Микробиологическая характеристика конкрементов почек у пациентов с мочекаменной болезнью
https://doi.org/10.35401/2541-9897-2024-9-2-129-134
Аннотация
В последние годы по всему миру отмечается тенденция к росту заболеваемости мочекаменной болезнью, а также к увеличению числа рецидивов камнеобразования. Данные по распространенности мочекаменной болезни варьируют от 1 до 20%. В некоторых странах отмечается увеличение показателя до 37%. По причине камнеобразования выделяют инфекционные, неинфекционные и образовавшиеся вследствие генетических заболеваний конкременты. Изменение в микробиоме мочи играет значительную роль в образовании инфекционных конкрементов. Целью работы было изучение современной литературы о роли бактерий в формировании конкрементов в почках. Полученные знания могут быть применены для исследования новых возможностей и улучшения понимания процессов камнеобразования. Нами были проанализированы научные публикации о составе микробиома мочи и конкрементов.
Об авторах
В. Н. ПавловРоссия
Павлов Валентин Николаевич, д. м. н., профессор, академик РАН, заведующий кафедрой урологии и онкологии
Уфа
А. М. Пушкарев
Россия
Пушкарев Алексей Михайлович, д. м. н., профессор кафедры урологии и онкологии
Уфа
В. Л. Медведев
Россия
Медведев Владимир Леонидович, д. м. н., профессор, заведующий кафедрой урологии, Кубанский государственный медицинский университет; заместитель главного врача по урологии, руководитель краевого уронефрологического центра, НИИ – ККБ № 1 им. проф. С.В. Очаповского
Краснодар
В. В. Сергеев
Россия
Сергеев Владимир Витальевич, к. м. н., заведующий отделением урологии № 1
Краснодар
В. В. Чурбаков
Россия
Чурбаков Василий Вячеславович, врач-уролог, отделение урологии № 1
Краснодар
И. А. Гимранова
Россия
Гимранова Ирина Анатольевна, к. м. н., заведующая кафедрой фундаментальной и прикладной микробиологии
Уфа
Г. Р. Газизуллина
Россия
Газизуллина Гульнара Раилевна, заведующая лабораторией микробиома человека
Уфа
Л. Р. Хакимова
Россия
Хакимова Лилия Ралисовна, к. б. н, доцент кафедры фундаментальной и прикладной микробиологии
Уфа
Э. Р. Акрамова
Россия
Акрамова Элина Ринатовна, магистр 1-го года обучения по направлению 06.04.01 Биология
Уфа
Д. З. Валиахметова
Россия
Валиахметова Диана Земфировна, магистр 1-го года обучения по направлению 06.04.01 Биология
Уфа
С. Ш. Сабирзянов
Россия
Сабирзянов Сабир Шамильевич, ординатор кафедры урологии и онкологии
Уфа
Список литературы
1. Российское общество урологов. Клинические рекомендации «Мочекаменная болезнь». Российское общество урологов; 2019.
2. Каприн А.Д., Аполихин О.И., Сивков А.В. и др. Заболеваемость мочекаменной болезнью в Российской Федерации с 2005 по 2020 гг. Экспериментальная и клиническая урология. 2022;15(2):10–17. https://doi.org/10.29188/2222-8543-2022-15-2-10-17
3. Türk C, Neisius A, Petrik A, et al. EAU Guidelines on Urolithiasis. European Association of Urology; 2020.
4. Thorleifsson G, Holm H, Edvardsson V, et al. Sequence variants in the CLDN14 gene associate with kidney stones and bone mineral density. Nat Genet. 2009;41(8):926–930. PMID: 19561606. https://doi.org/10.1038/ng.404
5. Yang Y, Miao L, Lu Y, Wang S. The genetics of urinary microbiome, an exploration of the trigger in calcium oxalate stone. Front Genet. 2023;14:1260278. PMID: 37854058. PMCID: PMC10579592. https://doi.org/10.3389/fgene.2023.1260278
6. Foley KF, Boccuzzi L. Urine calcium: laboratory measurement and clinical utility. Laboratory Medicine. 2010;41(11):683– 686. https://doi.org/10.1309/lm9so94znbhedntm
7. Laube N, Pullmann M, Hergarten S, Schmidt M, Hesse A. The alteration of urine composition due to stone material present in the urinary tract. Eur Urol. 2003;44(5):595–599. PMID: 14572760. https://doi.org/10.1016/s0302-2838(03)00365-8
8. Gao H, Lin J, Xiong F, Yu Z, Pan S, Huang Y. Urinary microbial and metabolomic profiles in kidney stone disease. Front Cell Infect Microbiol. 2022;12:953392. PMID: 36132987. PMCID: PMC9484321. https://doi.org/10.3389/fcimb.2022.953392
