Кальциурия – метаболический маркер различных состояний и заболеваний


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2017.5.132-138

Л.В. Егшатян, Н.Г. Мокрышева

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия; кафедра эндокринологии и диабетологии ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А. И. Евдокимова», Москва, Россия
В статье проанализированы данные литературы об особенностях гомеостаза кальция в организме. Рассмотрена этиопатогенетическая роль кальцитропных гормонов, кислотно-основного состояния плазмы и мочи, различных ионов, образа жизни и питания пациентов и других факторов, приводящих к гиперкальциурии вследствие усиленной абсорбции в кишечнике, резорбции костной ткани, нарушения процессов реабсорбции кальция в канальцах почек и т.д. Обсуждается роль кальциурии как системного фактора формирования мочевых камней, приведены данные собственного наблюдения.
Ключевые слова: кальций, кальциурия, метаболизм кальция, мочекаменная болезнь

Масса кальция в организме человека в среднем составляет 1–2 кг, что делает его рекордсменом по сравнению с другими химическими элементами. Минералы кальция (гидроксиапатит) – основа костной ткани, в них депонировано около 99% кальция. Лишь 1% кальция находится во внеклеточной жидкости и внутриклеточно [1].

Внекостный кальций играет важную роль в сокращении мышц, во внутриклеточной передаче сигналов, участвует в свертывании крови, десенсибилизации организма; увеличивает проницаемость клеточной мембраны для ионов калия; влияет на натриевую проводимость клеток, работу ионных насосов и т.д.

Нормальное содержание кальция крови поддерживается на одном уровне благодаря интегрированной регуляции абсорбции, резорбции и реабсорбции кальция.

В сутки средняя потребность в кальции с пищей составляет около 1000 мг (необходимое количество для восполнения потерь), из них 20–30% всасываются в кишечнике, 70–80% выводятся с калом.

Кальций абсорбируется из кишечника за счет активного витамин D-зависимого и пассивного витамин-D-независимого механизмов. Основная часть кальция всасывается в проксимальных сегментах тонкого кишечника, а в более дистальных отделах эффективность всасывания снижается. В среднем величина абсорбции варьируется от 15 до 70% в зависимости от количества кальция в пище, возраста человека, состояния желудочно-кишечного тракта, совместно потребляемых продуктов [2].

Суточная экскреция кальция при метаболическом равновесии соответствует всасыванию кальция в кишечнике. В исследовании 13 здоровых добровольцев выявлено, что при потреблении в среднем 198±13 мг кальция в сутки его суточная экскреция составила 138±18 мг (кишечная абсорбция – 70%), при потреблении 1878±21 мг – 202±23 мг (кишечная абсорбция – 11%). Кальциемия в обеих группах была сопоставимой и составила в среднем 9,4±0,1 мг/дл [3].

Продемонстрировано, что у лиц, придерживающихся традиционных диет, даже существенное с учетом этих данных, неудивительно, что недостаточное потребление кальция не связано с уменьшением риска нефролитиаза [4, 5].

Фильтруются в почечных клубочках ионизированный кальций и кальций в комплексе с низкомолекулярными анионами. Экскретируется с мочой всего лишь 0,5–2,0% профильтрованного кальция, остальные 99–98% реабсорбируются. В проксимальных извитых канальцах реабсорбируется около 60–70% фильтруемого кальция, в толстой части (мозговая и корковая) петли Генле – 20–30%, в дистальных канальцах – 5–10% [6].

Реабсорбция кальция в канальцах почек обеспечивается пассивным и активным механизмом. Пассивный процесс осуществляется по электрохимическому градиенту, создаваемому активной реабсорбцией натрия, а активный контролируется кальцитропными гормонами, к которым относятся паратиреоидный гормон (ПТГ), кальцитонин, кальцитриол.

Пассивная реабсорбция кальция осуществляется в нефроне: основной объем реабсорбируется в проксимальных канальцах и в мозговой части толстой восходящей части петли Генле, также частично кальций реабсорбируется в дистальных канальцах почек. Активная реабсорбция осуществляется в основном в дистальных извитых канальцах и кортикальной части толстой петли Генле [6]. Паратиреоидный гормон угнетает реабсорбцию натрия и, соответственно, кальция в проксимальных канальцах почек, а в дистальных извитых канальцах и корковой части петли Генле – усиливает. Реабсорбция кальция также активируется кальцитриолом и ингибируется кальцитонином [7].

К основным компонентам транспортной системы кальция в почках относятся апикальные кальциевые каналы почечного эпителия – TRPV5 и TRPV6, кальцийсвязывающие белки – кальбиндин-D9k и кальбиндин-D28k, натрийкальциевый насос – NCX1, Са-АТФаза и т.д. Важнейшую роль в регулировании парацеллюлярной барьерной проницаемости для ионов кальция играют также белки плотных межклеточных контактов – клаудин-14, -16 и -19, которые находятся в основном в толстой восходящей ветви петли Генле. В реабсорбции кальция участвует также фактор роста фибробластов 23 через свой рецептор FGFR1 в комплексе с ко-рецептором Klotho, влияя на активность TRPV5 и экспрессию его гена [8].

Уровень кальциурии жестко регулируется многочисленными кальцитропными гормонами, объемом внеклеточной жидкости, кислотно-основным состоянием плазмы и мочи, концентрацией различных ионов [9]. Следовательно, изменение ее уровня часто является всего лишь метаболическим проявлением массы состояний или заболеваний.

Увеличение экскреции кальция с мочой считается основным фактором риска развития нефролитиаза и выявляется примерно у 50% пациентов с мочекаменной болезнью [10]. Однако гиперкальциурия выявляется примерно у 14–27% пациентов без мочекаменной болезни [11] и у пациентов с повышенной костной резорбцией [12].

