

Именно повышенная секреция оксалатов и кальция является на сегодняшний день общепринятым фактором риска образования камней в мочевыделительной системе (согласно европейским урологическим рекомендациям по лечению и профилактике мочекаменной болезни от 2013 года).

Химическая структура

Оксалаты - это соли щавелевой кислоты, которая, в свою очередь, относится к дикарбоновым кислотам и обладает способностью кристаллизоваться в водных растворах в виде прозрачных кристаллов (дигидратов).

С металлами щелочной группы щавелевая кислота образует растворимые соединения, в то время как соединения с металлами других групп полностью нерастворимы или малорастворимы.

Что касается ионов кальция, то с ними щавелевая кислота образует практически нерастворимую в нейтральной и щелочной среде соль, имеющую большое биологическое значение.

Растворимость оксалатов кальция несколько увеличивается в присутствии мочевины, ионов магния, лактата, сульфата, при повышении концентрации в моче ионов водорода (физиологические колебания рН мочи невелики и оказывают незначительное влияние на растворимость оксалатов).

Обмен оксалатов в организме

Непрерывный обмен щавелевой кислоты осуществляется за счет внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных) источников.

Среди экзогенных источников можно выделить аскорбиновую кислоту и продукты питания, богатые оксалатами, среди эндогенных – расщепление в организме глицина и серина, конечным продуктом превращения которых является именно щавелевая кислота.

Щавелевая кислота в большом количестве содержится в таких продуктах питания, как кофе, чай, шоколад, шпинат, петрушка, картофель, виноград, свекла, портулак, а так же является конечным продуктом окисления аскорбиновой кислоты.

С приемом пищи среднестатистический человек получает от 100 до 1200 мг оксалатов в сутки, из которых примерно 100-300 мг с напитками (кофе, чай).

Поступающая с пищей щавелевая кислота составляет примерно 10% от суммарного ее количества в организме человека, остальная же ее часть образуется в результате окисления аскорбиновой кислоты и глицина.

У здорового человека оксалаты, содержащиеся в пищевых продуктах, связываются с кальцием в просвете кишечника и с калом выводятся из организма в виде нерастворимых солей.

Итоговое всасывание щавелевой кислоты из продуктов питания незначительно и составляет примерно 2-6% от общего количества. Основная же часть выводимых с мочой оксалатов являются конечными продуктами разрушения аскорбиновой кислоты, глицина, оксипролина.

Избыток образуемой в организме человека щавелевой кислоты выводится преимущественно почками, а пресыщение мочи данными соединениями приводит к выпадению солей в виде кристаллов.

Известно, что моча представляет собой раствор солей, находящихся в динамическом равновесии за счет специфических веществ (ингибиторов), стимулирующих растворение входящих в ее состав частей.

Ослабление активности мочевых ингибиторов ускоряет образование кристаллов солей, в том числе и оксалатов.

На кристаллизацию и выпадение оксалатов в осадок оказывают влияние и другие вещества мочи. Так, магний препятствует кристаллизации, а его недостаток является фактором риска уролитиаза.

Польза и вред солей щавелевой кислоты

Щавелевая кислота является одной из составляющих гомеостаза организма человека и входит в состав большого количества биологических мембран, тканей и жидкостей. Она отвечает за стабильность клеточных мембран, и ее недостаток может отрицательно сказаться на здоровье человека.

Из отрицательных свойств щавелевой кислоты можно отметить ее способность откладываться в виде кальциевых солей в различных органах, таких как почки, желчный пузырь, кожа, щитовидная железа.

Наиболее распространённым заболеванием, связанным с избытком оксалатов, является мочекаменная болезнь.

Распространённость данного заболевания на территории России составляет примерно 34-40%, охватывая все возрастные группы, включая новорожденных.

Из организма оксалаты могут быть выведены только путем экскреции мочи почками и никак иначе. Избыток данных солей неизбежно приводит к развитию сначала микрокристаллурии, а затем к формированию оксалатных камней.

