Braz J Med Biol Res, February 2000, Volume 33(2) 205-210
Study of urinary acidification in patients with idiopathic hypocitraturia
N.C. Araújo a M.A.P. Rebelo
Disciplina de Nefrologia, Hospital Universitário Pedro Ernesto, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstrakt
Úvod
Abstrakt 
Hypocitraturie (HCit) je jedním z nejpozoruhodnějších rysů renální tubulární acidózy, ale porucha acidifikace se neprojevuje u většiny pacientů s hypokitraturií, jejichž onemocnění se označuje jako idiopatická hypokitraturie. Za účelem posouzení integrity mechanismů acidifikace moči u hypokitraturických idiopatických pacientů tvořících vápenaté kameny jsme studovali dvě skupiny pacientů, hypokitraturické (HCit, N = 21, 39,5 ± 11,5 let, 11 žen a 10 mužů) a normokitraturické (NCit, N = 23, 40 let.2 ± 11,7 let, 16 žen a 7 mužů) během krátkého zátěžového testu s chloridem amonným trvajícího 8 h. Během základního období vykazovali pacienti HCit významně vyšší hladiny titrovatelné kyseliny (TA). Po podání chloridu amonného se průměrné pH moči (3. až 8. hodina) a vylučování TA a amoniaku mezi skupinami významně nelišily. Naopak během první hodiny bylo průměrné pH moči nižší a vylučování TA a amoniaku vyšší u HCit. Zvýšené vylučování TA u HCit během základního období a během první hodiny naznačuje, že je aktivován mechanismus fosfátového pufru. Dřívější reakce ve vylučování amoniaku u HCit dále podporuje další důkazy, že mechanismy acidifikace reagují pohotově. Předložené výsledky naznačují, že v průběhu litiázy koexistuje hypokitraturie s jemnými změnami ve vylučování vodíkových iontů v bazálních situacích.
Klíčová slova: acidifikace moči, hypokitraturie, titrovatelná acidita, amoniak, zátěžový test chloridem amonným, litiáza
Úvod
Defekty acidifikace moči nejsou u pacientů s litiázou moči vzácné. Zpočátku byly hlášeny pouze případy distální renální tubulární acidózy, ale později bylo zjištěno, že s litiázou souvisí i proximální forma (1-4). Výskyt tohoto druhu poruchy se podle studovaných sérií značně liší (3 až 25 %) (1-3,5-8). Studie, v nichž byly hodnoceny jak distální, tak proximální tubuly, přinesly nejvyšší procento (1,8). Hypocitraturie (HCit) je jednou z nejvýraznějších charakteristik distální tubulární acidózy, a to jak v její úplné (9), tak neúplné (10) formě. Většina případů hypokitraturie však není doprovázena poruchou acidifikace, což odpovídá tzv. idiopatické hypokitraturii (11). Podle Pakové (11) může být určujícím faktorem hypocitraturie strava bohatá na sodík nebo živočišné bílkoviny nebo snížení gastrointestinálního vstřebávání zásad. Dostupné studie o acidifikaci moči u pacientů s litiázou se zabývají spíše korelací poruchy acidifikace s renální hyperkalciurií (4,10, 12) a spojováním přítomnosti poruchy acidifikace s vyšší morbiditou (1), aniž by se zmiňovaly o vylučování citrátu močí. Dobře provedená studie týkající se acidifikace moči u pacientů s idiopatickou hypokitraturií tedy chybí. Cílem této studie bylo zhodnotit integritu mechanismu acidifikace moči u pacientů s hypokitraturií, kteří jsou idiopatickými tvůrci vápenatých kamenů.
