Oxalat und Citrat

Experimentelles Design und Implikationen Die Verabreichung von oralem Oxalat ohne Citrat wird den Beitrag der Ernährung zu dieser Assoziation bestimmen. Wir messen die fraktionierte Ausscheidung von Oxalat und Citrat. Beide werden vom Glomerulus frei gefiltert und entweder ausgeschieden oder resorbiert (Oxalat) oder nur resorbiert (Citrat). Wir werden in der Lage sein, die Urinausscheidungen getrennt vom Beitrag der gefilterten Ladung und der anschließenden Handhabung der Tubuli zu beurteilen, indem wir die fraktionierte Ausscheidung verwenden.

Diese Studie hat große Auswirkungen sowohl auf die Patientenversorgung als auch auf zukünftige Studien. Wenn die Oxalat-Citrat-Assoziation im Urin hauptsächlich mit Nahrungsoxalat und -citrat zusammenhängt, wird die fraktionierte Citratausscheidung nach unserem vorgeschlagenen isolierten Oxalatbelastungstest mit Nahrung bei Kontrollen oder Steinbildnern nicht zunehmen. Diese Beobachtung wird es Praktikern ermöglichen, dies bei der Entwicklung von Diäten zur Nierensteinprävention zu berücksichtigen und in Betracht zu ziehen, gleichzeitig mit dem Oxalatkonsum Lebensmittel mit hohem Citratgehalt (oder Alkaliergänzung) zu konsumieren. Darüber hinaus werden die Ergebnisse dieses Experiments zu zukünftigen Studien führen, einschließlich einer Alkaliergänzung vor dem Oxalatbelastungstest, um zu sehen, ob das Oxalat-Citrat-Gleichgewicht im Urin wiederhergestellt werden kann. Wenn die Oxalat-Citrat-Assoziation nicht ausschließlich durch die Ernährung getrieben wird, erwarten wir einen Anstieg der fraktionierten Citratausscheidung und einen Unterschied in der Oxalat-Citrat-Beziehung im Urin zwischen Nicht-Steinbildnern und Steinbildnern. Wenn dies der Fall ist, kann diese Assoziation mit der SLC26Ac/NaDC-1-Genverknüpfung und ihrer potenziellen Störung bei Steinbildnern zusammenhängen. Dies kann zu zukünftigen genetischen und Arzneimittelstudien führen, die sich auf die Regulierung dieser Transporter beziehen. Schließlich können Unterschiede in der Oxalat-Citrat-Assoziation im Urin zwischen Nicht-Steinbildnern und Steinbildnern mit einem gestörten Umgang mit Säuren und Basen zusammenhängen, der zur abgestumpften Assoziation bei Steinbildnern beiträgt und weiterhin bei Patienten mit Roux-en-Y-Magenbypass beobachtet wird . Ein Großteil der Arbeit über den gestörten Umgang mit Säuren und Basen bei Steinbildnern wurde von Dr. Worcester und Coe. Daher könnte eine zukünftige Studie, die zusätzliches Alkali mit oxalathaltigen Nahrungsmitteln bietet, zusätzliche Einblicke in die Steinrisikomechanismen für diese Patienten geben.

ANSATZ Experimentelles Design: Die Studien werden im Clinical Research Center (CRC) der University of Chicago Medicine (UCM) durchgeführt.

Einwilligungsverfahren: Die Probanden werden von mir oder dem Studienassistenten durch das Einwilligungsverfahren geführt. Die Probanden erhalten ausreichend Zeit, um zu diskutieren und Fragen zu stellen. Es finden keine Studienaktivitäten statt, bis der Proband die Einverständniserklärung unterzeichnet hat.

Bei Nicht-Steinbildnern (N=12) und nicht-fettleibigen Kalzium-/Oxalat-Steinbildnern (N=12) eine orale (360 mg) Natriumoxalat-Ladung verabreichen und sowohl Urin- als auch Serumoxalat und -citrat über sechs Stunden messen. Der primäre Endpunkt (Hypothese 1a) ist die Änderung der fraktionierten Citratausscheidung gegenüber dem Ausgangswert, angepasst an die Änderung der fraktionierten Oxalatausscheidung nach der Oxalatbelastung. Sekundärer Endpunkt (Hypothese 1b) ist der Vergleich der Veränderung der anteiligen Ausscheidung von Citrat, angepasst an die anteilige Ausscheidung von Oxalat, bei nicht übergewichtigen Steinbildnern im Vergleich zu Nicht-Steinbildnern.