В связи с низкой растворимостью оксалатов в воде, часто повреждается почечный эпителий, что может привести к нефропатии и ХБП (метаболическая нефропатия).

Классификация гипероксалурии

Как было описано выше, оксалаты, выводимые с мочой, являются либо промежуточными продуктами обмена веществ, либо поступают в организм вместе с употребляемой пищей.

Исходя из этого можно выделить несколько основных типов оксалаурии (гипероксалурии), в зависимости от механизма повышения уровня экскретирумых оксалатов:

  1. 1Первичные – редкие наследственные патологии с аутосомно-рецессивным типом наследования мутационного гена. Мутация заключается в отсутствии ферментов, метаболизирующих глиоксиловую кислоту, что приводит к резкому усилению биологического синтеза и экскреции оксалатов. В конечном итоге данная мутация приводит к прогрессирующему уролитиазу и снижению СКФ.
  2. 2Вторичные спонтанные гипероксалатурии. Для данной группы заболеваний присуще умеренное повышение внутреннего биологического синтеза оксалатов, а также уменьшение стабилизирующих свойств мочи на фоне однообразного питания, вирусных инфекций и инкурентных заболеваний, например, соединительнотканной дисплазии.
  3. 3Вторичные алиментарные гипероксалурии связаны с избыточным поступлением в организм щавелевой и аскорбиновой кислоты с продуктами питания. В данную группы также включены транзиторные гипероксалатурии при гиповитаминозах А, В1, В6, которые являются ингибиторами оксалатобразования.
  4. 4Кишечные оксалатурии обусловлены повышенным всасыванием щавелевой кислоты в кишечнике. Они могут наблюдаться при хронических воспалительных заболеваниях пищеварительной системы и пищевой аллергии.
  5. 5Оксалурии, развивающиеся у пациентов с имеющейся самостоятельной патологией мочевой системы (пиелонефрит, гидронефроз, гломерулонефрит и т.д). Данная группа оксалатурий обусловлена наличием мембранопатологического процесса в почках, вызванного основным заболеванием. Патология почечных мембран может быть запущена постоянным окислительным стрессом, изменениями местной антиоксидантной защиты, активацией системы фосфолипаз. При разрушении нестабильных фосфолипидных мембран образуются предшественники оксалатов.
  6. 6Оксалурии, обусловленные врожденным (мембранная нестабильность) или вторичным патологическим процессом в мембранах, возникшим под влиянием неблагоприятных средовых факторов. Здесь ведущая роль отводится процессам перекисного окисления липидов.

Причины первичной гипероксалурии

Оксалоз, или первичная оксалурия (первичная гипероксалурия) – заболевание из группы наследственных нарушений обмена глиоксиловой кислоты.

Патология характеризуется рецидивирующим оксалатным уролитиазом (образованием оксалатных камней в почках), снижением СКФ и постепенным развитием почечной недостаточности. Всего существует три типа наследственных мутаций, приводящих к оксалозу.

  • Первый тип осказоза встречается примерно в 80% случаев и обусловлен мутацией в гене аланин-глиоксилат аминотрансферазы, что приводит к повышенному синтезу оксалатов из глиоксилата. Заболеваемость первичной гипероксалатурией в европейских странах составляет примерно 1 человек на 120 тыс новорожденных.
  • Оксалоз второго типа встречается значительно реже и обусловлен мутацией гена глиоксилат-редуктазы-гидроксилат-пируваткиназы, что в конечном итоге также приводит к повышенному синтезу оксалатов и L-глицерата.
  • Третий тип мутации находится в гене DHD PSL, который кодирует белок, сходный по своей структуре с митохондриальными ферментами. Метаболические нарушения, происходящие при данном виде оксалатурии еще до конца не изучены.

