Vedhæftet stenprojekt: stammer Calcium Oxalat Renal Calculi fra Randalls plak?

Urolithiasis er en meget almindelig tilstand i USA, med en anslået prævalens på 11,7% i en alder af 70. Desuden har det været forbundet med betydelig patientmorbiditet og lejlighedsvis dødelighed (Stamatelou, Francis et al. 2003). Direkte omkostninger forbundet med behandling af nyresten er enorme, da over 600.000 stenrelaterede medicinske procedurer udføres årligt i USA (chokbølgelitotripsi (SWL), ureteroskopi (URS), perkutan nefrolitotomi (PERC), stenfjernelse, ureterale stenter , og stenkurv (kilde: Boston Scientific Corporation). Selvom de sidste to årtier har set betydelige fremskridt inden for mindre invasive teknikker til behandling af symptomatiske stenepisoder, såvel som fremskridt med at mindske risikoen for ny stendannelse, er vores viden om den inciterende læsion ved human urolithiasis stadig rudimentær og meget omdiskuteret.

Indtil for nylig var rækkefølgen af ​​begivenheder, der fører til dannelsen af ​​urinsten, dårligt forstået, mest fundamentalt på grund af manglen på passende in-vivo-data. Tidligere teorier om calculogenese foreslog, at sten kunne skyldes tubulær epitelskade på grund af oxalattoksicitet, mangel på urinhæmmere af krystaldannelse eller krystalepitaksi på en allerede eksisterende nidus (Khan, Finlayson et al. 1979). Teoretisk arbejde med fri og fikseret partikelvækst indikerede, at en transittid fra opsamlingskanalen til blæren på kun 10 minutter gav utilstrækkelig tid til, at en krystal kunne vokse til en klinisk meningsfuld størrelse (Jonassen, Cooney et al. 1999). Morfologisk klassificering af den retningsbestemte vækst af sten understøttede nødvendigheden af ​​et fast oprindelsespunkt i fravær af obstruktion (Hinman 1979). Disse observationer antydede, at de fleste sten skal starte fra et fast punkt eller nidus i opsamlingssystemet eller nyrepapillen.

En sådan nidus, først beskrevet for mere end tres år siden af ​​Alexander Randall, blev foreslået at være den oprindelige læsion til dannelsen af ​​calciumoxalatsten (Randall 1936; Randall 1937; Randall 1940). I mikroskopiske undersøgelser af nyrepapiller opnået ved obduktion påviste han tilstedeværelsen af ​​2-3 mm læsioner hos 19,6 % af patienterne, som var sammensat af calciumphosphat og uden tegn på inflammation. I overensstemmelse med dette identificerede han i 65 ud af 1.514 nyrepar spirende sten bestående af calciumoxalat og calciumphosphat. Når disse sten nåede tilstrækkelig størrelse, antog han, at de ville bryde fri og tage den underliggende plak med sig. I efterfølgende arbejde blev 256 ugyldige eller fjernede tandsten undersøgt, og 106 gav synlige tegn på vægmaleri (Randall 1940). Senere mikroradiografiske undersøgelser ville bekræfte tilstedeværelsen af ​​plak på et papillært sted, der kunne co-lokaliseres med sten (Carr 1954). Desværre har alle tidligere undersøgelser af stenpatogenese lidt under manglende definition af klare kliniske stendannende fænotyper.

Der er spændende rapporter til støtte for Randalls og vores hypotese om, at sten stammer fra en fast plak, der består af HA. Tidligere mikroskopiske undersøgelser af stenstruktur viste tilstedeværelsen af ​​konkaviteter på små sten, der er kompatible med et vægmalerifastgørelsespunkt, og indikerede, at apatit kan være til stede ved fastgørelsespunktet (Rosenow 1940; Prien 1949). I en tidlig røntgendiffraktion og krystallografisk undersøgelse af 10.000 urinsten, bemærkede Herring, at HA ofte blev fundet som kernen af ​​calciumoxalatmonohydrat, sædvanligvis som en lille diskoid plak, der føltes at ligne Randalls plak (Herring 1962). Senere udførte Chambers en elektronsondeanalyse af 115 små nyresten. Ud af 92 overvejende calciumoxalatsten var han i stand til at identificere små centrale områder af HA, sædvanligvis 10-200 mikrometer i diameter, i 70 (Chambers, Hodgkinson et al. 1972). Ved hjælp af scanningselektronmikroskopi og røntgendispergerende energi fandt Cifuentes Delatte, at 63 af 87 passerede calciumoxalatsten havde tegn på plak (Cifuentes Delatte, Minon-Cifuentes et al. 1985). Observation af ikke-forkalkede rørformede lumen fundet i forbindelse med disse plaques antydede en interstitiel papillær spids-oprindelse af dette materiale (Cifuentes Delatte, Minon-Cifuentes et al. 1987).

Vi har bemærket, at når man endoskopisk undersøger nyrepapillerne hos patienter, der gennemgår PERC, støder man ofte på sten knyttet til nyrepapiller. Vi har samlet tre vedhæftede sten fra tre separate patienter, som var i PERC. Stenene blev analyseret med et Micro CT-apparat, og 3-D rekonstruktion med identifikation af mineralske komponenter blev udført. Stenene viste alle flere mineralske komponenter, herunder calciumoxalat, apatit og sandsynlige områder med dårligt mineraliseret matrix. Selvom betydningen af ​​disse forskellige komponenter, i varierende mængder, endnu ikke er godt forstået, er det tydeligt, at selv på tidlige stadier af stendannelse er flere mineraler i komplekst arrangement til stede i papilla-vedhæftede sten. Det vil kun være gennem en streng, prospektivt designet protokol, at betydningen af ​​vedhæftede nyresten vil blive forstået. Ved at demonstrere, at nyresten i en population af almindelige calciumoxalat-stendannere stammer fra en HA-plak, vil vi på en substantiel måde forbinde oprindelsen af ​​plak med den efterfølgende udvikling af sten.