У здоровых людей почки фильтруют приблизительно 8,6 г кальция в день, и, как было сказано выше, основная часть абсорбируется обратно и лишь 120–250 мг экскретируются с мочой [13]. При наличии хронической болезни почек экскреция кальция снижается и в среднем составляет 40 мг в день [14]. В отсутствие патологии почек гиперкальциурия – это состояние, которое характеризуется экскрецией кальция с мочой более 7,5 мМ/сут у мужчин и более 6,2 мМ/сут у женщин [15].

Многочисленные исследования, посвященные камнеобразованию, показали, что риск уролитиаза увеличивается при первичном анатомо-функциональном поражении почки(ек), наличии аномалий, нарушений уродинамики и инфекции мочевыводящих путей, на фоне которых воздействие различных экзо- и эндогенных факторов, сопровождающихся метаболическими нарушениями, может сопровождаться формированием мочевых камней [16, 17]. Гиперкальциурия как один из главных факторов риска образования и рецидивирования камней при мочекаменной болезни выявляется довольно часто и находится под регулирующим влиянием целого комплекса факторов.

Кальциурия имеет большое клиническое значение для проведения дифференциальной диагностики между схожими по основным критериям (уровень ПТГ, кальция крови) заболеваниями: гиперпаратиреоз, мутации в гене кальцийчувствительного рецептора, почечный канальцевый ацидоз, генетические тубулопатии, гипертиреоз, злокачественные новообразования, саркоидоз, интоксикация витамином D, резорбция костной ткани при иммобилизации и переломах, гипофосфатемия и т.д.

Факторы, влияющие на кальциурию

Поскольку уровень экскреции кальция регулируется кальцитропными гормонами, кислотно-основным состоянием плазмы и мочи, концентрацией различных ионов, образом жизни и питанием, далее в качестве этиопатогенетических факторов буду рассматриваться состояния, приводящие к гиперкальциурии вследствие усиленной абсорбции в кишечнике, резорбции костной ткани, нарушения процессов реабсорбции кальция в канальцах почек и т.д.

1. Натрий

Поскольку пассивная реабсорбция в почках осуществляется по электрохимическому градиенту, создаваемому активной реабсорбцией натрия, снижение реабсорбции кальция объясняется снижением реабсорбции натрия.

В настоящее время считается, что потребление NaCl является одним из важнейших диетических факторов, влияющих на гомеостаз кальция и определяющих экскрецию кальция с мочой независимо от его абсорбции в кишечнике. Увеличение потребления натрия у здоровых людей приводит не только к усиленной экскреции кальция, цАМФ и гидроксипролина, но и к повышению уровня ПТГ, кальцитриола и остеокальцина [18]. Также выявлено, что концентрация кальция в моче пропорциональна таковой в ней не только натрия, но и сульфата [19].

В эксперименте 8-недельные крысы Wistar-Kyoto получали диету, обогащенную 0,3%-ным или 8%-ным раствором NaCl в течение 8 нед. Высокосолевая диета привела к увеличению фракционной экскреции кальция в 6 раз за счет натрийуреза. Иммуногистохимический анализ показал при этом уменьшение экспрессии почечного кортикального белка клаудин-2 на 20%, увеличение экспрессии кортикального канала TRPV5, калбиндин-D28k и NCX1 в 1,6, 1,5 и 1,2 раза соответственно. Экспрессия клаудина-16 и -19 не изменилась. Снижение экспрессии клаудин-2 может частично отвечать за снижение реабсорбции кальция в этом сегменте. Повышение дистальных Са2+-транспортирующих молекул может быть физиологической компенсаторной реакцией с целью уменьшения кальциурии [20].

Механизм регуляции TRPV5, кальбиндин-D28k и NCX1 пищевой солью может быть одним из возможных эндокринных факторов, регулирующих кальцийтропные молекулы, такие как ПТГ [21] и витамин D [22]. Показано, что кальцитриол увеличивает экспрессию TRPV5, кальбиндина-28k и NCX1 [23]. Экспериментально выявлено, что концентрация кальцитриола достоверно меньше при применении высокосолевой диеты по сравнению с контролем. Если существует разница между сывороточным и внутрипочечным уровнями кальцитриола, вполне вероятно, что сольиндуцированная межклеточная регуляция Са2+-транспортеров опосредуется не кальцитриолом, а другими факторами [20].

Поскольку повышение потребления натрия на 100 ммоль приводит к увеличению экскреции кальция на 1 ммоль, показано, что уменьшение потребления натрия на 12–15% приводит к уменьшению экскреция кальция примерно на 6 мг/сут [24].

2. Магний

Первое описание эффекта ионов магния на кальциурию было сделано Mendel и Benedict в 1909 г. У экспериментальных животных при парентеральном введении солей магния они обнаружили повышение экскреции кальция почками и снижение содержания кальция в кале [25]. Аналогичные изменения были описаны у человека [26].

Выявлено, что в гетерологичной системе при использовании потока натрия в качестве суррогата микромолярные концентрации магния ингибируют априкальный кальциевый канал TRPV5 [27].

Bonny и соавт. [28] показали, что миллимолярные концентрации магния тормозят усвоение кальция рН-зависимым способом. Данный диапазон концентраций более совместим с таковой магния в моче, обычно находится в пределах от 1 до 10 ммоль/л. Авторы заявили, что кальциевый канал TRPV5 играет важную роль в магнийзависимом увеличении уровня кальциурии, однако не исключают и наличия дополнительных механизмов ингибирования реабсорбции кальция [29].

3. Кофеин

Многочисленные исследования показали, что кофеин способствует снижению минеральной плотности костной ткани за счет повышенной экскреции кальция почками и пониженной кишечной абсорбции кальция [24, 30]. Хотя другие утверждают, что данная связь наблюдается только у женщин при низком потреблении кальция с пищей [31].

