Celem pracy było określenie profilu metabolicznego kamicy układu moczowego u badanych dzieci oraz badanie potencjalnej zależności między nadmierną masą ciała a ryzykiem tworzenia złogów w odniesieniu do określonych nieprawidłowości sprzyjających ich wytwarzaniu.
W ostatnich dwóch dekadach odnotowano znaczny wzrost występowania kamicy układu moczowego, niezależny od szerokości geograficznej. Choroba rozpoznawana jest głównie w populacji osób dorosłych, obserwuje się jednak aktualnie jej coraz częstsze występowanie również u dzieci. Tasian i wsp. zauważyli w ostatnim 25-leciu wzrost liczby dzieci z kamicą układu moczowego z 6% do 10% [10]. Podobne obserwacje znaleźć możemy w wielu innych analizach [6,11,80]. Za przyczyny wzrostu zachorowalności uznaje się miedzy innymi zmieniające się nawyki żywieniowe, niedostateczną aktywność fizyczną oraz tak zwaną „epidemię otyłości” [81]. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) szacuje, że nadwagę lub otyłość ma około 1,7 miliarda ludzi na świecie [82].
Liczne badania sugerują, że otyłość jest istotnym czynnikiem przyczyniającym się do wzrostu występowania kamicy moczowej. Zaobserwowano, że zwiększona częstość kamicy dotyczy w ponad 75% pacjentów z nadwagą i otyłością [83]. Taylor i wsp. badając pacjentów dorosłych wykazali, że zwiększona masa ciała istotnie zwiększa ryzyko występowania kamicy układu moczowego, jednocześnie obserwując, że zależność ta widoczna jest wyraźniej u kobiet [84]. Ponadto badacze stwierdzili, że ze zwiększonym ryzykiem tworzenia się kamieni w układzie moczowym korelują dwa wskaźniki otyłości – wskaźnik masy ciała (BMI >85 centyla) i obwód talii dostosowany do wzrostu [84].
W piśmiennictwie nie ma wielu doniesień na temat związku kamicy nerkowej z nadmierną masą ciała u dzieci. Ponadto wyniki badań są niejednoznaczne [19,77]. Prace autorów amerykańskich sugerują, że wzajemna zależność kamicy i otyłości jest widoczna w grupie nastoletnich dziewcząt [33,78,79]. Generalnie jednak przeważa pogląd, że u dzieci, szczególnie przed okresem pokwitania, nadmierna masa ciała nie stanowi elementu zwiększonego ryzyka występowania kamicy układu moczowego [84-86]. Jest to zgodne ze spostrzeżeniami Dweyer i wsp. [87]. Podobne wnioski płyną z pracy Kim i wsp. którzy
-49-
zasugerowali, że kamica układu moczowego u dzieci może mieć inną patofizjologię niż u dorosłych [86].
Również Penido i wsp. stwierdzili, że tylko 15% z 222 badanych przez nich pacjentów z kamicą moczową miało nadwagę, co nie różniło się od częstości występowania otyłości w ogólnej populacji [88]. Co więcej, retrospektywne badanie przeprowadzone w USA na grupie 117 dzieci w wieku 10-17 lat z kamicą układu moczowego, w którym tylko 13% pacjentów miało nadmierną masę ciała, także nie potwierdziło związku nadmiernej masy ciała ze zwiększonym ryzykiem rozwoju złogów [89]. Podobnego zdania są autorzy pochodzący z Turcji [90]. Także Sas i wsp. w badaniu przeprowadzonym w 2016 roku na grupie 200 pacjentów stwierdzili, że kamica układu moczowego częściej występowała u dzieci z prawidłowym BMI, niezależnie od grupy wiekowej [91].
Wreszcie Chung i wsp. stwierdzili, że w przeciwieństwie do dorosłych, nadwaga u dzieci nie jest związana ze zwiększonym wydalaniem promotorów krystalizacji [92]. Jedynym czynnikiem sprzyjającym powstawaniu złogów była w opisanym przez nich badaniu hipocytraturia [92]. W prezentowanej pracy także większość badanej grupy stanowili pacjenci z prawidłową masą ciała.
