Почечные камни из струвита часто называют инфекционными, так как их формирование связано с бактериальной инфекцией мочевыводящих путей. Струвитные камни отличаются очень быстрым ростом, настолько быстрым, что в течение нескольких месяцев могут сформировать коралловидный камень и занять все полости внутри почки. Несмотря на широкое применение антибиотиков, струвитные камни встречаются в 15% случаях, что достаточно много, особенно если учесть их склонность к рецидиву.
Струвитные почечные камни состоят из магния, аммония и фосфата (NH4MgPO4•6H2O), нередко с добавлением карбоната кальция. Главная причина образования струвитных камней – это бактериальная инфекция, но далеко не каждая мочевая бактерия приводит к образованию струвитных камней. Среди бактерий-камнеобразователей лидируют протей, стафилококк, клебсиелла и псевдомонада. При этом та же кишечная палочка, наиболее часто выделяемая из мочи больных с воспалением почек и мочевого пузыря, такими свойствами не обладает. Таким образом, причина образования струвитных камней не столько в воспалении почек при пиелонефрите, сколько в свойствах самого микроба.
Оказалось, что камнеобразующие бактерии производят фермент под названием «уреаза». Этот фермент расщепляет мочевину с образованием аммиака и углекислоты. Аммиак соединяется с магнием и фосфатами, формируя струвитный камень. Первоначально считалось, что бактерии выделяют уреазу непреднамеренно, а только лишь для перекрытия своей потребности в органическом азоте, но после проведения генетических экспериментов выяснилось, что это совсем не так. Ученые-генетики вывели клон протея, лишенный уреазы. Мутантный бактериальный клон совершенно нормально рос и развивался. Таким образом, фермент-уреаза нужен вовсе не для обеспечения потребности в питательных веществах, а для защиты от иммунной системы человека. Обычно это происходит следующим образом: бактерии садятся на поверхность какого-то инородного тела, например, того же мочевого катетера, и прикрывают свою колонию биопленкой. Важно подчеркнуть, что биопленка прикрывает не одну бактерию, а целую бактериальную колонию, то есть разрозненные бактерии хорошо координируют свои действия по защите от иммунитета больного человека. Даже обычные мочевые биопленки создают головную боль для урологов, так как не пропускают антибиотики, но камнеобразующие бактерии пошли еще дальше и научились инкрустировать пленку камнями.
В итоге, спустя всего пару недель нахождения мочевого катетера его поверхность может быть покрыта слоем камней. Важно отметить, что биопленки могут образовываться не только на поверхности мочевого катетера, но и на поверхности других мочевых камней. Поэтому попадание протея, клебсиеллы или другой бактерии, способной производить фермент уреазу, чревато быстрым прогрессированием мочекаменной болезни. Для своевременной профилактики струвитных камней нужно выполнить два лабораторных исследования: посев утренней мочи на флору и анализ суточной мочи на камнериск. Посев мочи позволяет выявить камнеобразующую бактерию и подобрать наиболее эффективные для ее лечения антибиотики. Тогда как анализ суточной мочи необходим для оценки содержания аммиака, который создает основу струвитных камней. Также важен уровень рН суточной мочи, поскольку щелочная среда мочи сопутствует образованию струвитных камней.
Бактерии с уреазой самые опасные, но выяснилось, что и другие мочевые бактерии способствуют камнеобразованию. Правда, делают это более косвенным способом. Например, кишечная палочка, самая распространенная мочевая бактерия, производит фермент цитратлиазу, который уменьшает уровень цитрата в моче. Цитрат считается одним из важнейших природных блокаторов камнеобразования, поэтому его недостаток приводит к ускоренной сборке почечных камней. Оценить уровень цитрата можно с помощью анализа мочи на камнериск. Таким образом, все мочевые бактерии в той или иной степени способствуют образованию почечных камней.
Список литературы
Распространенность струвитных камней. Bichler K.H., Eipper E., Naber K., et al. Urinary infection stones // Int. J. Antimicrob Agents. – 2002. Vol. 19(6). – P. 488-98. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12135839
О том, как протей образует камни в почках. Norsworthy A.N., Pearson M.M. From Catheter to Kidney Stone: The Uropathogenic Lifestyle of Proteus mirabilis // Trends Microbiol. – 2017. – Vol 25(4). – P. 304-15. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5365347/
Кишечная палочка увеличивает риск камнеобразования через уменьшение уровня цитрата в моче. Schwaderer A.L., Wolfe J. The association between bacteria and urinary stones // Ann. Transl. Med. – 2017. – Vol. 5(2). – P. 32. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5300853/