4. Пищевая клетчатка

Выявлено, что у людей с ахлоргидрией абсорбция кальция в кишечнике приближается к нулю при назначении ее натощак, но нормализуется после приема пищи [2]. Однако при преобладании в рационе продуктов с щелочной реакцией (в основном пищевая клетчатка) снижается кишечная абсорбция кальция и происходит увеличение ее выделения с калом. Ограничение же потребления пищевой клетчатки приводит к гиперкальциурии.

Продемонстрировано, что у пациентов с гиперкальциурией и мочекаменной болезнью при добавлении в рацион 30 г клетчатки в виде пшеничных отрубей в день наблюдается снижение выраженности кальциурии на 23,5 против 5,6% в группе контроля [32].

5. Белок

При доминировании в рационе продуктов с кислой реакцией (преимущественно мясная пища) за счет большой аминокислотной нагрузки снижается pH мочи и наблюдается значительное снижение почечной реабсорбции кальция в канальцах и увеличение ее экскреции. При этом может быть изменение функции почек вследствие метаболизма избытка серосодержащих аминокислот и повышенной экскреции сульфатов с мочой [33]. На каждые дополнительные 50 г белка в рационе экскреция с мочой кальция увеличивается примерно на 60 мг. Несмотря на повышенное содержание фосфора в некоторых белковых продуктах, он не в состоянии устранить кальциуретический эффект белка [34]. С целью коррекции отрицательного кальциевого баланса рекомендуется ограничение белка животного происхождения и потребление овощей для подщелачивания и уменьшения кислотной нагрузки.

6. Жиры

Данные о влиянии жира пищи на баланс кальция неоднозначны. С одной стороны, считается, что он не оказывает влияния на кальциевый баланс у здоровых лиц, с другой – экспериментально выявлено, что длительная диета, обогащенная жирами животного происхождения, влияет на уровень кальциурии и фосфатурии. У экспериментальных животных выявлен повышенный риск образования кальциевых камней в почках [35].

Клинически показано, что пищевой кальций способствует омылению жиров, формируя нерастворимые комплексы в просвете кишечника, уменьшая их всасывание [36].

Скорее всего, увеличение кальциурии может быть результатом преобладания продуктов с кислой реакцией среды, как при потреблении белка животного происхождения.

7. Метаболический ацидоз/дефект ацидификации

Гиперкальциурия встречается при группе канальцевых заболеваний почек, которые характеризуются нарушением реабсорбции бикарбоната, секреции водородных ионов или сочетанием обоих дефектов, что приводит к метаболическому ацидозу при сохранной клубочковой фильтрации. Для поддержания буферной емкости почкам необходимо реабсорбировать практически весь фильтруемый бикарбонат. Однако при ацидозе наблюдается снижение реабсорбции бикарбонатов в проксимальных канальцах почек и повышение их концентрации в дистальных. Нейтрализация ионов водорода частично может происходить костным карбонатом, что вызывает высвобождение кальция из костного депо [37]. Таким образом, вследствие нарушения реабсорбции бикарбонатов и развития метаболического ацидоза уменьшается реабсорбция кальция [38].

Недавние исследования обнаружили, что в кислой среде вне- и внутриклеточные протоны ингибируют апикальные катионные каналы TRPV5 и TRPV6, которые являются кальциевыми селективными ванилоидными мембранными каналами, отвечающими за реабсорбцию ионов кальция в дистальных отделах нефрона под контролем внутриклеточной рН и рН мочи [39, 40].

Эти данные также подтверждены экспериментально у мышей с делецией канала TRPV5, у которых она приводила к выраженной гиперкальциурии [41].

Доказано, что при подщелачивании мочи с помощью бикарбоната или цитрата калия уменьшается экскреция кальция [42].

8. Плотные контакты клаудин-14 и -16

Выявлено, что причиной почечной гиперкальциурии может быть нарушение парацеллюлярной реабсорбции кальция в результате мутаций генов плотных контактов клаудина-14 (CLDN14) и клаудина-16 (CLDN16) [43].

При наличии этих мутаций наблюдается также высокий риск развития мочекаменной болезни и снижения минеральной плотности костной ткани. Гомозиготная мутация CLDN16 является редкой патологией, имеет тяжелое клиническое течение с полиурией, полидипсией в результате гипомагнемии и выраженной гиперкальциурии, отмечается также формирование нефролитиаза и прогрессирующее снижение функций почек [44].

9. Инсулинорезистентность/сахарный диабет

Гиперкальциурия выявляется также при снижении чувствительности тканей к инсулину. Первые данные были получены от пациентов с сахарным диабетом при плохом гликемическом контроле. У них была выявлена положительная коррекция между уровнями кальциурии и глюкозурии, а при инициации инсулинотерапии и нормализации уровня гликемии отмечено уменьшение экскреции кальция и цАМФ [45].

В исследовании Simpkin и соавт. [46] выявлена ассоциация между гиперкальциурией, нефролитиазом и мутацией в гене рецептора инсулина (INSR). Также показано, что вследствие недостаточности секреции инсулина наблюдается снижение уровня кальцитриола, что влечет за собой снижение всасывания кальция в кишечнике и компенсаторное увеличение синтеза и секреции ПТГ, приводящее к усилению резорбции костной ткани [47].

