Powiązania między spożyciem wody i soli, masą ciała, nadciśnieniem i kamieniami nerkowymi: trudna łamigłówka

Tło i uzasadnienie

Kamica nerkowa jest chorobą, którą można określić jako społeczną, ze względu na szerokie rozpowszechnienie i stale rosnącą częstość występowania w krajach uprzemysłowionych o wysokim standardzie życia (1). We Włoszech dotyka niespełna 10% populacji, co prowadzi do wydatków ok. 200 mln euro rocznie na same przyjęcia do szpitali (2). Idiopatyczna kamica nerkowa wapniowa (ICN) z tworzeniem się kamieni szczawianu wapnia, czasami zmieszanych z fosforanem wapnia, jest najczęstszą postacią, występującą u około 80% (3,4). Jeśli chodzi o rozmieszczenie u obu płci, zaobserwowano nieco większą zapadalność u mężczyzn. Patogeneza ICN obejmuje zarówno czynniki genetyczne, jak i nabyte (5), których połączenie prowadzi do anomalii biochemicznych w moczu, które leżą u podstaw powstawania kamieni. Wysoki stopień przesycenia szczawianem wapnia i/lub fosforanem wapnia prowadzi do tworzenia się gniazd kryształów, które mogą następnie rosnąć i agregować, tworząc kamień. Pierwiastki i związki zawarte w moczu biorące udział w procesie krystalizacji, niezależnie od tego, czy są inhibitorami, czy promotorami, są znane jako czynniki ryzyka powstawania kamieni moczowych. Dla Ca-szczawianu są to: mała objętość moczu (<2 l/dobę), hiperkalciuria (>250 mg/dobę), hiperoksaluria (>40 mg/dobę), hiperurykozuria (>600 mg/dobę), hipocytraturia (<320 mg/dobę). dobę) i hipomagnezuria (<50 mg/dobę). W przypadku fosforanów wapnia, oprócz wyżej wymienionych czynników, istotne znaczenie nabierają również hiperfosfaturia (>1000 mg/dzień) i pH moczu: pH >7 sprzyja tworzeniu się kamieni składających się głównie z fosforanów, podczas gdy pH pomiędzy 6 i 7 związane z objętością moczu <1l/dobę, może niebezpiecznie zwiększyć przesycenie Ca-fosforanem i prowadzić do powstawania mieszanych kamieni Ca-szczawianowych i Ca-fosforanowych. Wreszcie, w przypadku kamicy kwasu moczowego zaangażowane elementy to hiperurykozuria i pH < 5,5. Wśród czynników ryzyka powstawania kamieni najczęściej stwierdzanym w moczu pacjentów dotkniętych ICN jest hiperkalciuria, występująca u około 50%. Jeśli chodzi o wiek zachorowania, istnieją dwa szczyty, jeden między 20 a 30 rokiem życia i jeden między 50 a 60 rokiem życia.

Nadciśnienie i otyłość są również szeroko rozpowszechnionymi chorobami społecznymi, wykazującymi istotne podobieństwa epidemiologiczne do kamicy nerkowej. Te podobieństwa przez lata skłoniły badaczy do poszukiwania wzajemnych powiązań między trzema chorobami w celu znalezienia wspólnego patogenezy. Jeśli chodzi o nadciśnienie, różne badania wykazały, że wydalanie wapnia z moczem jest większe u osób z nadciśnieniem niż u osób z prawidłowym ciśnieniem. Liniowy związek między 24-godzinnym wydalaniem wapnia a ciśnieniem tętniczym wykazano w wielu badaniach, w tym INTERSALT (6). W 1999 roku, po obserwacji 132 osób z nadciśnieniem tętniczym i 135 osób z grupy kontrolnej przez 5 lat, nasza grupa opublikowała artykuł, w którym opisano występowanie kamicy u osób z nadciśnieniem tętniczym u znacznie wyższych odsetków w porównaniu z grupą kontrolną, z RR wynoszącym 5,5 (7). Co więcej, rok wcześniej Madore i Curhan opublikowali dwa badania (8,9) przeprowadzone na dużej kohorcie Amerykanów, w których wykazali, że pacjenci z kamicą nerkową w wywiadzie bez nadciśnienia tętniczego byli bardziej podatni na rozwój nadciśnienia podczas obserwacji niż formatory niekamienne. Wyniki te, potwierdzone w wielu późniejszych badaniach, nie rozwiały jednak wątpliwości, czy to hiperkalciuria u osób z nadciśnieniem predysponuje ich do rozwoju kamicy, czy też uszkodzenie nerek, choć mikroskopijne, spowodowane przez kamicę. choroba, która powoduje rozwój nadciśnienia tętniczego. Literatura naukowa zidentyfikowała jednak, zarówno w przypadku pacjentów z nadciśnieniem tętniczym, kamicą moczową, jak i w grupie kontrolnej, liniową zależność między wydalaniem wapnia a wydalaniem sodu, gdzie wapń jest zmienną zależną i gdzie nachylenie linii prostej, tj. wapnia na każdy mmol sodu, jest znacznie większa zarówno u osób z kamieniami kamicowymi, jak i u osób z nadciśnieniem tętniczym niż w grupie kontrolnej. Co więcej, już w latach 80-tych wykazano, że zmniejszenie spożycia soli kuchennej z 10 g do 4 g dziennie ma większą zdolność do zmniejszenia wapnia niż redukcja spożycia wapnia z 1000 mg do 500 mg (10). ,11).

