Urolitiázou nazývame ochorenie, pri ktorom sa tvoria konkrementy v obličkách (nefrokalcinóza) alebo močových cestách (nefrolitiáza, ureterolitiáza, cystolitiáza, uretrolitiáza). Urolitiáza bola známa choroba už v staroveku, kamene močového mechúra boli časté najmä u mladých chlapcov a starých mužov, boli zaznamenané pokusy o konzervatívnu liečbu a dokonca o rozpúšťanie kameňov. Ranhojiči zvládali operácie bez narkózy a technické podrobnosti sa udržovali ako rodinné tajomstvo.

Konkrement je zložený z 98% z kryštalického materiálu a približne 2% tvorí organická hmota zložená z proteínov, glykoproteínov, cukrov, ktoré spájajú kryštály do výsledných tvarov konkrementov. Výnimku tvoria infekčné močové konkrementy (struvit), kde polysacharidy produkované baktériami tvoria nadpolovičnú časť kameňa.

MK sám o sebe nie je chorobou, ale je následkom celkového ochorenia na podklade metabolickej poruchy, infekcie močových ciest alebo morfologických a funkčných zmien uropoetického systému. Incidencia urolitiázy je v celosvetovom meradle vysoká (cca 10%) (5),  narastá počet recidív, pričom prevencia – metafylaxia môže znížiť  výskyt recidív zo 70% na 10-15% (2, 3). Cennú informáciu v terapii a prevencii recidív poskytuje dôsledné zhodnotenie typu litiázy podľa chemického zloženia konkrementu a podľa fyzikálnej analýzy.

Vznik MK je výsledkom vzájomného pôsobenia ochranných a rizikových faktorov. Sú známe kauzálne faktory urolitiázy, ktorých vzájomným pôsobením sa môže MK vytvoriť.

Kauzálne faktory urolitiázy

1. Presýtenie moču (supersaturácia) litogénnymi látkami pri metabolickej poruche, nadmernom prijme potravy, poruchách gastrointestinalneho traktu (GIT), uživaní niektorých liekov a pod.
2. Zmeny pH moču, pri renálnej tubulárnej acidóze (RTA), primárnej dne, infekcii baktériami štiepiacimi močovinu, pri poruchách GIT-u a pod.
3. Nedostatok inhibítorov kryštalizácie a agregácie.
4. Obštrukčné uropatie a morfologické zmeny obličiek, napr. dreňová cystóza, anomálie močových ciest, funkčné poruchy a pod.
5. Cudzie teleso v močových cestách.

U väčšiny  chorých zistíme niekoľko rizikových faktorov, čo potvrdzuje multifaktoriálnu etiológiu urolitiázy. Najdôležitejšie rizikové faktory predstavujú metabolické poruchy, ktoré sa vyskytujú až u 90% chorých s litiázou (4).

Typy močových konkrementov

1. Základná skupina MK

Kalciumoxalátové  ( weddellit, whewellit), kalciumfosfátové (apatit, brushit), kyselina močová (dihydrát kyseliny močovej), struvit a cystín.

2. Ojedinelé MK

Močan sodný, močan amónny, beta-fosforečnan vápenatý (whitlockit), hydrogénfosforečnan vápenatý (monetit), xantin, DHA – 2,8- dihydroxyadenin.

3. Liekové MK a ich metabolity – oxytetracyklín, ampicilín, sulfonamidy, chloramphenikol, dezurol , crivixan……
4. Artefaky – alfa kremeň, kalcit, sádrovec, tehla, parafín, omietka, pieskovec, granit, keramzit, semienka rastlín…..

Všetky MK nezaradené do základnej skupiny vyžadujú špeciálne analytické postupy dôkazu jednotlivých komponentov.

Mokrá cesta analýzy

Predstavuje  semikvantitatívnu,  rutinnú metódu na identifikáciu dôležitých komponentov MK spontánne vymočených  ako aj vyoperovaných.  Je ekonomická a rýchla. Použitím setu Urinary calculi (DiaSys) sú dokázateľné oxaláty, fosfáty, horčík, amoniak, kyselina močová, cystín a to farebnými reakciami, vápnik titračne a karbonáty pridaním HCl. Zloženie MK sa vypočíta pomocou pravítka, ktoré ja súčasťou setu.

Spôsob analýzy poskytuje len hrubú orientáciu v zložení MK patriacich do základnej skupiny. Správnosť a spoľahlivosť výsledkov chemickej analýzy mokrou cestou je potrebné potvrdiť použitím inej metódy, v našom laboratóriu  polarizačnej mikroskopie.

Smernice pre urolitiázu Európskej asociácie pre urológiu (EAU), neodporúčajú mokrú cestu analýzy MK , dokonca ju považujú za neakcepovatľnú (1).

V našich podmienkach set pomôže pri identifikácii oxalátov MK neznámeho, zmiešaného zloženia.