10. Кальцийчувствительный рецептор

Кальцийчувствительный рецептор (CaSR) – первый рецептор, где роль природного лиганда выполняет ион, а не пептидный гормон, гликопротеин или внеклеточное органическое вещество. Помимо ионов кальция аффинные свойства к CaSR имеются у Mg2+, Ba2+, Sr2+, Gd3+, La. CaSR также чувствителен к бикарбонатам и ионному потенциалу клеток околощитовидных желез (ОЩЖ). CASR состоит из 1078 аминокислотных остатков, связан с G-белком, встроен в мембраны клеток ОЩЖ и почечных канальцев. В норме высокая концентрация кальция активирует CaSR ОЩЖ, что приводит к торможению синтеза и секреции ПТГ, также влияет на CaSR почек, где в проксимальном извитом канальце ингибирует экскрецию фосфатов, а в дистальном прямом канальце петли Генле уменьшает реабсорбцию кальция и магния [48].

Следовательно, активирующие дефекты гена CASR приводят к аутосомно-доминантной гипокальциемии и гиперкальциурии и Bartter-подобному фенотипу [49], а инактивирующие мутации – к семейной гипокальциурической гиперкальциемии.

11. Витамин D

При возрастании концентрации кальцитриола через его рецептор запускается обратная отрицательная регуляция: снижается синтез за счет подавления активности 1α-гидроксилазы (Р450с1α) и повышается образование неактивных метаболитов за счет активации фермента 24-гидроксилазы (P450c24, CYP24A1) [50].

Повышение уровня кальцитриола приводит к абсорбционной гиперкальциемии и/или гиперкальциурии, что впервые было описано в 1928 г. Kreitmair [51]. Данное состояние может наблюдаться при передозировке препаратами витамина D или при состояниях, которые приводят к его повышенному синтезу. Генетические исследования показали, что биаллельные мутации гена CYP24A1 в общей популяции составляют примерно 4–20%. В результате данной мутации наблюдается высокий уровень кальцитриола, при нормальном уровне 25-OH-D3 и низком уровне неактивной формы витамина D (24,25(OH)2D3) и ПТГ. Клиническими проявлениями мутации указанного гена являются гиперкальциурия, нефрокальциноз или мочекаменная болезнь [52]. К состояниям, характеризующимся повышенным синтезом кальцитриола, относится и саркоидоз.

12. Саркоидоз

В обзоре материалов по саркоидозу, представленных на Конгрессе Европейского респираторного общества 2014 г., индийскими учеными замечено, что в популяции Западной Европы саркоидоз сопровождается экстраренальным синтезом 1,25-дигидроксивитамина D3-активизированными макрофагами, что ведет к гиперкальциемии и гиперкальциурии, однако в Индии при саркоидозе отмечается низкая распространенность гиперкальциемии. При этом гипервитаминоз D не был зафиксирован, а дефицит витамина D установлен в 96,2% случаев (средний уровень – 13,2 нг/мл). Гипокальциемия была выявлена в 9,4% случаев, нормокальциемия – в 90,6%, гиперкальциемии не было [53].

13. Фактор роста фибробластов/фосфатурия

Около 80% фосфатов первичной мочи реабсорбируется в проксимальных канальцах почек, за счет работы натрий-фосфорных котранспортеров (NPT2a, NPT2c) [54], экспрессия которых модифицируется фактором роста фибробластов-23 (FGF23), ПТГ и кальцитриолом.

FGF23 вырабатывается остеоцитами, и его основной функцией является стимуляция фосфатурии. Он ингибирует реабсорбцию фосфатов за счет снижения экспрессии NPT2а, NPT2c, а также 1α-гидроксилазы с последующей супрессией синтеза кальцитриола. Паратиреоидный гормон стимулирует поглощение и лизосомальную деградацию NPT2a/2c, но активирует транскрипцию 1α-гидроксилазы, повышая синтез кальцитриола, что приводит к повышению NPT2b-зависимой кишечной абсорбции фосфатов и подавлению транскрипции генов ПТГ [55].

Существует несколько наследственных FGF23-зависимых форм гипофосфатемического рахита: X-сцепленный доминантный (наиболее частая форма); аутосомно-доминантный; аутосомно-рецессивный; наследственный гипофосфатемический рахит с гиперкальциурией. Последняя форма развивается вследствие мутаций в гене SLC4A3 на хромосоме 9q34, кодирующем NPT2c, отличается повышенным уровнем витамина D, низким уровнем ПТГ и высокой абсорбцией кальция в кишечнике и вследствие этого – гиперкальциурией [56].

14. Гипопаратиреоз

Нарушение канальцевой реабсорбции кальция и гиперкальциурия наблюдаются при выпадении эффекта ПТГ в результате гипопаратиреоза.

Кальцийсберегающий эффект ПТГ проявляется в кортикальных толстых частях восходящей петли Генле за счет активного трансцеллюлярного транспорта, а также в дистальных канальцах, где он стимулирует апикальное вхождение кальция в клетку за счет гиперполяризации клеточной мембраны и изменения электрохимической движущей силы. В проксимальных канальцах ПТГ снижает абсорбцию кальция [57].

15. Резорбция костной ткани

Выявлено, что инфузия кальция повышает экскрецию кальция и натрия. Наиболее частой причиной гиперкальциемии с гиперкальциурией служит первичный гиперпаратиреоз. Высокие концентрации ПТГ ведут к гиперкальцемии за счет усиления костной резорбции остеокластами. Повышение фракционной реабсорбции кальция под действием ПТГ имеет место при любом содержании кальция в клубочковом фильтрате, однако при гиперкальциемии увеличивается абсолютное количество кальция в моче и усиливается кальциурия [58].

Патогенез гиперкальциемии при злокачественных опухолях обусловлен метастазами в костную ткань, усиленной продукцией гуморальных и местных веществ, ПТГ и ПТГ-подобного белка, вызывающих резорбцию костной ткани.

Экскреция кальция в утренней порции мочи также увеличивается с возрастом из-за снижения парциальной канальцевой реабсорбции и усиления костной резорбции [59].