W 2002 roku potwierdziliśmy te dane eksperymentalne artykułem opublikowanym w New England Journal of Medicine, w którym wykazaliśmy u mężczyzn z nawracającymi kamieniami hiperkalciurycznymi, obserwowanymi przez 5 lat, że normalna dieta o niskiej zawartości wapnia, soli i białka miała moc zmniejszania zarówno kalciurii, jak i nawrotów kamieni znacznie bardziej niż dieta o niskiej zawartości wapnia (12). Oczywiście nie było możliwe oddzielenie efektu restrykcji sodu od restrykcji białka. Obydwu dietom towarzyszyło zalecenie picia wody, której skuteczność została już wykazana u osób z pierwszym epizodem kamicy w poprzednim badaniu z randomizacją i 5-letnią obserwacją przeprowadzoną na 199 kamicy i 101 grupie kontrolnej (13).

Centralna rola masy ciała w określaniu ryzyka wystąpienia kamieni jest jasno opisana w literaturze naukowej. BMI, masa ciała, obwód brzucha są niezależnie związane z ryzykiem kamicy nerkowej (14). Niemniej jednak mechanizmy leżące u podstaw tej zależności są nadal nieznane. W literaturze istnieją dane sugerujące, że masa ciała może wpływać na wydalanie wielu promotorów lub inhibitorów agregacji krystalicznej. Na przykład niektóre badania populacyjne w Stanach Zjednoczonych wykazały, że pH moczu jest odwrotnie skorelowane z masą ciała i jak wydalanie wapnia, szczawianu i kwasu moczowego z moczem zwiększa się wraz ze wzrostem masy ciała (15,16). Niezależnie od tych danych, wpływ masy ciała na wydalanie wielu czynników ryzyka kamicy moczowej pozostaje częściowo nieznany; wynika to z ograniczonych kategorii wagowych, małej liczby osób otyłych w badanych populacjach, braku grupy kontrolnej z „niekamieniotwórczymi” oraz braku rejestrowania spożycia pokarmu w opublikowanych badaniach. Ponadto w przypadku wydalania moczu ocena nadwagi wyłącznie na podstawie wartości BMI i obwodu brzucha może wydawać się nieco zawężona. Wydaje się, że bardziej przydatna wydaje się ocena składu ciała, masy beztłuszczowej, masy tkanki tłuszczowej i masy mineralnej. W ten sposób, dzięki lepszemu rozwarstwieniu klas otyłości, może być łatwiej zrozumieć skomplikowane zmiany endokrynologiczne/metaboliczne, które występują w otyłości (hiperinsulinizm, hiperestrogenizm itp.) i ustalić lepsze korelacje z wydalaniem z moczem czynników ryzyka kamieni. W rzeczywistości niektóre badania (16) wykazały nieznaczny wzrost całkowitej częstości występowania kamicy u otyłych kobiet w porównaniu z mężczyznami, przy nieco wyższym średnim wieku kobiet i w każdym przypadku równym wieku, z niższym liczby nawrotów u kobiet w porównaniu z mężczyznami. Na te zjawiska prawdopodobnie ma wpływ stężenie estrogenów w surowicy oraz przemiana androgenów nadnerczowych w tkance tłuszczowej w estrogeny; niemniej jednak wpływ estrogenów w surowicy na wydalanie wapnia z moczem jest nieznany. Wreszcie, niektóre badania wykazały, że masa ciała wpływa również na skład kamieni. W rzeczywistości wykazano, że częstość występowania kamieni moczowych jest wyższa u pacjentów z nadwagą/otyłych niż u pacjentów z prawidłową masą ciała; niektóre badania wykazały, że pacjenci z idiopatyczną kamicą nerkową spowodowaną kwasem moczowym mają wyższy BMI niż pacjenci z hiperurykozurią, u których tworzą się kamienie szczawianu wapnia. W hiperinsulinizmie należy szukać związku patofizjologicznego: w rzeczywistości insulinooporność jest związana ze zmniejszeniem produkcji amoniaku w nerkach, co prowadzi do obniżenia pH moczu, charakterystycznego dla kamicy kwasu moczowego (17). Pośrednim potwierdzeniem tej teorii jest wspomniana wyżej pośrednia zależność między BMI a dobowym pH moczu oraz stwierdzenie, że również związana z wiekiem zmniejszona zdolność zakwaszania moczu zwiększa ryzyko kamicy moczowej, niezależnie od masy ciała. Na podstawie powyższego jasne jest, w jaki sposób obecność nadwagi/otyłości, kwasu moczowego lub kamicy mieszanej może budzić podejrzenie zespołu metabolicznego: nie ma jednak jednoznacznych badań na ten temat ani nie ma wpływu na ryzyko kamieni i ciśnienie tętnicze krwi w terapii wodnej i diecie o niskiej zawartości soli w populacji osób z nadwagą/otyłością tworzących kamienie zostały wystarczająco zbadane.