9. Ye Z, Zeng G, Yang H, et al. The status and characteristics of urinary stone composition in China. BJU Int. 2020;125(6):801– 809. PMID: 30958622. https://doi.org/10.1111/bju.14765
10. Robinson TE, Hughes EAB, Wiseman OJ, Stapley SA, Cox SC, Grover LM. Hexametaphosphate as a potential therapy for the dissolution and prevention of kidney stones. J Mater Chem B. 2020;8(24):5215–5224. PMID: 32436557. https://doi.org/10.1039/d0tb00343c
11. Xie J, Huang JS, Huang XJ, et al. Profiling the urinary microbiome in men with calcium-based kidney stones. BMC Microbiol. 2020;20(1):41. PMID: 32111156. PMCID: PMC7049185. https://doi.org/10.1186/s12866-020-01734-6
12. Pazos Pérez F. Uric acid renal lithiasis: new concepts. Contrib Nephrol. 2018;192:116–124. PMID: 29393127. https://doi.org/10.1159/000484286
13. Moussa M, Papatsoris AG, Abou Chakra M, Moussa Y. Update on cystine stones: current and future concepts in treatment. Intractable Rare Dis Res. 2020;9(2):71–78. PMID: 32494553. PMCID: PMC7263987. https://doi.org/10.5582/irdr.2020.03006
14. Hung JA, Li CH, Geng JH, Wu DW, Chen SC. Dyslipidemia increases the risk of incident kidney stone disease in a large Taiwanese population follow-up study. Nutrients. 2022;14(7):1339. PMID: 35405952. PMCID: PMC9000795. https://doi.org/10.3390/nu14071339
15. Стяжкина С.Н., Токарева В.Ю., Гильфанов А.М. Мочекаменная болезнь. Коралловидный камень левой почки. Клинический случай. Столица науки. 2020;(4):150–157.
16. DornbierRA, Bajic P, Van Kuiken M, et al. The microbiome of calcium-based urinary stones. Urolithiasis. 2020;48(3):191–199. PMID: 31240349. https://doi.org/10.1007/s00240-019-01146-w
17. Schwaderer AL, Wolfe AJ. The association between bacteria and urinary stones. Ann Transl Med. 2017;5(2):32. PMID: 28217697. PMCID: PMC5300853. https://doi.org/10.21037/atm.2016.11.73
18. Sivaguru M, Saw JJ, Williams JC Jr, et al. Geobiology reveals how human kidney stones dissolve in vivo. Sci Rep. 2018;8(1):13731. PMID: 30213974. PMCID: PMC6137216. https://doi.org/10.1038/s41598-018-31890-9
19. Sivaguru M, Saw JJ, Wilson EM, et al. Human kidney stones: a natural record of universal biomineralization. Nat Rev Urol. 2021;18(7):404–432. PMID: 34031587. https://doi.org/10.1038/s41585-021-00469-x
20. Zampini A, Nguyen AH, Rose E, Monga M, Miller AW. Defining dysbiosis in patients with urolithiasis. Sci Rep. 2019;9(1):5425. PMID: 30932002. PMCID: PMC6443657. https://doi.org/10.1038/s41598-019-41977-6
21. Lemberger U, Pjevac P, Hausmann B, et al. The microbiome of kidney stones and urine of patients with nephrolithiasis. Urolithiasis. 2023;51(1):27. PMID: 36596939. PMCID: PMC9810570. https://doi.org/10.1007/s00240-022-01403-5
22. Li JKM, Chiu PKF, Ng CF. The impact of microbiome in urological diseases: a systematic review. Int Urol Nephrol. 2019;51(10):1677–1697. PMID: 31301004. https://doi.org/10.1007/s11255-019-02225-y
23. Flannigan RK, Battison A, De S, et al. Evaluating factors that dictate struvite stone composition: a multi-institutional clinical experience from the EDGE Research Consortium. Can Urol Assoc J. 2018;12(4):131–136. PMID: 29319486. PMCID: PMC5905542. https://doi.org/10.5489/cuaj.4804
24. Galán-Llopis JA, Sánchez-Pellicer P, Navarro-López V. Role of microbiome in kidney stone disease. Curr Opin Urol. 2023;33(2):84–89. PMID: 36210763. https://doi.org/10.1097/MOU.0000000000001051
25. Jung HD, Cho S, Lee JY. Update on the effect of the urinary microbiome on urolithiasis. Diagnostics (Basel). 2023;13(5):951. PMID: 36900094. PMCID: PMC10001284. https://doi.org/10.3390/diagnostics13050951
26. Daudon M, Dessombz A, Frochot V, et al. Comprehensive morpho-constitutional analysis of urinary stones improves etiological diagnosis and therapeutic strategy of nephrolithiasis. Comptes Rendus Chimie. 2016;19(11–12):1470–1491. https://doi.org/10.1016/j.crci.2016.05.008
