Глава 1. Современный взгляд на механизмы образования мочевых камней

Для эффективного лечения МКБ требуется не только знание о методах удаления мочевых камней, но и четкое понимание факторов, влияющих на риски их развития, механизмы образования, возможности и методы профилактики развития МКБ.

Обнаружение кальцификатов в почках не является редким явлением. Еще в XIX в. немецкий физиолог и патологоанатом Фридрих Густав Якоб Генле описал кальцификации в области петлевого сегмента нефрона. При этом кальцификации в почках не всегда связаны с МКБ. Более 80 лет назад А. Рэндалл описал кальцификаты в почечном сосочке, состоящие из фосфата кальция (СаР), обнаруженные в 20% случаев аутопсий [1]. Эти образования из СаР ученый ассоциировал с развитием мочевых камней. Он предположил, что для образования камней в почках необходимо «инициирующее поражение», которое предшествует образованию почечного камня. По результатам своих исследований Рэндалл предложил два пути инициации образования камней в почках:

• один из них — изменения в почечной паренхиме и образование бляшек (в последующем названные бляшками Рэндалла);
• другой — изменение состава или перенасыщение внутриканальцевой мочи, приводящее к развитию пробок (пробки Рэндалла).

В 1936 г. Рэндаллом была предложена теория папиллярной патологии [1], в которой автор предположил, что в одних случаях под влиянием комплекса повреждающих причин в области интерстиция почечного сосочка возникает выраженная тенденция к обызвествлению подслизистого слоя с формированием кальций-фосфатного (СаР) депозита. Затем образовавшаяся известковая пластинка, приводя к нарушению целостности покрывающего ее эпителия, начинает контактировать с мочой в просвете чашечки и является основой формирования фиксированного чашечкового камня, покрывающего сосочек подобно щиту. В других случаях начало камнеобразования связано не с внутрисосочковой кальцификацией, а обусловлено формированием кристаллов в просвете канальцевого аппарата нефрона, осаждением солей в дистальной части собирательных трубок и в области их отверстий в решетчатой мембране. Исходя из этого, перенасыщение любого вещества и нарушение транспорта мочи в почечном канальце может послужить началом образования ядра камня, прикрепляющегося по типу пробки к отверстию собирательной трубки.

В течение многих десятилетий теория Рэндалла, не находя значимых подтверждений, оставалась в забвении. Но с развитием технологий, появлением электронно-микроскопических исследований, возможностей эндоскопической визуализации полостной системы почек были получены новые данные, подтвердившие эту гипотезу. В свою очередь, сканирующая микроскопия бляшек показала, что инициальный участок кристаллизации находится в пределах основной мембраны петли Генле. Исследования Evan A. и др. доказали, что такие бляшки присутствуют и у всех идиопатических камнеобразователей, и у некоторых здоровых людей [2–9]. В настоящее время ведущей и общепризнанной теорией инициации образования мочевых камней является теория папиллярной патологии, предложенная Рэндаллом. Большинство исследователей склоняются к двум доминирующим механизмам инициации камнеобразования, в которых ведущим фактором является повреждение эндотелия почечных канальцев. Выделяют механизм свободных и фиксированных частиц. Ключевым различием между механизмами свободных и фиксированных частиц является расположение инициирующего очага, приводящего к образованию бляшки/пробки Рэндалла (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Представления о патогенезе камнеобразования. [Kidney stones. Nature Reviews Disease Primers 2, Article number: 16008 (2016). DOI: 10.1038/nrdp.2016.8]

Свободные частицы — это тубулярные депозиты, обычно представленные кальций-фосфатом (СаР — апатит, брушит), МК, цистином, которые постоянно находятся во взаимодействии с мочой в просвете канальца. Кристаллы зарождаются, растут и подвергаются агрегации в моче почечных канальцев. Крупные частицы преимущественно удерживаются внутри просвета канальцев и собирательных трубочек или прикрепляются к канальцевому эпителию [10], формируя так называемые пробки Рэндалла [11], которые выступают в почечную лоханку, подвергаются действию мочи и являются основой роста конкремента. Посредством указанного механизма в почечных чашечках также могут формироваться свободные, неприкрепленные конкременты. Указанный механизм камнеобразования является характерным для некоторых идиопатических кальций-оксалатных (CaOx) камней, ассоциированных с гипероксалурией и анатомическими аномалиями собирательных трубочек; практически для всех пациентов с идиопатическими кальций-фосфатными (СаР), мочекислыми, цистиновыми камнями; для всех пациентов с системными заболеваниями, такими как первичный гиперпаратиреоз, заболеваниями кишечника — при состояниях после илеостомии, резекции кишечника, бариатрической хирургии, у больных почечным канальцевым ацидозом; пациентов с наследственными состояниями — цистинурией и первичной гипероксалурией [12–14].

Механизм камнеобразования на базе фиксированных частиц (рис. 1.2, а) основан на том, что камень формируется на кальцифицированных бляшках (бляшках Рэндалла), прикрепленных на папиллярной поверхности почечного сосочка [15]. Депозиты СаР, откладывающиеся в глубине почечного интерстиция, в зоне петли Генле, возможно, ассоциированы с собирательными трубочками, прямыми кровеносными и лимфатическими сосудами, идущими параллельно петле Генле. Stoller M.L. и соавт. убедительно показали, что субэпителиальные бляшки Рэндалла уходили вглубь сосочка и были тесно связаны с собирательными канальцами и прямыми кровеносными сосудами (vasa recta) у 57% исследованных почек трупов [16, 17]. Другие исследователи также обнаружили сферические депозиты СаР, рассеянные в интерстиции и связанные с собирательными трубочками и кровеносными сосудами. Условия, предрасполагающие к формированию кристаллов, обусловлены анатомо-физиологическими особенностями строения нефрона, преимущественно в зоне петли Генле, и, по-видимому, особенностями лимфо- и кровообращения в этой зоне. Уротелий в зоне петли Генле представлен одним слоем, который определяет проникновение веществ в интерстиций. Нисходящий отдел нефрона практически непроницаем для электролитов и полностью проницаем для воды, в результате чего в просвете канальца повышается концентрация солей кальция и фосфора. Восходящий отдел петли Генле становится проницаем для электролитов, что приводит к проникновению солей кальция и фосфора в интерстициальное пространство, и создаются условия для кальцификации гидроксиапатита, которая индуцируется органическими остатками в результате повреждения ткани почек. Бляшка Рэндалла начинает свое формирование в интерстициальной ткани, изначально без какого-либо контакта с мочой. Образование бляшки Рэндалла и ее превращение в очаг камнеобразования представлены на схеме (рис. 1.2, б).