Терапия эстрогенами в течение недель уменьшает костную резорбцию без изменения уровня ПТГ, кальцитонина или витамина D. Однако более длительная терапия за счет увеличения синтеза ПТГ и витамина D приводит к улучшению кишечной абсорбции и почечной реабсорбции кальция [60].

Реабсорбция кальция увеличивается также при компенсаторном повышении уровня ПТГ при дефиците витамина D, снижении абсорбции кальция в кишечнике, повышении фосфата крови и т.д. [61]. Однако при декомпенсации может наблюдаться и усиление экскреции. Например, при хронической болезни почек и постоянной гиперфосфатемии происходит увеличение экспрессии рецепторов Клото и FGF в ОЩЖ с формированием резистентности FGF23-ассоциированной супрессии ПТГ [62].

16. Диуретики

Все диуретики, за исключением тиазидных, повышают экскрецию кальция.

В исследовании с участием 3616 пациентов с уровнем СКФ 20–70 мл/мин/1,73 м2 выявлено, что применение петлевых диуретиков по сравнению с таковым в группе контроля сопровождается более высоким уровнем кальциурии (55,0 против 39,6 мг/день; р<0,001), ПТГ (67,9, 95% ДИ – 65,2–70,7 пг/мл против 52,8, 95% ДИ – 51,1–54,6 пг/мл; р<0,001) и большей вероятностью развития вторичного гиперпаратиреоза (ОШ=2,1; 95% ДИ – 1,7–2,6). Эффект менее выражен при сопутствующем применении тиазидных диуретиков. Монотерапия тиазидными диуретиками сопровождалась более низким уровнем кальциурии (25,5 против 39,6 мг/день; р<0,001), но лишь незначительно меньшим уровнем ПТГ (50,0; 95% ДИ – 47,8–52,3 пг/мл против 52,8 при 95% ДИ=51,1–54,6 пг/мл; р=0,04) по сравнению со случаями, когда диуретики не назначались. Сочетанное применение тиазидных и петлевых диуретиков сопровождалось меньшей выраженностью кальциурии (30,3 против 55,0 мг/день; р<0,001) и меньшим риском развития вторичного гиперпаратиреоза (ОШ=1,3 против 2,1; р=0,05), чем применение только петлевых диуретиков [63].

Эти данные основаны на том, что петлевые диуретики снижают кальциемию путем блокирования Na/K/2Cl ко-транспортера в восходящем колене петли Генле. Блокада этого переносчика увеличивает экскрецию кальция. Выраженность натрийуреза параллельна кальциурезу [64]. Тиазидные же диуретики в проксимальных канальцах почек блокируют ко-транспортер хлорида натрия, в результате чего снижается реабсорбция натрия, но повышается реабсорбция кальция [65].

Кальциурия как системный фактор формирования мочевых камней

Эпидемиологические данные последних 30 лет свидетельствуют о значительном росте заболеваемости мочекаменной болезнью в общей популяции. Помимо увеличения встречаемости уролитиаз прогрессивно «молодеет» и остается одним из распространенных хронических заболеваний [66, 67]. На сегодняшний день не существует единой теории этиопатогенеза мочекаменной болезни. Патофизиологические механизмы формирования камней сложны и различаются в зависимости от типа мочевого конкремента. Доказана роль гиперкальциурии, снижения объема мочи, гиперурикозурии, гипероксалурии и повышения кислотности мочи в формировании кальциевых камней. При этом из всех перечисленных нарушений гиперкальциурия является самой распространенной (30–60%).

Нами в НИИ уронефрологии и репродуктивного здоровья человека ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» проведено комплексное биохимическое исследование крови и суточной мочи у 78 пациентов, страдающих уролитиазом. При анализе основных лабораторных показателей углеводного, липидного, фосфорно-кальциевого и пуринового обменом выявлено, что у пациентов преобладают нарушения фосфорно-кальциевого обмена [68]. Анализируя данные по кальциурии, мы выявили сильную связь с магниурией. Гиперкальциурия чаще встречалась в группе пациентов с первичным гиперпаратиреозом (ПГПТ). В группе без ПГПТ гиперкальциурия выявлена только у 2 из 21 пациента с коралловидными камнями, а в группе с ПГПТ – у всех 3 пациентов с коралловидными камнями. Следовательно, можно сделать вывод о важности определения гормонально-биохимических показателей фосфорно-кальциевого обменов у всех пациентов с МКБ и их коррекции для профилактики рецидивов заболевания.

Заключение. Кальциурия зависит от множества факторов. Безусловно, при наличии измененной кальциурии, нефрокальциноза, мочекаменной болезни необходима полная оценка показателей фосфорно-кальциевого обмена. Однако необходимо отметить, что доля тяжелых или генетических заболеваний в качестве этиопатогенетического фактора не так высока. Чаще всего нарушения метаболизма кальция бывают результатом неправильного образа жизни, ожирения и инсулинорезистентности, доминирования в рационе питания продуктов с повышенной кислотной нагрузкой, при чрезмерном ограничении пищевой клетчатки или, наоборот, при потреблении только растительной пищи, неадекватном потреблении кальция (менее или более 1000–1200 мг в день), чрезмерном потреблении поваренной соли и т.д.

Необходимы проспективные исследования с целью разработки функциональных проб дифференциальной диагностики видов гиперкальциурии для выбора адекватного метода коррекции, оценки эффективности диет для уменьшения риска формирования нефрокальциноза и мочекаменной болезни при гиперкальциурии.


Литература


1. Guyton C. & Hall John E.. Textbook of Medical Physiology. Per. s angl. M.: Logosfera. 2008; 1296. Russian (Гайтон А.К., Холл Дж.Э. Медицинская физиология. Пер. с англ. М.: Логосфера. 2008; 1296).