W ostatecznym rozrachunku okazuje się, że kamica nerkowa, nadciśnienie tętnicze i nadwaga/otyłość są ze sobą ściśle powiązane i możliwe jest opracowanie ukierunkowanych diet mających na celu zmniejszenie ryzyka zachorowania i śmierci z powodu tej choroby. Wśród takich podejść dietetycznych istotną rolę wydaje się odgrywać redukcja chlorku sodu w pożywieniu, zwiększone nawodnienie i zwiększone spożycie pokarmów o potencjale alkalicznym (18).

Nasza jednostka naukowa od wielu lat angażuje się w projekty, częściowo finansowane przez włoskie Ministerstwo Szkolnictwa Wyższego i Badań Naukowych (MIUR), mające na celu zbadanie skutków zmian żywieniowych u pacjentów z kamicą wapniową. Celem niniejszego projektu jest pogłębienie naszej wiedzy na temat związku między chorobą kamieni, nadciśnieniem tętniczym, masą ciała oraz spożyciem wody i soli zarówno w ogólnej populacji obszaru Parmy, gdzie historycznie i zgodnie z tradycją gastronomiczną normalna dieta miała o wysokiej zawartości soli oraz w wybranej populacji kamicy i osób z nadciśnieniem.

Projekt eksperymentu/opis metodologii

Jak już wspomniano, celem tego projektu jest próba wyjaśnienia związku między idiopatyczną chorobą kamicy wapniowej, spożyciem soli i wody, nadciśnieniem a masą ciała.

Badanie zostanie podzielone na dwa podprojekty:

1. Ocena spożycia soli i wody w ogólnej populacji obszaru Parmy (czas trwania 24 miesiące)
2. Ocena wpływu diety niskosolnej + wodoterapeutycznej w porównaniu z samą wodoterapią przez rok u pacjentów z idiopatyczną kamicą wapniową, zarówno płci męskiej, jak i żeńskiej, z prawidłowym i nadciśnieniem tętniczym bez leczenia (czas trwania 12 miesięcy)

