Формирование уратных камней

1.2.2. Формирование уратных камней.

Ураты - это средние и кислые соли мочевой кислоты. Мочевая кислота - продукт взаимодействия аденина и гуанина, возникающий в результате превращения гипоксантина в ксантин (Передерий В.Г., Хмелевский Ю.В., Коноплева, 1993). В организме она образуется во всех тканях, но главным образом - в печени в результате распада нуклеопротеидов, дезаминирования аминопуринов и окисления образовавшихся оксипуринов - гипоксантина и ксантина при участии ксантиноксидазы. Основная форма существования мочевой кислоты в организме - мононатриевый урат, который преимущественно в этой форме выделяется с мочой (Северин С.Е., Лебедев В.П., 1981).

В составе секрета, выделяемого почками в ответ на то или иное раздражение, содержится большое количество нуклеиновой кислоты, нуклеоальбуминов. Выделение секрета такого состава возможно в связи с нарушением пуринового обмена в организме животного. При воздействие бактериальных ферментов на нуклеопротеиды образование мочевой кислоты в мочевыводящих путях можно представить в виде следующей схемы (Каткова В., 1995):

нуклеазы протеазы нуклеозидазы

нуклеопротеиды  нуклеиновые кислоты  нуклеотиды нуклеотидазы ксантиноксидаза

 нуклеозиды  пуриновые основания  мочевая кислота

Кроме того, мочевая кислота образуется в желудочно-кишечном тракте при ферментативном распаде нуклеиновых кислот и пуринов, входящих в состав пищи. Этот процесс может идти по такой схеме:

Нуклеиновые кислоты

нуклеотиды

пуриновые основания пентоза фосфорная кислота

пурин аденин гуанин

мочевая кислота

Продукты ферментативного гидролиза нуклеиновых кислот в дальнейшем всасываются в кровь. Пуриновые основания могут быть либо использованы для синтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот, либо подвергнуты дальнейшему распаду с образованием мочевой кислоты, продуктом разложения которой является мочевина.

Обычно, почки выделяют растворимую соль мочевой кислоты - мононатриевый урат (C5 H2 O3 N4 Na 2 · H 2 O), который в слабокислой моче (pH 5,8) остается в растворенном состоянии, однако, в более кислой среде легкорастворимая мононатриваевая соль переходит в нерастворимую дигидрированную мочевую кислоту (C5 H4 O3 N 4  2 H 2O) (Тарасенко В.В., 1988). Таким образом, можно предположить, что формирование мочевой кислоты в виде кристаллической фазы наиболее вероятно при наличии в моче нуклеопротеидов и pH среды не выше 5,6.

Билобров В.М. и соавт. (1986), изучая химический состав мочевых камней, пришли к заключению, что уратные камни состоят из одной мочевой кислоты. Объясняется это особенностями образования уратных конкрементов.

1.2.3. Образование фосфатных камней.

Фосфатные зародыши начинают формироваться при перенасыщении урины конкрементобразующими компонентами, однако, фасфатурия (повышенная экскреция фосфатов с мочей) сама по себе не всегда ведет к формированию конкремента. Своего рода “пусковым механизмом”, ведущим к фосфатному уролитиазу, является патогенная флора, продуцирующая фермент - уреазу (Clapham 1990).

Уреазопродуцирующая флора мочевого тракта (вульгарный протей, синегнойная палочка, некоторые штаммы стафилококков), разлагая мочевину, повышает значение pH мочи вследствие выделения аммиака. Тем самым, способствуя возникновению фосфатных зародышей. Таким образом, формируется аморфный фосфат кальция:

уреаза + H2 O

N H2 CONH  2 NH3 + CO2

NH3 + H2O  N H4O H

Аморфный фосфат кальция, в свою очередь является хорошей питательной средой для бактерий и поэтому способствует их размножению и росту. Обладая фосфатазной активностью, они усваивают фосфор в виде фосфат-ионов - POі. POі и ионы Ca, соединяясь, формируют кристаллическую фазу - апатит. Аморфный фосфат кaльция в этом случае выполняет роль кристаллизационной среды. Таким образом, бактерии как бы запускают механизмы автокаталитического процесса (Каткова В.И , 1995).

Естественная реакция организма на бактериальную инфекцию  это образование защитного эксудата, состоящего из ферментов, лейкоцитов, различных антител белковой природы (альбуминов, глобулинов). В альбуминах много аспаргиновой и глутаминовой аминокислот, а в глобулинах  глицина. Под действием бактериальных ферментов глицин, фосфолируясь, превращается в фосфосерин. Аспаргиновая и глютаминовая кислоты, дезаминируясь, образуют аммиак. При наличие в урине ионов MgІ в среде будут формироваться кристаллы струвита (Каткова В.И., 1995).

Наряду с кристаллами струвита в фосфатных камнях формируются единичные кристаллы оксалата кaльция. Это объясняется тем, что при дезаминировании глицина возможно образование глиоксалиевой кислоты, которая окисляеся до щавелевой кислоты:

CH2 - COOH COH

 + H2 O   + NH 3 +H2 O2,

NH2 COOH

COH COOH

 + O  

COOH COOH

Следует заметить, что формирование фосфатных камней также связано с обменом фосфопептидов - фосфорилированных промежуточных продуктов белкового обмена. Например, моноаминокарбоновые кислоты серин и треонин способны фосфорилироваться под контролем специфических протеиназ:

COOH COOH

 фосфорилирование 

H2 N  CH  H2N  CH

 

CHOH CH  O  PO3 H2

 

CH3 CH3

треонин фосфотреонин

Кроме того, фосфосерин и фосфотреонин поступают в организм с пищей (молоко, рыба, яйца), а фосфосерин также синтезируется в желудочно-кишечном тракте (Каткова В.И., 1995).

Замечено, что при переваривании белка казеина образуются фосфопептиды, которые эффективно связывают ионы кaльция. Возможно, подобные комплексы образуются и в мочевых путях, что может стать предпосылкой фосфатного уролитиаза (Каткова В.И., 1995). Таким образом, можно допустить, что апатит образуется при взаимодействии ионов CaІ с ионами PO, продуцированными бактериями, а кристаллы струвита формируются при взаимодействии ионов МgІ , NH4 и РО.