Заболевания кишечника и оксалаты в моче

Повышение всасывание оксалатов в кишечнике наблюдается не только при всех видах воспалительных процессов в кишечной стенке, но и при всех видах нарушения всасывания жиров (муковисцидоз, хронический панкреатит, синдром короткой кишки и т.д).

Большинство видов жирных кислот всасывается в проксимальных отделах кишечника, а снижение их всасывания приводит потере кальция, поскольку он связывается с жирами.

Данный фактор приводит к недостатку кальция для связывания оксалатов в дистальных отделах пищеварительного тракта и резкому увеличению оксалатной реабсорбции.

Среди других факторов, приводящих к гипероксалатурии, можно назвать диарею, приводящую к снижению диуреза и уменьшению выведения с мочой ионов магния.

Большую роль в развитии кишечной формы гипероксалатурии играет кишечный дисбактериоз, в результате которого снижается количество колоний бактерий, расщепляющих кишечные оксалаты (Oxalobacter formigenes).

Бипирамидальные кристаллы оксалата кальция в моче

Рисунок 1 - Бипирамидальные кристаллы оксалата кальция в моче. Источник фото - Renal complications of jejuno‐ileal bypass for obesity. D.R. Mole C.R.V. Tomson N. Mortensen C.G. Winearls

Алиментарная форма

Как было указано ранее, всасывание щавелевой кислоты с продуктами питания в норме невелико, поэтому изолированно данная форма гипероксалурии встречается редко. Часто она сочетается с наследственной предрасположенностью и нарушением всасывания в кишечнике.

Алиментарная форма гипероксалурии может возникнуть у людей, злоупотребляющих чаем, кофе, шоколадом, какао, щавелем, бобами, а также синтетическими витаминами, в частности аскорбиновой кислотой.

К алиментарной гипероксалурии может также приводить скудное и однообразное питание с недостатками витаминов группы В, магния и кальция, участвующих в метаболизме щавелевой кислоты.

Клиническая картина

В подавляющем большинстве случаев оксалаты в моче являются случайной диагностической находкой. Гипероксалурия часто протекает абсолютно бессимптомно, особенно на начальных стадиях. Возможно появление следующих признаков:

  1. 1Снижение объема выделяемой мочи;
  2. 2Едкий и неприятный запах мочи.

За счет раздражения кожи гениталий оксалатами может развиваться покраснение и воспаление области уретры, половых губ (у женщин), головки полового члена (у мужчин).

Возможно присоединение вторичной инфекции и появление таких симптомов, как жжение и боли при мочеиспускании, боли в надлобковой области, учащение позывов на мочеиспускание.

При визуальном осмотре моча мутновата, не имеет обычной прозрачности, если оставить ее в емкости на некоторое время, то можно обнаружить выпадение осадка.

В общем анализе мочи обязательна гиперстенурия (повышение относительной плотности выше 1030). При длительном существовании кристаллурии постепенно появляется микрогематурия, протеинурия, абактериальная лейкоцитурия.

При обнаружении таких симптомов можно говорить о развитии дисметаболической нефропатии.

Методы диагностики

В ОАМ при гипероксалурии в мочевом осадке выявляются специфические бесцветные кристаллы оксалатов, наличие которых в количестве более 0,57 мг/кг/сут является подтверждением диагноза гипероксалурии.

В нефрологических стационарах возможно проведение тестов на исследование антикристаллобразующей способности мочи к оксалату кальция и определение активности протекания перекисного окисления мембран.

При оксалатно-кальциевой кристаллурии в моче можно выявить наличие специфических кристаллов оксалатов кальция, различающихся по своему строению и виду.