Do badania zostanie włączonych co najmniej 350 zdrowych osób z grupy kontrolnej, 100 osób z nadciśnieniem tętniczym bez kamicy kamicy bez leczenia, 150 osób z prawidłowym ciśnieniem i 100 osób z nadciśnieniem kamicy kamicy bez leczenia. Zarówno kontrole, jak i formatory kamienia zostaną podzielone zgodnie z 4-stopniową skalą BMI. Zajęcia będą miały następującą charakterystykę: Klasa 1 BMI 18,9 £ (stan niedowagi); BMI klasy 2 między 19 a 24,9 (normalna waga); BMI klasy 3 między 25 a 29,9 (stan z nadwagą); Klasa 4 BMI > 30 (otyłość). Z zapisanych pacjentów zostanie sporządzony wywiad chorobowy, po czym zostaną poddani pomiarowi parametrów antropometrycznych i ciśnienia tętniczego krwi oraz sporządzony zostanie mini profil ryzyka wystąpienia kamienia, w tym objętość, kreatynina, sód, potas i wapń mierzone wg. opublikowane metody. Jak powszechnie wiadomo, sód w dobowej zbiórce moczu jest uważany za „złoty standard” oceny spożycia soli w pożywieniu, kreatynina jest czułym wskaźnikiem beztłuszczowej masy ciała, potas jest wskaźnikiem potencjału zasadowego organizmu, a wapń ma ważną patofizjologiczną rolę opisaną powyżej.

Osoby tworzące kamień zostaną losowo przydzielone do grupy otrzymującej dietę o niskiej zawartości soli i wody lub samą terapię wodną przez jeden rok. Termin „wodoterapia” odnosi się do obfitego picia wody o niskiej zawartości minerałów i sodu (co najmniej 2 litry zimą i 3 litry latem). Tylko u kamicy kamicy, pod koniec 12-miesięcznego okresu terapii ponownie zostaną zmierzone parametry antropometryczne i ciśnienie tętnicze krwi oraz powtórzony zostanie miniprofil moczu.

Cele

Podprojekt 1) „Ocena spożycia soli i wody przez ogólną populację obszaru Parmy”

Cel główny Ocena spożycia soli kuchennej (NaCl) i wody w populacji ogólnej obszaru Parmy po uwzględnieniu wskaźnika BMI oraz zbadanie ewentualnych związków z występowaniem nadciśnienia tętniczego.

Cele drugorzędne

1. Badanie stosunku sodu do wapnia w moczu w ogólnej populacji z prawidłowym i nadciśnieniem tętniczym bez leczenia.
2. Aby potwierdzić opisaną zależność między 24-godzinną kalciurią a ciśnieniem tętniczym.
3. Aby zidentyfikować wszelkie korelacje między BMI a substancjami rozpuszczonymi w moczu.
4. Stratyfikować spożycie soli i wody według kategorii wiekowych.
5. Ocena ryzyka kamieni w ogólnej populacji z prawidłowym i nadciśnieniem tętniczym bez leczenia.
6. Określenie zależności objętości sodu i potasu w moczu w ogólnej populacji z prawidłowym i nadciśnieniem tętniczym bez leczenia.

Podprojekt 2) „Ocena efektów diety o niskiej zawartości soli + wody w porównaniu z samą wodą przez okres jednego roku u pacjentów z idiopatyczną kamicą wapniową, zarówno płci męskiej, jak i żeńskiej, z prawidłowym i nadciśnieniem tętniczym bez leczenia (czas trwania 12 miesięcy)”

Główny cel Ocena wpływu diety niskosolnej + terapii wodnej w porównaniu z samą terapią wodną, ​​utrzymywaną przez rok, na kalciurię, ciśnienie tętnicze krwi i masę ciała u osób z prawidłowym i nadciśnieniem kamieniotwórczym.

Cele drugorzędne

1. Zbadanie stosunku sodu do wapnia w moczu u osób z prawidłowym i nadciśnieniem tętniczym bez leczenia i porównanie go z dopasowanymi osobami bez kamieni.
2. Zbadanie związku między 24-godzinną kalciurią a tętniczym ciśnieniem krwi u osób tworzących kamienie i porównanie ich z dopasowanymi osobami bez kamieni.
3. Aby zidentyfikować wszelkie korelacje między BMI a substancjami rozpuszczonymi w moczu i ocenić różnice z dopasowanymi niekamieniotwórczymi.
4. Aby stratyfikować spożycie soli i wody według kategorii wiekowej i częstości nawrotów u nawracających kamieniotwórców.
5. Ocena przestrzegania diety niskosolnej po roku.
6. Określenie zależności między zawartością sodu a potasem w moczu u osób z prawidłowym i nadciśnieniem tętniczym bez leczenia i porównanie ich z dopasowanymi osobami bez kamieni.