Begründung: Es besteht ein Zusammenhang zwischen Oxalat im Urin und der Citratausscheidung, der bei Nichtsteinbildnern größer ist als bei Steinbildnern. Wenn dies auf eine spezifische Wirkung des Oxalattransports im proximalen Tubulus auf die Citratreabsorption zurückzuführen ist, sollte die Verabreichung einer oralen Oxalatbeladung zu einer erhöhten Citratausscheidung im Urin führen, und diese Erhöhung kann bei Nicht-Steinbildnern und Steinbildnern unterschiedlich sein. Daher 1a: eine orale Natriumoxalat-Beladung wird die fraktionierte Ausscheidung von Citrat erhöhen; und 1b: erhöht die fraktionierte Citratausscheidung bei Nicht-Steinbildnern stärker als bei nicht-fettleibigen Steinbildnern. Wenn dies zutrifft, deutet dies auf eine Verbindung auf der Ebene der Funktion des proximalen Tubulustransporters (SLC26A6/NaDC1) hin. Wenn dies falsch ist, müssen andere Mechanismen wie Ernährungsvariationen dafür verantwortlich sein

Studienpopulation und Rekrutierung: Melden Sie insgesamt 24 Probanden (12 Nicht-Steinbildner, 12 Steinbildner) in gleicher Anzahl nach Geschlecht in den ersten zwei Jahren oder der Auszeichnung an. Kontrollpersonen, die keine Steine ​​bilden, werden mithilfe der Teilnehmerressourcen von Research Match und The New Normal des UCM Institute for Translational Medicine rekrutiert. Research Match und The New Normal sind Ressourcen, um Personen zu finden, die an der Teilnahme an Forschungsstudien interessiert sind. Abfragen können verwendet werden, um geeignete Steuerelemente zu identifizieren. Geeignete nicht steinbildende Kontrollen führen eine 24-Stunden-Basisurinsammlung zu Hause durch, um auf schwere Säure-Basen- oder Oxalatanomalien zu untersuchen. Teilnehmer mit Steinbildung (für die alle 24-Stunden-Daten verfügbar sind) werden von der UCM Kidney Stone Clinic (sowohl aktuelle als auch Sammlung früherer Patienten) rekrutiert. Die UCM Kidney Stone Clinic ist eine große Klinik mit über 50 Jahren Patienten. Unsere Gruppe blickt auf eine lange Geschichte der erfolgreichen Rekrutierung von Forschungsteilnehmern aus dieser Quelle zurück.

Protokoll: Dieses Protokoll wurde basierend auf zuvor veröffentlichten Methodologien entwickelt und angepasst.40-42 Wir werden steinbildende Patienten sowohl mit als auch ohne Alkali-Supplementierung auswählen. Diejenigen, die eine Alkali-Ergänzung erhalten, werden gebeten, diese zwei Wochen vor dem Studientag abzusetzen. Für alle Patienten werden eine Woche vor dem Studientag alle Vitamin C, Multivitamine, Kalziumpräparate und Diuretika einbehalten. Das Halten von Diuretika und Alkali-Supplementierung erfolgt in Absprache mit dem primären Nephrologen oder Hausarzt des Patienten, um die Sicherheit beim Absetzen dieser Medikamente für den Studienzeitraum zu besprechen. Einen Tag vor dem Studientag füllen die Teilnehmer zu Hause einen 24-Stunden-Urinsammel- und Ernährungsfrequenzfragebogen aus. Am Studientag werden die Teilnehmer im nüchternen Zustand in das CRC aufgenommen. Zu Beginn (Zeitpunkt 0) werden Urin- und Blutproben entnommen und Größe und Gewicht werden gemessen. Der Teilnehmer nimmt eine orale Ladung von 360 mg (4 mmol) Natriumoxalat, gelöst in 250 ml destilliertem Wasser, zu sich. Dieser Oxalatgehalt wurde basierend auf früheren Studien ausgewählt, die diesen Gehalt als ausreichend unterstützen, um ein Signal von Urinoxalat zu beobachten.43 Dieser Oxalatgehalt ist für Patienten unbedenklich und liegt unter dem Bereich einer typischen Portion Spinat (>700 mg/100 g). Wiederholte zeitgesteuerte Urin- (alle 1 Stunde) und Blutproben (alle 2 Stunden) werden 6 Stunden lang nach der oralen Oxalat-Beladung entnommen. Die Blutentnahmen umfassen etwa 8 ml Blut pro Entnahme (insgesamt 4 Blutentnahmen). Die Teilnehmer erhalten ein oxalat- und citratarmes Studienfrühstück, konsumieren jedoch bis zum Abschluss der Studie keine anderen Lebensmittel. Die Wasseraufnahme ist nach Belieben erlaubt.