Do metabolicznych czynników ryzyka kamicy układu moczowego, związanych z nadmierną masą ciała u dorosłych i potwierdzonych w licznych badaniach, zalicza się: hiperkalciurię, hiperoksalurię, hiperurykozurię, niskie pH moczu oraz hipocytraturię [75].
W doniesieniach wielu badaczy poruszany jest problem podwyższonego stężenia kwasu moczowego we krwi osób z nadwagą i otyłością. Istotnym czynnikiem ryzyka tworzenia kamieni moczowych jest zwiększone dobowe wydalanie kwasu moczowego. Wyniki badań nie są jednak jednoznaczne.
Istnienie związku między nadmierną masą ciała a hiperurykemią wykazali między innymi Duan’a i wsp. w badaniu przeprowadzonym w grupie studentów [93].
Próbę oceny powiązań pomiędzy nadmierną masą ciała, kamicą a gospodarką kwasem moczowym podjęli Kuroczycka-Saniutycz i wsp. nie wykazując związku pomiędzy hiperurykemią a zwiększonym wydalaniem kwasu moczowego u pacjentów z kamicą układu moczowego i nadwagą lub otyłością. Autorzy spostrzegli natomiast, że ryzyko wystąpienia kamicy układu moczowego wzrastało wraz ze wzrostem wydalania kwasu moczowego, co nie miało związku z BMI [94].
-50-
Eisner i wsp. wykazali, że zwiększona masa ciała miała związek z większym dobowym wydalaniem kwasu moczowego. Zależność tę częściej obserwowano u kobiet [95]. Podobne obserwacje poczynił Taylor i wsp. wykazując dodatnią korelację pomiędzy wzrostem BMI a wydalaniem kwasu moczowego [96].
Natomiast Siener i wsp. w wieloczynnikowej analizie przeprowadzonej w grupie dorosłych pacjentów wykazali, że BMI dodatnio koreluje z wydalaniem kwasu moczowego i wapnia, a ujemne z pH moczu [77,97]. Taki niezależny od płci związek potwierdzili także Negri i wsp. [98].
W pracach dotyczących dzieci uzyskano nieco inne rezultaty. Aysun i wsp. stwierdzili, że dzieci z prawidłowym BMI miały większe wydalanie kwasu moczowego niż ich rówieśnicy z nadwagą. Próbowano tłumaczyć to efektem stosowanej diety, gdyż zbadani pacjenci otyli spożywali więcej węglowodanów, natomiast dieta dzieci o niskiej masie ciała zawierała więcej produktów białkowych [90].
Podobne obserwacje poczynili Reddy i wsp. w badaniu osób dorosłych oceniającym efekt wysokobiałkowych diet o niskiej zawartości węglowodanów na równowagę kwasowo- -zasadową, skłonność do tworzenia kamieni i metabolizm wapnia. Zaobserwowano, że spożycie białka zwierzęcego predysponowało do rozwoju hiperurykemii i zwiększonego wydalania kwasu moczowego [99].
W prezentowanej pracy wykazano, że w grupie dzieci z nadmierną masą ciała i kamicą układu moczowego występowało znamiennie wyższe, w stosunku do osób bez nadwagi, stężenie kwasu moczowego w surowicy. Nie uwidoczniono jednak jego wpływu na zwiększone dobowe wydalanie kwasu moczowego, przeciwnie – dobowe wydalanie kwasu moczowego wykazywało z masą ciała korelację ujemną. Jednak wydalanie moczanów w przeliczeniu na kreatyninę w drugiej porcji moczu po nocy było istotnie statystycznie wyższe u dzieci z nadwagą, niż u dzieci z prawidłową masą ciała. Być może także u badanych dzieci widoczny był wpływ stosowanej przez nie diety. To mogłoby tłumaczyć większe dobowe wydalanie moczanów u pacjentów z prawidłową masą ciała, a wyższy współczynnik wydalania kwasu moczowego na czczo u dzieci z nadwagą, przy założeniu, że wpływ diety jest bardziej widoczny przy ocenie wydalania dobowego danej substancji niż przy ocenie jej stężenia w moczu pobieranym na czczo. Niestety w badaniu diety nie oceniano na podstawie kwestionariuszy żywieniowych, co stanowi jedno z ograniczeń pracy.