Вид камняУсловия развитияОсобенностиОтношение к рентгеновским лучам
Вевеллит (кальция оксалат-моногидрат)Избыток в моче щавелевой кислотыКристаллы имеют вид двояковыпуклых овалов, внешне похожих на эритроциты, их ядро имеет коричнево-черный цвет и высокую твердостьРентгенпозитивные
Ведделлит (кальция оксалат-дигидрат)Высокое содержание в моче щавелевой кислоты, кальция и магнияКристаллы пирамидальной формы, слабо преломляют лучи, рыхлые, светло-желтого цветаРентгенпозитивные
Таблица 1. Типы и структура оксалатных кальцийсодержащих камней

Итак, диагноз гипероксалурии (оксалурии) устанавливается на основании:

  1. 1Повышенное содержание оксалатов в биохимическом анализе мочи (нормы зависят от возраста и веса пациента);
  2. 2Выявление кристаллов оксалатов в общем анализе мочи (желательно анализ повторять с интервалом в неделю);
  3. 3Содержание эритроцитов в моче по данным общего анализа или пробы Нечипоренко в пределах нормы и немного увеличено;
  4. 4Количество белка в моче нормальное или колеблется в диапазоне 0,033-0,066 г/л;
  5. 5Положительные пробы на маркеры нестабильности мембран, снижение антикристаллобразующей способности мочи.

Тактика лечения

Лечение гипероксалурии должно назначаться обязательно. Терапия представляет собой комплекс медикаментозных и немедикаментозных процедур, включает лечебное питание, достаточный питьевой режим и прием фитопрепаратов с уропротективным эффектом.

Диета при гипероксалурии у детей и взрослых включает:

  1. 1Сбалансированное питание с учетом возрастных потребностей организма и оптимальной калорийности;
  2. 2Полное исключение продуктов с высоким содержанием щавелевой кислоты (шоколад, какао, щавель, шпинат, петрушка, ревень, бобы, орехи, свекла);
  3. 3Ограничение продуктов с умеренным содержанием оксалатов (смородина, кислые яблоки, фасоль, помидоры, цитрусовые, гречневая крупа);
  4. 4Ограничение продуктов, богатых витамином С (шиповник, облепиха, цветная капуста и др.);
  5. 5Употребление кальция с пищей должно составлять примерно 1300-1400 мг/сут;
  6. 6Употребление жидкости должно составлять не менее 50 мл/кг в сутки;
  7. 7Рекомендован прием слабощелочных минеральных вод.

Для коррекции метаболических нарушений при гипероксалурии лечебное питание должно назначаться на срок не менее 6 месяцев. Решение о продлении диеты зависит от выраженности мочевого синдрома.

Ограничений в питании следует придерживаться ежедневно, либо прерывисто по 1-2 дня в неделю. Помимо нормализации питания обязательно необходимо скорректировать все имеющиеся виды нарушений пищеварения (заболевания кишечника, нарушение всасывания жиров и т.д)

Медикаментозная терапия

Основу медикаментозной терапии составляют антиоксиданты и мембраностабилизаторы, так как большую роль в развитии гипероксалурии играют именно мембранопатии.

Для этих целей пациенту назначаются препараты витаминов А, Е и эссенциальные фосфолипиды.

Метаболическая терапия может включать в себя прием магния и витамина В, препятствующих синтезу кристаллов оксалатов (магне В6 форте, магнелис В6 и т.д). Целесообразно назначать их курсами на 2 месяца 2-3 раза в год.

Пациентам с гипероксалурией полностью противопоказаны препараты аскорбиновой кислоты.

Обязательный компонент лекарственной терапии оксалатурии – использование фитопрепаратов с нефропротективным действием (Канефрон, Бруснивер, Фитолизин, Почечный сбор и т.д).

Растительные уросептики обладают свойствами несколько усиливать диурез, стабилизируют мембраны клеток, поддерживают рН мочи в нужном диапазоне и связывают кальций в хелатные комплексы.

При кишечной гипероксалурии медикаментозная терапия включает назначение препаратов кальция (кальция цитрат без витамина D), цитрата калия, холестирамина, магния, органического морского гидроколлоида (Medscape.com).