Американские исследователи из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе обнаружили ранее неизвестный компонент в образовании наиболее распространенных почечных камней — бактерии и бактериальные биопленки, непосредственно встроенные в структуру кальциевых оксалатных конкрементов. Это открытие кардинально меняет традиционное представление о формировании камней исключительно за счет химических и физических процессов.
Работа, опубликованная в международном научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, демонстрирует, что в кальциевые камни, на долю которых приходится почти 80% всех случаев нефролитиаза, могут быть интегрированы живые бактериальные клетки и межклеточные биопленки. Ранее считалось, что бактериальные структуры содержат только редкие типы камней, например струвитные нефролиты.
Новое понимание механизмов образования камней в почках
Руководитель исследования доктор Кимо́ра Ско́тланд (Kymora Scotland) и ее коллеги применили методы электронной и флуоресцентной микроскопии для анализа микроструктуры камней и с удивлением обнаружили внезапное присутствие микроорганизмов прямо внутри кристаллических слоев. Ученые полагают, что эти бактерии не просто присутствуют в нефролитах случайно, а активно участвуют в формировании конкрементов, служа осью для нарастания кристаллов.
В исследовании подчеркивается, что образование камней — это более сложный биофизический процесс, чем считалось ранее, и что бактериальные компоненты могут играть ключевую роль в инициировании и прогрессировании кальциевого нефролитиаза. Исследователи также связывают это с частыми рецидивами инфекций мочевыводящих путей и повторного образования камней у одних и тех же пациентов.
Последствия для диагностики и терапии
Открытие нового механизма может привести к разработке инновационных профилактических и лечебных стратегий. Если бактерии действительно участвуют в формировании камней, то воздействие на микробную составляющую может стать новым терапевтическим направлением. Возможные подходы должны включать разработку средств, разрушающих бактериальные биопленки или подавляющих их активность, а не только изменение диеты и повышение потребления жидкости, которые используются сейчас.
В научной литературе уже есть указания на связь между бактериями и нефролитиазом. Более ранние исследования выявляли бактериальные отпечатки в различных типах нефролитов, что указывало на возможное присутствие бактерий не только в стувитных камнях. Кроме того, последние данные о микробиоме почек показывают, что даже нормальная бактериальная флора может влиять на риск формирования камней и другие нежелательные состояния почек в целом.
Хотя настоящее исследование сфокусировано на оксалатных камнях, ученые подчеркивают необходимость дальнейших работ, чтобы понять, каким образом бактериальные виды взаимодействуют с кристаллическими структурами и что конкретно делает отдельных пациентов особенно восприимчивыми к рецидивам.
Обнаружение нового механизма формирования камней открывает дверь к новым терапевтическим стратегиям, которые нацелены непосредственно на микробную среду почечных камней.
Недавно ученые напомнили, почему заболевания почек так опасны для сердца.