-51-
Hiperkalciuria, to najczęstsza, zarówno u dorosłych jak i u dzieci, metaboliczna przyczyna kamicy nerkowej. Obserwacje dotyczące nadmiernego wydalania wapnia z moczem poczynił już w 1939 roku Flocks. Od tego czasu rola wapnia w tworzeniu złogów w układzie moczowym nie podlega dyskusji. Hiperkalciuria, także u dzieci, najczęściej ma charakter idiopatyczny [13].
W piśmiennictwie podkreślana jest rola zwiększonego BMI i jego wpływu na wydalanie wapnia. Siener i wsp. badając kilkuset osobową grupę dorosłych stwierdzili, że nadwaga i otyłość były związane z podwyższonym wydalaniem wapnia. Jednocześnie zauważyli większą podatność na tworzenie złogów u chorych płci męskiej. Autorzy badania zasugerowali, że prawdopodobnie wynikało to ze zwiększonego spożycia wapnia, białka zwierzęcego i sodu w diecie mężczyzn [77].
Taylor i wsp. stwierdzili natomiast dodatnią korelację pomiędzy BMI a wydalaniem szczawianu wapnia u kobiet i wapnia u mężczyzn [96].
Odmienne wyniki uzyskali Negri i wsp. stwierdzając, że zarówno u kobiet jak i mężczyzn nadmierna masa ciała nie miała wpływu na zwiększone wydalanie wapnia [98].
Pomimo wielu wykonanych dotychczas badań, wyniki w populacji pediatrycznej nadal są niejednoznaczne.
Sarica i wsp., obserwując grupę 94 dzieci, wykazali, że wraz ze wzrostem masy ciała zwiększało się wydalanie wapnia z moczem [100].
Podobnie Bandari i wsp. wykazali, że u dzieci z nadwagą i otyłością, częstość hiperkalciurii była większa niż u dzieci z prawidłową masą ciała. Badanie objęło 110 pacjentów [101].
Odmienne wyniki uzyskała w swoim badaniu Murphy, stwierdzając istotne zmniejszenie wydalania wapnia z moczem u pacjentów z wysokim BMI [102].
W prezentowanym badaniu zaobserwowano brak istotnej statystycznie różnicy w zakresie wskaźnika wapniowo-kreatyninowego u dzieci z nadmierną i prawidłową masą ciała. Natomiast dobowe wydalanie wapnia było wyższe w grupie dzieci z prawidłową masą ciała. Różnica nie była istotna statystycznie, ale nosiła znamiona trendu. Nie stwierdzono jednak istnienia korelacji między masą ciała a dobowym wydalaniem wapnia.
-52-
Kolejnym istotnym czynnikiem sprzyjającym kamicy nerkowej są szczawiany. Ich nadmierne wydalanie z moczem prowadzić może do nawrotowej kamicy moczowej lub postępującej wapnicy nerek.
Badania przeprowadzone u chorych dorosłych potwierdzają zależność pomiędzy nadmierną masą ciała a zwiększonym wydalaniem szczawianów. Lemann i wsp. wykazali, że wydalanie szczawianu z moczem było istotnie związane z BMI [103]. W badaniu przeprowadzonym na grupie 880 dorosłych pacjentów podobny wynik uzyskaliEisner i wsp. [104]. Natomiast w pracy Siener i wsp. wydalanie szczawianów było dodatnio skorelowane z BMI jedynie u kobiet. Otyłe pacjentki miały wydalanie szczawianów o 39% wyższe w porównaniu do kobiet prawidłową masą ciała [77]. Autorzy uznali, że zależność między BMI a wydalaniem szczawianów z moczem mogła wynikać ze stosowanej diety oraz jelitowego zwiększonego wchłaniania szczawianów.