27. Wang Z, Zhang Y, Zhang J, Deng Q, Liang H. Recent advances on the mechanisms of kidney stone formation (review). Int J Mol Med. 2021;48(2):149. PMID: 34132361. PMCID: PMC8208620. https://doi.org/10.3892/ijmm.2021.4982
28. Hong SY, Xia QD, Yang YY, et al. The role of microbiome: a novel insight into urolithiasis. Crit Rev Microbiol. 2023;49(2):177–196. PMID: 35776498. https://doi.org/10.1080/1040841X.2022.2045899
29. Hobbs T, Schultz LN, Lauchnor EG, Gerlach R, Lange D. Evaluation of biofilm induced urinary infection stone formation in a novel laboratory model system. J Urol. 2018;199(1):178–185. PMID: 28827106. https://doi.org/10.1016/j.juro.2017.08.083
30. Barr-Beare E, Saxena V, Hilt EE, et al. The interaction between Enterobacteriaceae and calcium oxalate deposits. PLoS One. 2015;10(10):e0139575. PMID: 26448465. PMCID: PMC4598009. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0139575
31. Tavichakorntrakool R, Prasongwattana V, Sungkeeree S, et al. Extensive characterizations of bacteria isolated from catheterized urine and stone matrices in patients with nephrolithiasis. Nephrol Dial Transplant. 2012;27(11):4125–4130. PMID: 22461670. https://doi.org/10.1093/ndt/gfs057
32. Chutipongtanate S, Sutthimethakorn S, Chiangjong W, Thongboonkerd V. Bacteria can promote calcium oxalate crystal growth and aggregation. J Biol Inorg Chem. 2013;18(3):299–308. Published correction appears in J Biol Inorg Chem. 2013;18(4):485– 486. PMID: 23334195. https://doi.org/10.1007/s00775-012-0974-0
33. Kanlaya R, Naruepantawart O, Thongboonkerd V. Flagellum is responsible for promoting effects of viable Escherichia coli on calcium oxalate crystallization, crystal growth, and crystal aggregation. Front Microbiol. 2019;10:2507. PMID: 31749785. PMCID: PMC6848068. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02507
34. Saw JJ, Sivaguru M, Wilson EM, et al. In vivo entombment of bacteria and fungi during calcium oxalate, brushite, and struvite urolithiasis. Kidney360. 2020;2(2):298–311. PMID: 35373025. PMCID: PMC8740987. https://doi.org/10.34067/KID.0006942020
35. Flannigan R, Choy WH, Chew B, Lange D. Renal struvite stones--pathogenesis, microbiology, and management strategies. Nat Rev Urol. 2014;11(6):333–341. Published correction appears in Nat Rev Urol. 2014;11(6):page after 341. PMID: 24818849. https://doi.org/10.1038/nrurol.2014.99
36. Miller AW, Penniston KL, Fitzpatrick K, Agudelo J, Tasian G, Lange D. Mechanisms of the intestinal and urinary microbiome in kidney stone disease. Nat Rev Urol. 2022;19(12):695–707. PMID: 36127409. https://doi.org/10.1038/s41585-022-00647-5
37. Hong SY, Yang YY, Xu JZ, Xia QD, Wang SG, Xun Y. The renal pelvis urobiome in the unilateral kidney stone patients revealed by 2bRAD-M. J Transl Med. 2022;20(1):431. PMID: 36153619. PMCID: PMC9509602. https://doi.org/10.1186/s12967-022-03639-6
38. Al KF, Joris BR, Daisley BA, et al. Multi-site microbiota alteration is a hallmark of kidney stone formation. Microbiome. 2023;11(1):263. PMID: 38007438. PMCID: PMC10675928. https://doi.org/10.1186/s40168-023-01703-x
39. Liu F, Zhang N, Wu Y, et al. The pelvis urinary microbiome in patients with kidney stones and clinical associations. BMC Microbiol. 2020;20(1):336. PMID: 33153435. PMCID: PMC7643416. https://doi.org/10.1186/s12866-020-01992-4
Рецензия
Для цитирования:
Павлов В.Н., Пушкарев А.М., Медведев В.Л., Сергеев В.В., Чурбаков В.В., Гимранова И.А., Газизуллина Г.Р., Хакимова Л.Р., Акрамова Э.Р., Валиахметова Д.З., Сабирзянов С.Ш. Микробиологическая характеристика конкрементов почек у пациентов с мочекаменной болезнью. Инновационная медицина Кубани. 2024;(2):129-134. https://doi.org/10.35401/2541-9897-2024-9-2-129-134
For citation:
Pavlov V.N., Pushkarev A.M., Medvedev V.L., Sergeev V.V., Churbakov V.V., Gimranova I.A., Gazizullina G.R., Khakimova L.R., Akramova E.R., Valiakhmetova D.Z., Sabirzyanov S.Sh. Microbiological Characteristics of Kidney Stones in Patients With Urolithiasis. Innovative Medicine of Kuban. 2024;(2):129-134. (In Russ.) https://doi.org/10.35401/2541-9897-2024-9-2-129-134