2. Recker R.R. Calcium absorbtion and achlorhydria. N Engl J Med. 1985;313:60–73.

3. Norman D.A., Fordtran J.S., Brinkley L.J., Zerwekh J.E., Nicar M.J., Strowig S.M., Pak C.Y. Jejunal and ileal adaptation to alterations in dietary calcium: changes in calcium and magnesium absorption and pathogenetic role of parathyroid hormone and 1,25-dihydroxyvitamin D. J Clin Invest. 1981; 67(6):1599–1603.

4. Curhan G.C., Willett W.C., Knight E.L., Stampfer M.J. Dietary factors and the risk of incident kidney stones in younger women (Nurses’ Health Study II). Arch Intern Med. 2004;164:885–891.

5. Taylor E.N., Stampfer M.J., Curhan G.C. Dietary factors and the risk of incident kidney stones in men: New insights after 14 years of follow-up. J Am Soc Nephrol. 2004;15:3225–3232.

6. Friedman P.A. Calcium transport in the kidney. Current Opinion in Nephrology & Hypertension. 1999;8(5):589–595.

7. Gesek F.A., Friedman P.A. On the mechanism of parathyroid hormone stimulation of calcium uptake by mouse distal convoluted tubule cells. J Clin Invest. 1992;90(3):749–758.

8. Andrukhova O., Smorodchenko A., Egerbacher M., Streicher C., Zeitz U., Goetz R., Shalhoub V., Mohammadi M., Pohl E.E., Lanske B., Erben R.G. FGF23 promotes renal calcium reabsorption through the TRPV5 channel. EMBO J. 2014;33:229–246.

9. Friedman P.A. Renal calcium metabolism. In: The Kidney: Physiology and Physiopathology, 3rd Ed., edited by Giebisch G, Seldin D, Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins. 2000;1749–1778.

10. Cioppi F., Taddei L., Brandi M.L., Croppi E. Idiopathic hypercalciuria and calcium renal stone disease: our cases. Clin Cases Miner Bone Metab. 2009;6(3):251–253.

11. Curhan G.C., Willett W.C., Speizer F.E., Stampfer M.J. Twenty-four-hour urine chemistries and the risk of kidney stones among women and men. Kidney Int. 2001;59(6):2290–2298.

12. Robertson W.G., Morgan D.B. The distribution of urinary calcium excretions in normal persons and stone-formers. Clin Chim Acta. 1972;37:503–508.

13. Taylor E.N., Curhan G.C. Demographic, dietary, and urinary factors and 24-h urinary calcium excretion. Clin J Am Soc Nephrol. 2009;4(12):1980–1987.

14. Isakova T., Anderson C.A., Leonard M.B., Xie D., Gutiérrez O.M., Rosen L.K., Theurer J., Bellovich K., Steigerwalt S.P., Tang I., Anderson A.H., Townsend R.R., He J., Feldman H.I., Wolf M. Diuretics, calciuria and secondary hyperparathyroidism in the Chronic Renal Insufficiency Cohort. Nephrol Dial Transpl. 2011;26(4):1258–65. Doi: 10.1093/ndt/gfr026.

15. Pak C.Y., Sakhaee K., Moe O.W., Poindexter J., Adams-Huet B., Pearle M.S., Zerwekh J.E., Preminger G.M., Wills M.R., Breslau N.A., Bartter F.C., Brater D.C., Heller H.J., Odvina C.V., Wabner C.L., Fordtran J.S., Oh M., Garg A., Harvey J.A., Alpern R.J., Snyder W.H., Peters P.C. Defining hypercalciuria in nephrolitiasis. Kidney Int. 2011;80(7):777–782.

16. DiBianco J.M., Jarrett T.W., Mufarrij P. Metabolic Syndrome and Nephrolithiasis Risk: Should the Medical Management of Nephrolithiasis Include the Treatment of Metabolic Syndrome? Rev Urol. 2015;17(3):117–128.

17. Moudi E., Hosseini S.R., Bijani A. Nephrolithiasis in elderly population; effect of demographic characteristics. J Nephropathol. 2017;6(2):63–68. Doi: 10.15171/jnp.2017.11.

18. Cappuccio F., Kalaitzidis R., Duneclift S., Eastwood J. Unravelling the links between calcium excretion, salt intake, hypertension, kidney stones and bone metabolism. J Neph. 2000;13(3):169–177.

19. Chan E.L., Ho C.S., MacDonald D., Ho S.C., Chan T.Y., Swaminathan R. Interrelationships between urinary sodium, calcium, hedroxyproline and serum PTH in healthy subjects. Acta Endocrinol. 1992;127:242–245.

20. Yatabe M.S., Yatabe J., Takano K., Murakami Y., Sakuta R., Abe S., Sanada H., Kimura J., Watanabe T. Effects of a high-sodium diet on renal tubule Ca2+ transporter and claudin expression in Wistar-Kyoto rats. BMC Nephrol. 2012;13:160. Doi: 10.1186/1471-2369-13-160

21. van Abel M., Hoenderop J.G., van der Kemp A.W., Friedlaender M.M., van Leeuwen J.P., Bindels R.J. Coordinated control of renal Ca(2+) transport proteins by parathyroid hormone. Kidney Int. 2005;68(4):1708–1721.

22. Hoenderop J.G., Dardenne O., van Abel M., van Der Kemp A.W., van Os C.H., St-Arnaud R., Bindels R.J. Modulation of renal Ca2+ transport protein genes by dietary Ca2+ and 1,25-dihydroxyvitamin D3 in 25-hydroxyvitamin D3-1alpha-hydroxylase knockout mice. FASEB J. 2002;16(11):1398–1406.

23. Lytton J., Lee S.L., Lee W.S., van Baal J., Bindels R.J., Kilav R., Naveh-Many T., Silver J. The kidney sodium-calcium exchanger. Ann N Y Acad Sci. 1996;779:58–72.