Odmienne wyniki uzyskali Taylor i wsp. nie potwierdzając związku między zwiększonym wydalaniem szczawianów a masą ciała [96].
Badania dotyczące związku między masą ciała a wydalaniem szczawianów u dzieci także nie prezentują jednoznacznych rezultatów. W badaniu pochodzącym z Turcji u znacznego odsetka dzieci z wysokim BMI stwierdzano obecność hiperoksalurii (18/44, 40,9%) [100]. Cambareri i wsp., w analizie obejmującej 206 dzieci, wykazali u pacjentów z wysokim BMI tendencję do wyższego wydalania szczawianów [105]. Natomiast w badaniu pochodzącym z Korei nie odnotowano istotnych różnic w wydalaniu szczawianów w odniesieniu do masy ciała badanych [92]. Podobnie przeprowadzone w 2014 roku jednoośrodkowe badanie amerykańskie z terenu Wisconsin nie wykazało istotnych różnic w wydalaniu szczawianów u pacjentów z prawidłową i nadmierną masą ciała [105].
Zupełnie inne wnioski pochodzą z pracy Murphy i wsp. W badaniu obejmującym 111 pacjentach (63% prawidłowe BMI, 37% nadwaga/otyłość), stwierdzono, że u dzieci z nadmierną masą ciała ilość szczawianów w moczu była niższa niż u dzieci z prawidłowym BMI [102]. Podobne obserwacje pochodzą z, obejmującej 43 dzieci, pracy Eisner i wsp. [95].
Różnice w uzyskanych rezultatach badań mogą odzwierciedlać odmienność diet zwyczajowo stosowanych w badanych populacjach, co tłumaczy się między innymi zwyczajami żywieniowymi różnymi dla różnych regionów geograficznych.
-53-
W badaniu własnym, w grupie dzieci z prawidłową masą ciała, zaobserwowano istotnie statystycznie wyższe dobowe wydalanie szczawianów, w porównaniu z grupą dzieci z wysokim BMI. Nie oceniano niestety stosowanej diety, co uniemożliwiło wykluczenie czynnika żywieniowego jako elementu zwiększającego wydalanie szczawianów (hiperoksaluria wtórna) i jednocześnie stanowi ograniczenie pracy.
Wytwarzaniu złogów w drogach moczowych poza nadmiarem promotorów sprzyja również niedobór inhibitorów krystalizacji. Zmniejszone stężenie inhibitorów, takich jak cytryniany czy magnez, to jeden z najważniejszych czynników ryzyka kamicy układu moczowego.
Substancją uważaną za najważniejszy inhibitor tworzenia złogów w drogach moczowych są cytryniany. Cytryniany hamują wzrost i aglomerację kryształów szczawianu wapnia i fosforanu wapnia. Obniżone wydalanie cytrynianów z moczem (hipocytraturia) ma najczęściej charakter idiopatyczny. Może być u pacjentów z kamicą defektem izolowanym bądź towarzyszyć hiperkalciurii lub hiperoksalurii. Możemy spotkać się z nią również w przypadku stosowania diety bogatobiałkowej lub przy istniejących zaburzeniach wchłaniania [13].
Tefekli i wsp. stwierdzili, że hipocytraturia jest najbardziej rozpowszechnionym czynnikiem ryzyka metabolicznego tworzenia złogów u dzieci, występowała w ich badaniach u 60,6% badanych [106]. Podobnie Van Dervoort i wsp. zauważyli, że jest ona najczęściej rozpoznawaną nieprawidłowością metaboliczną u badanych przez nich dzieci z kamicą [107]. Podobnie w pracy pochodzącej z terenu Meksyku hipocytraturia występowała u 70% badanych [108]. Wszystkie cytowane prace nie odnosiły jednak wydalania cytrynianów do masy ciała.