Urin- und Serummessungen: 24-Stunden- und zeitgesteuerte Urinsammlungen werden durchgeführt. Anweisungen für das Sammeln von 24-Stunden-Urin zu Hause werden bereitgestellt. Der Urin wird unter Öl gesammelt, damit alle Säure-Basen-Parameter gemessen werden können, einschließlich des Gesamtkohlendioxids (CO2). Der Urin wird auf Oxalat und Citrat sowie auf andere Risikofaktoren für Nierensteine ​​untersucht, einschließlich Urinvolumen, Kalzium, pH-Wert, Harnsäure, Natrium, Kalium, Chlorid, Magnesium, Phosphor, Harnstoff, Sulfat, Ammonium und Kreatinin. Die Übersättigung von Calciumoxalat, Calciumphosphat und Harnsäure wird mit EQUIL2 (einem Computerprogramm zur Abschätzung des Nierensteinrisikos) berechnet. Diese zusätzlichen Assays werden Daten für zukünftige Studien liefern. Natrium, Kalium, Chlorid, Bicarbonat, Calcium, Phosphor, Magnesium, Kreatinin und ultrafiltrierbares (UF) Calcium, Citrat und Oxalat im Serum werden gemessen. Alle Urin- und Serummessungen werden im Nierensteinlabor der UCM durchgeführt, mit Ausnahme von UF-Oxalat, das an der University of Alabama-Birmingham (UAB) gemessen wird. Serum und Urin werden bei -80 °C eingefroren und für mögliche spätere Assays gelagert.

Sammlung klinischer Variablen: Zu den klinischen Variablen gehören Alter, Geschlecht, Größe, Gewicht, Body-Mass-Index, chronische Erkrankungen und Medikamente. Klinische Variablen werden aus der elektronischen Patientenakte erhoben und im Gespräch von mir oder dem wissenschaftlichen Mitarbeiter verifiziert.

Statistische Analyse: Die Veränderung des Urinoxalats, des Urincitrats und der fraktionierten Ausscheidungen von Citrat und Oxalat von der Grundlinie (Zeitpunkt 0) bis zu den 2-, 4- und 6-Stunden-Zeitpunkten werden für jeden Teilnehmer berechnet. Beschreibende Statistiken und t-Tests werden verwendet, um die Veränderung des Citrats im Urin und die fraktionierte Citratausscheidung durch die Veränderung des Oxalats zu jedem Zeitpunkt für alle Teilnehmer und zwischen Steinbildnern und Nicht-Steinbildnern zu demonstrieren. Die Gehalte an Oxalat und Citrat im Urin und die fraktionierten Ausscheidungen von Citrat und Oxalat werden über die Zeit grafisch dargestellt. Längsschnittmethoden werden verwendet, um eine Regressionsmodellierung der Assoziation von Urincitrat mit Urinoxalat für alle Patienten durchzuführen und nach dem Status der Steinbildner stratifiziert. Zu den für die multivariate Analyse zu berücksichtigenden Variablen gehören klinische (Geschlecht, Body-Mass-Index) und Urin- (GI-Anion) Variablen.