24. Taylor E.N., Curhan G.C. Demographic, Dietary, and Urinary Factors and 24-h Urinary Calcium Excretion. Clin J Am Soc Nephrol. 2009;4(12):1980–1987. Doi: 10.2215/CJN.02620409.

25. Mendel L., Benedict S. The paths of excretion for inorganic compounds: The excretion of magnesium. Am J Physiol 1909;25:1–22.

26. Cruikshank D.P., Pitkin R.M., Donnelly E., Reynolds W.A. Urinary magnesium, calcium, and phosphate excretion during magnesium sulfate infusion. Obstet Gynecol. 1981;58(4):430–434.

27. Nilius B., Vennekens R., Prenen J., Hoenderop J.G., Droogmans G., Bindels R.J. The single pore residue Asp542 determines Ca2+ permeation and Mg2+ block of the epithelial Ca2+ channel. J Biol Chem. 2001;276:1020–1025.

28. Bonny O., Rubin A., Huang C.L., Frawley W.H., Pak C.Y., Moe O.W. Mechanism of Urinary Calcium Regulation by Urinary Magnesium and pH. J Am Soc Nephrol. 2008;19(8):1530–1537. Doi: 10.1681/ASN.2007091038.

29. Li M., Du J., Jiang J, Ratzan W., Su L., Runnels L., Yue L. Molecular determinants of Mg+ and Ca+ permeability and pH sensitivity in TRPM6 and TRPM7. J Biol Chem. 2007;282(35)25817–25830.

30. Massey L.K., Opryszek A.A. No effects of adaptation to dietary caffeine on calcium excretion in young women. Nutr Res. 1990;(10)7:741–747.

31. Hallström H., Wolk A., Glynn A., Michaëlsson K. Coffee, tea and caffeine consumption in relation to osteoporotic fracture risk in a cohort of Swedish women. Osteoporos Int. 2006;17(7):1055–1064.

32. Gleeson M.J., Thompson A.S., Mehta S., Griffith D.P. Effect of unprocessed wheat bran on calciuria and oxaluria in patients with urolithiasis. Urology. 1990;35(3):231–234.

33. Reddy S.T., Wang C.Y., Sakhaee K., Brinkley L., Pak C.Y. Effect of low-carbohydrate high-protein diets on acid-base balance, stone-forming propensity, and calcium metabolism. Am J Kidney Dis. 2002;40(2):265–274.

34. Martini L., Wood R.J. Relative bioavailability of calcium-rich dietary sources in the elderly. Am J Clin Nutr. 2002;76:1345–1350.

35. Itoh Y., Yoshimura M., Niimi K., Usami M., Hamamoto S., Kobayashi T., Hirose M., Okada A., Yasui T., Tozawa K., Kohri K. The role of long term loading of cholesterol in renal crystal formation. Arch Ital Urol Androl. 2011;83(1):23–25.

36. Jacobsen R. Effect of short-term high dietary calcium intake on 24-h energy expenditure, fat oxidation, and fecal fat excretion. Int J Obes (Lond). 2005;29(3):292–301.

37. Cunningham J., Fraher L.J., Clemens T.L., Revell P.A., Papapoulos S.E. Chronic acidosis with metabolic bone disease. Am J Med. 1982;73:199–204.

38. Moe O.W., Huang C.L. Hypercalciuria from acid load: renal mechanisms. J Nephrol. 2006;19(3):53–61.

39. Yeh B.I., Sun T.J., Lee J.Z., Chen H.H., Huang C.L. Mechanism and molecular determinant for regulation of rabbit transient receptor potential type 5 (TRPV5) channel by extracellular pH. J Biol Chem. 2003;278:51044–1052.

40. Yeh B.I., Yoon J., Huang C.L. On the role of pore helix in regulation of TRPV5 by extracellular protons. J Membr Biol. 2006;212:191–198.

41. Schwille P.O., Schmiedl A., Herrmann U., Fan J., Gottlieb D., Manoharan M., Wipplinger J. Magnesium, citrate, magnesium citrate and magnesium-alkali citrate as modulators of calcium oxalate crystallization in urine: observations in patients with recurrent idiopathic calcium urolithiasis. J Urol Res. 1999;27(2):117–126.

42. Sebastian A., Harris S.T., Ottaway J.H., Todd K.M., Morris R.C. Improved mineral balance and skeletal metabolism in postmenopausal women treated with potassium bicarbonate. Jr. N Engl J Med. 1994;330(25):1776–1781.

43. Morin P.J. Protein family review the claudins. Genome Biology. 2009;10.235.

44. Kausalya P., Amasheh S., Gunzel D., Wurps H., Muller D., Fromm M., Hunziker W. Disease-associated mutations affect intracellular traffic and paracellular Mg2+ transport function of claudin-16. J. Clin. Invest. 2006;116:878–891.

45. Raskin P., Stevenson M.R., Barilla D.E., Pak C.Y. The hypercalciuria of diabetes mellitus: its amelioration with insulin. Clin Endocrinol (Oxf). 1978;9(4):329–335.

46. Simpkin A., Cochran E., Cameron F., Dattani M., de Bock M., Dunger D.B., Forsander G., Guran T., Harris J., Isaac I., Hussain K., Kleta R., Peters C., Tasic V., Williams R., Yap Kok Peng F., O’Rahilly S., Gorden P., Semple R.K., Bockenhauer D. Insulin Receptor and the Kidney: Nephrocalcinosis in Patients with Recessive INSR Mutations. Nephron Physiol. 2014. Doi: 10.1159/000366225.

47. Chechurin R.E., Ametov A.S. Sakharnyy diabet I tipa i osteoporoz. Osteoporoz i osteopatii. 1999;(1):2–5.

48. Zhang C., Miller C.L., Gorkhali R., Zou J., Huang K., Brown E.M., Yang J.J. Molecular Basis of the Extracellular Ligands Mediated Signaling by the Calcium Sensing Receptor. Front Physiol. 2016;7:441.