Istnieje jednak wiele prac, które dowodzą obecności takiego związku. Na przykład Eisner i wsp. wykazali, że wraz ze wzrostem BMI u dorosłych spadało wydalanie cytrynianów w moczu [77,104,109]. Natomiast Daudon i wsp. obniżone wydalanie cytrynianów stwierdzili głównie u kobiet z nadmierną masą ciała [110].
Obserwacje na temat wydalania cytrynianów możemy znaleźć także w pracach poświęconym dzieciom. W badaniu z terenu Turcji u dzieci z nadmierną masą ciała wydalanie cytrynianów było istotnie niższe niż u dzieci z prawidłowym BMI [90]. Inni autorzy tureccy – Sarica i wsp. porównali dobowe wydalanie krystaloidów u dzieci z nadwagą (BMI ≥25) i dzieci z prawidłową masą ciała (BMI <25). Badanie objęło 97 dzieci i wykazało, że pacjenci z nadwagą wydalali istotnie większe ilości szczawianu wapnia, a istotnie mniej cytrynianów [100]. Podobną zależność opisali autorzy polscy Kuroczycka i wsp. [94].
-54-
W literaturze można jednak spotkać także doniesienia przeciwne. Negri i wsp. w badaniu obejmującym 799 pacjentów dorosłych, nie potwierdzili zależności pomiędzy nadmierną masą ciała a zmniejszonym wydalaniem cytrynianów [96]. Podobne wyniki u dzieci uzyskał Roddy i wsp. [89]. Ciekawe wydają się 2 odrębne doniesienia Eisnera i wsp., którzy u dorosłych wykazali zależność między wydalaniem cytrynianu a masą ciała, natomiast w przypadku dzieci tej zależności nie obserwowali [95,104].
Badając związek między dietą a profilem metabolicznym moczu Fegan i wsp. oraz Sakhaee i wsp. stwierdzili, że niski poziom cytrynianu w moczu u osób z kamicą nerkową nie był spowodowany przez zaburzenia w jelitowym wchłanianiu cytrynianu, ale prawdopodobnie był skutkiem diety bogatej w białka zwierzęce, niską zawartością owoców i warzyw [111,112].
W badaniu własnym także zaobserwowano, że grupa dzieci z nadmierną masą ciała miała niższe wydalanie cytrynianów niż dzieci bez nadwagi i otyłości. Jednocześnie nie stwierdzono korelacji pomiędzy masą ciała a wydalaniem cytrynianów. W badaniu nie oceniano niestety składu stosowanej przez dzieci diety.
Kolejnym istotnym inhibitorem krystalizacji złogów w drogach moczowych jest magnez. Chroni on przed tworzeniem złogów zbudowanych ze szczawianu wapnia [13]. Łącząc się w kompleksy ze szczawianami zmniejsza przesycenie moczu tą substancją. Nie przypisuje mu się jednak roli tak ważnej jak cytrynianom.
Tefekli i wsp. stwierdzili, że u pacjentów pediatrycznych hipomagnezuria występowała w 39,4% i były drugą co do częstości nieprawidłowością mogącą prowadzić do wytwarzania złogów [106]. Kolejne badanie pochodzące z Meksyku wykazało obecność hipomagnezurii u 43% badanej grupy, 7% z tych dzieci miało jednocześnie hipocytraturię i hipomagnezurię Badanie nie brało pod uwagę masy ciała [108].
Eisner i wsp. wykazali istnienie dodatniej zależności liniowej pomiędzy BMI a wydalaniem magnezu u mężczyzn [104].
Natomiast prace Negri i wsp., oraz Siener i wsp. nie potwierdziły związku między masą ciała a wydalaniem magnezu [77,98].
W pracy Bandari i wsp. u dzieci z nadmierną masą ciała obserwowano zmniejszone wydalanie magnezu z moczem [101]. Jednak z uwagi na małą liczbę badań wiążących
-55-
wydalanie magnezu z masą ciała u osób z kamicą układu moczowego, nie można jednoznacznie ocenić istnienia zależności.