Polarizačná mikroskopia

Je to mikroskopická metóda, ktorá využíva optické vlastnosti kryštálov v prechádzajúcom svetle. Polarizátorom prechádza svetlo a mení sa na lineárne polarizované. Po prechode anizotropnou vzorkou (kryštálom) sa rozdelí na dva lúče – riadny a mimoriadny, širia sa rôznou rýchlosťou a kmitajú v rôznych rovinách. analyzátor zloží obidva lúče do rovnakej roviny kmitania a ich fázový posun sa prejaví vznikom interferenčných farieb. Pri amorfných zložkách (apatit, karbonátapatit) nevzniká fázový posun a ani interferenčné farby, obrazy MK  predstavujú bezfarebné útvary.

Polarizačná mikroskopia je citlivá metóda, ktorá nám umožňuje stanoviť aj veľmi malé množstvo analytu. Má však obmedzenia, ktoré sa týkajú optických vlastností materiálu. Nedajú sa určiť jemnozrnné až amorfné materiály, neznáme vzorky a semikvantitatívne stanovenie je možné len na základe odhadu objemových percent, čo môže byť rozdielne od hmotnostných percent stanovených infračervenou spektroskopiou. Podlieha vo veľkej miere subjektívnej chybe, je ťažko štandardizovateľná a doba zácviku je pomerne dlhá. Spojenie s IČ všetky tieto nedostatky eliminuje.

Obr. č.1:  Zrnkový preparát Cystín  – zv.160x

Obr. č.2:  Zrnkový  preparát  Brushit – zv.320x

Infračervená spetroskopia.

Skúma absorpciu infračerveného žiarenia molekulami vzorky. Poskytuje informácie o prítomných funkčných skupinách a o molekulovej štruktúre látky a slúži k ich kvantitatívnemu stanoveniu. V IČ oblasti je aktívna väčšina molekúl. Absorpčné spektrum je charakteristické pre danú látku, prakticky neexistujú dve rovnaké spektrá pre rôzne látky s výnimkou optických izomérov. Pri interakcii molekuly s IČ žiarením sa zväčší amplitúda vibrácií atómov a dochádza k zmene frekvencie rotačného pohybu molekuly.

IČ spektrum znázorňuje závislosť transmitancie od vlnočtu (obr.č.3, obr.č.4).

MK predstavujú analýzu tuhých látok, kde jedna z techník na prípravu vzoriek je známa ako KBr technika, ktorá pozostáva z lisovania jemne rozdrvenej zmesi analyzovanej látky s KBr pri tlaku 500MPa za vzniku priehľadnej tabletky, ktorá sa vkladá do držiaka v kyvetovom priestore spektrometra.

Obr. č.3:  IČ spektrum 2, 8-dihydroxyadenin

Obr. č.4:  IČ spektrum tetracyklin

Knižnica IČ spektier MK Nicolet FT- IR spektrometra má k dispozícii až 800základných spektier a 18000 doplnkových.

IČ spektrometria poskytuje informácie aj o matrixe MK, čo je pri PM problematické. Je to spoľahlivá, presná, kvantitatívna metóda, ktorou sa dajú identifikovať ojedinelé, liekové ako aj neznáme konkrementy (Tab. č.1).

Tab. č.1:   identifikované zložky MK- čisté Nicolet FT-IR spektrometer
Európska asociácia pre urológiu (EAU) IČ spektrometriu jednoznačne odporúča a považuje za jeden z vhodných analytických spôsobov dôkazu komponentov MK v laboratórnych podmienkach (1).

Obr. č. 5:  MK zmiešaný, kyselina močová, kalciumoxalát

Obr. č. 6: MK Whewellit – jackstone

Obr. č. 7:  MK neznámeho zloženia

Záver

Urolitiáza je vlastne interné ochorenie s urologickými následkami. Vysoká incidencia, recidivita, nepríjemné akútne prejavy a možné vážne následky sú nepochybne dôvodom pre špecifickú metafylaxiu urolitiázy, predovšetkým medikamentóznu, a to najlepšie už u chorých s prvou príhodou urolitiázy (3). Treba povedať, že spoľahlivá, moderná  analýza zloženia MK môže prispieť ku komplexnej diagnostike príčin tohto ochorenia.

Literatúra

1.Türk C, Knoll T,Petrik A, Sarica K, Seitz C, Straub M, Traxer O: Guidelines on Urolithiasis 2010, 11-12.

2. Baumann J, Affolter MB, Caprez U, Henze U. Calcium Oxalate Aggregation in Whole Urine, New Aspects of Calcium Stone Formation and Metaphylaxis. Eur. Urol., 2003; 43: 421–425.

3. Kočvara R, Plasgura P, Petřik A, et al. Metaphylaxis of the First Kidney Stone. Eur. Urol., 30, suppl. 2, 1996, A66.
4. Kočvara R, Ptaček V, Ťuikova J, et al. Metafylaxie urolitiazy, způsoby a vysledky. Čas. lek. čes., 1989; 128: 266–269.
5. Shokeir AA. Renal Colic: Pathophysiology, Diagnosis and Treatment. Eur. Urol., 2001; 39: 241–249.
6. Bouška, V, Kašpar, P: Speciální optické metody. Akademia, 1983
7. Kalous V a kol.: Metody chemického výzkumu, SNTL/Alfa, Praha 1987