49. Hendy G.N., Canaff L. Calcium-Sensing Receptor Gene: Regulation of Expression. Front Physiol. 2016;7:394.

50. Seth-Vollenweider T., Joshi S., Dhawan P., Sif S., Christakos S. Novel mechanism of negative regulation of 1,25-dihydroxyvitamin D3-induced 25-hydroxyvitamin D3 24-hydroxylase (Cyp24a1) Transcription: epigenetic modification involving cross-talk between protein-arginine methyltransferase 5 and the SWI/SNF complex. J Biol Chem. 2014;289(49):33958–70. Doi: 10.1074/jbc.M114.583302.

51. Scarpelli D.G., Tremblay G., Pearse A.G. A comparative cytochemical and cytologic study of vitamin D induced nephrocalcinosis. Am J Pathol. 1960;36():331–353.

52. Nesterova G., Malicdan M.C., Yasuda K., Sakaki T., Vildoux T., Cicone C., Horst R., Huang Y., Golas G., Introne W., Huizing M., Adams D., Boerkoel C.F., Collins M.T., Gahl W.A. 1,25(OH)2D-24 Hydroxylase (CYP24A1) deficiency as a cause of nephrolithiasis. Clin J Am Soc Nephrol. 2013;8(4):649–657.

53. Chandrashekariah S., Rosha D. Sarcoidosis in India: Investigation into vitamin D and calcium metabolism. Eur. Respir. J. 2014;44(58):3777.

54. Blaine J., Chonchol M., Levi M. Renal control of calcium, phosphate, and magnesium homeostasis. Clin J Am Soc Nephrol. 2015;10:1257–1272.

55. Bacic D., Lehir M., Biber J., Kaissling B., Murer H., Wagner C.A. The renal Na/phosphate cotransporter NaPi-IIa is internalized via the receptor-mediated endocytic route in response to parathyroid hormone. Kidney Int. 2006;69:495–503.

56. Lee J.Y., Imel E.A. The Changing Face of Hypophosphatemic Disorders in the FGF-23. Era. Pediatr. Endocrinol. Rev. 2013;10(2):367–379.

57. Lee M., Partridge N.C. Parathyroid hormone signaling in bone and kidney. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2009;18(4):298–302.

58. Vella M., Karydi M., Coraci G., Oriti R., Melloni D. Patophysiology and clinical aspects of urinary lithiasis. Urologia Int. 2007;79(1):26–31.

59. Nordin B.E., Need A.G., Morris H.A., Horowitz M., Robertson W.G. Evidence for a renal calcium leak in postmenopausal women. J Clin Endocrinol Metab. 1991;72:401–407.

60. Lips P., Duong T., Oleksik A., Black D., Cummings S., Cox D., Nickelsen T. A global study of vitamin D and parathyroid function in postmenopausal women with osteoporosis: baseline data from the multiple outcomes of raloxifene evaluation clinical trial. J Clin Endocrinol. Metab. 2001;86:1212–1221.

61. Popovtzer M.M., Knochel J.P., Kumar R. Disorders of calcium, phosphorus, vitamin D and parathyroid hormone activity. Renal and Electrolyte Disorders. 1996;34–41.

62. Galitzer H., Ben-Dov I.Z., Silver J., Naveh-Many T. Parathyroid cell resistance to fibroblast growth factor 23 in secondary hyperparathyroidism of chronic kidney disease. Kidney Int. 2010;77(3):211–218.

63. Isakova T., Anderson C.A., Leonard M.B., Xie D., Gutiérrez O.M., Rosen L.K., Theurer J., Bellovich K., Steigerwalt S.P., Tang I., Anderson A.H., Townsend R.R., He J., Feldman H.I., Wolf M. Diuretics, calciuria and secondary hyperparathyroidism in the Chronic Renal Insufficiency Cohort. Nephrol Dial Transpl. 2011;26(4):1258–1265. Doi: 10.1093/ndt/gfr026.

64. Rejnmark L., Vestergaard P., Heickendorff L., Andreasen F., Mosekilde L. Loop diuretics increase bone turnover and decrease BMD in osteopenic postmenopausal women: results from a randomized controlled study with bumetanide. J Bone Miner Res. 2006;21(1):163–170.

65. Hoenderop J.G., van Leeuwen J.P., van der Eerden B.C., Kersten F.F., van der Kemp A.W., Mérillat A.M., Waarsing J.H., Rossier B.C., Vallon V., Hummler E., Bindels R.J. J Clin Invest. Renal Ca2+ wasting, hyperabsorption, and reduced bone thickness in mice lacking TRPV5. J Clin Invest. 2003;112(12):1906–1914.

66. Elaine M. and Fredric L. Coe. Nephrolithiasis. Prim Care. 2008;35(2):369.

67. Siener R., Albrecht H. The effect of Different Diets on Urine Composition and the of Calcium Oxalate Cristallisation in Healthy Subject. Eur Ur. 2002;42:289–296.

68. Дзеранов Н.К, Егшатян Л.В., Мокрышева Н.Г., Перетокина Е.В. Клинико-лабораторные показатели у пациентов с мочекаменной болезнью при наличии и отсутствии первичного гиперпаратиреоза. Урология. 2013;6:14–19.


Об авторах / Для корреспонденции


А в т о р д л я с в я з и: Л. В. Егшатян – к.м.н., старший научный сотрудник центра патологии околощитовидных желез ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации, ассистент кафедры эндокринологии и диабетологии МГМСУ им. А.И. Евдокимова, Москва, Россия; е-mail: lilit.egshatyan@yandex.ru


Бионика Медиа