W badaniu własnym stwierdzono korelację ujemną pomiędzy masą ciała a dobowym wydalaniem magnezu i wskaźnikiem Mg/kreat. Dzieci z nadmierną masą ciała miały istotnie statystycznie niższe wartości dobowego wydalania magnezu niż dzieci z prawidłową masą ciała, podobnie zachowywał się wskaźnik Mg/kreat.
W ostatnich latach dużo uwagi poświęca się witaminie D i jej właściwościom w odniesieniu do różnych aspektów zdrowia populacji dzieci. Duża część publikacji dotyczy niedoborów witaminy D i wpływu tego zjawiska na gospodarkę wapniową badanych.
Znaną obserwacją jest częste występowanie niedoborów witaminy D u ludzi z nadwagą i otyłością.Liczne doniesienia potwierdzają, że niezależnie od wieku osoby z wysokim BMI mają niższe stężenia wątrobowego metabolitu witaminy D (25OHD), będącego miarą jej zapasów w organizmie, w porównaniu do osób o prawidłowej masie ciała [113].
Istotnym zagadnieniem jest powiązanie witaminy D z kamicą układu moczowego. Przez wiele lat panowało przekonanie, że podawanie preparatów witaminy D osobom z kamicą układu moczowego, może prowadzić do zwiększenia aktywności choroby [114].
Uważano, że zwiększone stężenie witaminy D może nasilać wydalanie wapnia z moczem, predysponując tym samym do tworzenia kamieni nerkowych [115,116]. W ostatnich latach pogląd ten zaczyna być podważany i coraz więcej publikacji dowodzi braku przeciwwskazań do stosowania witaminy D u większości chorych z kamicą nerkową.
Między innymi Eisner i wsp. nie wykazali związku między stężeniem witaminy D w surowicy a 24-godzinnym wydalaniem wapnia z moczem u osób, u których tworzą się kamienie w układzie moczowym. Badanie wykonano w grupie osób dorosłych ze zróżnicowanym BMI, średnie BMI wynosiło 27,4 (nadwaga) [117]. Natomiast metaanaliza autorstwa Malihi i wsp. potwierdziła, że suplementacja witaminą D2 i D3 prowadzi do zmian w metabolizmie wapnia, i może zwiększać ryzyko hiperkalcemii i hiperkalciurii. Nie zwiększa to jednak ich zdaniem ryzyka występowania kamieni nerkowych [118].
Zerwekh w pracach z roku 2005 i 2010 stwierdził, że zwiększona reabsorbcja wapnia w cewkach nerkowych, związana ze zwiększonymi stężeniami witaminy D w surowicy, wpływa na zmniejszone wydalanie wapnia z moczem. Może to oznaczać, że nie ma
-56-
fizjologicznych podstaw do obaw, że podwyższone stężenie witaminy D w surowicy będzie nasilało kalciurię [119,120].
W prezentowanym badaniu stwierdzono, że średnie stężenie witaminy D w grupie pacjentów z nadwagą było istotnie statystycznie niższe niż u dzieci z prawidłową masą ciała. Nie stwierdzono jednak zależności między stężeniem witaminy D a kalciurią. W obu grupach dzieci (z prawidłową masą ciała i z nadwagą) nie stwierdzono korelacji między stężeniem witaminy D a wydalaniem wapnia.
Podsumowując, duża część cytowanych badań potwierdza współistnienie korelacji pomiędzy zwiększonym BMI a ryzykiem kamicy układu moczowego. Jednakże dotyczą one przeważnie populacji osób dorosłych. Natomiast w przypadku dzieci wiele badań sugeruje, że sama nadwaga nie może być uważana za odrębny i określony czynnik ryzyka rozwoju kamicy moczowej. Z uwagi na nadal niejasny mechanizm wytwarzania złogów w drogach moczowych, a także odrębności w spostrzeżeniach dotyczących czynników ryzyka kamicy u dorosłych i u dzieci, dalsze populacyjne badania oraz być może, poszerzenie diagnostyki o badania genetyczne, wydają się wyzwaniem, jakie w dalszym ciągu stoi przed badaczami.
-57-