Předměty a metody
Mezi pacienty hodnocenými na klinice Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE) jsme vybrali ty, u nichž byly zjištěny sekundární příčiny litiázy (hyperparatyreóza, cystinurie, renální tubulární acidóza, hyperoxalurie, dna, sarkoidóza, chronický průjem atd.), stejně jako komplikace litiázy (infekce, hydronefróza), a kteří absolvovali rutinní vyšetření metabolismu podle protokolu popsaného jinde (13). U těchto vybraných pacientů jsme následně provedli test na acidifikaci moči chloridem amonným v dávce 0,1 g/kg tělesné hmotnosti. Byly vyšetřeny dvě skupiny, jedna s HCit (močový citrát <320 mg/24 h; N = 21, 39,5 ± 11,5 let, 11 žen a 10 mužů) a druhá s normocitraturií (NCit, močový citrát ³320 mg/24 h; N = 23, 40,2 ± 11,7 let, 16 žen a 7 mužů). Nejprve byl odebrán základní vzorek moči a analyzovány arteriální krevní plyny. Poté byla podána odpovídající dávka chloridu amonného a osmkrát za hodinu byly odebrány vzorky moči. Aby se udržel dostatečný průtok moči, dostával každý pacient každou hodinu 150 ml vody podle doporučení Wronga a Daviese (14). Ze studie byli vyloučeni ti pacienti, jejichž pH moči se ve vzorcích odebraných od třetí do osmé hodiny po podání léku nesnížilo v průměru na 5,3 nebo méně. Na konci čtvrté hodiny byla provedena nová analýza arteriálních krevních plynů, aby se zajistilo, že lék byl účinný při navození stavu acidózy. pH, titrovatelná acidita (TA) a amoniak (Am) (15) byly měřeny v základním vzorku a v každém vzorku po podání NH4Cl. Výsledky jsou uváděny jako průměr ± SD. Rozdíl mezi skupinami byl stanoven nepárovým Studentovým t-testem a odpověď každé skupiny na chlorid amonný byla hodnocena párovým Studentovým t-testem. Hladina významnosti byla stanovena na P<0,05.
Výsledky
Mezi skupinami nebyl zjištěn rozdíl z hlediska dávky podaného chloridu amonného (HCit = 6,42 ± 1,18 g vs NCit = 6,33 ± 0,08 g; P>0,05). Obě skupiny dobře vstřebávaly a metabolizovaly léčivo, což lze pozorovat podle poklesu pH krve a plazmatického bikarbonátu při analýze krevních plynů provedené 4 h po podání chloridu amonného (tabulka 1).
Střední hodnoty pH, vylučování amoniaku a titrovatelné kyselosti ve vzorcích získaných od 3. do 8. hodiny se mezi skupinami nelišily (tabulka 1).
Hodinová analýza křivky pH moči (obrázek 1A) ukazuje, že obě skupiny vycházely ze srovnatelné střední hodnoty, která se během první hodiny zvýšila a následoval pokles. Ve skupině NCit došlo během první hodiny k výraznému zvýšení pH. K tomuto vzestupu došlo také ve skupině HCit, ale nebyl statisticky významný. Průměrné pH bylo tedy během první hodiny nižší ve skupině HCit (P<0,05). Od druhé hodiny do konce testu došlo k významnému a podobnému poklesu pH v obou skupinách (P>0,05).
 |
Obrázek 1 – Vliv podání chloridu amonného na pH moči (A), titrovatelnou aciditu (B) a vylučování amoniaku (C) u pacientů s hypokitraturií (vyplněná kolečka) a normokitraturií (prázdná kolečka). Údaje jsou uvedeny jako průměry ± SD pro 18-23 měření pro každou skupinu. *P<0,05 (Studentův t-test). |
Titrovatelná acidita během první hodiny u obou skupin významně poklesla (P<0,05). Od druhé hodiny však došlo k nárůstu, který pokračoval až do konce testu (obr. 1B). Porovnání hodinových průměrů ukázalo, že skupina HCit vylučovala více TA během kontrolní hodiny a během první hodiny po požití NH4Cl (P<0,05), ale ne během následujících hodin (P>0,05). Nárůst (průměr minus základní hodnota) vylučování titrovatelné acidity byl větší u skupiny NCit (P<0,05) (tabulka 1).
Stejná analýza pro chlorid amonný ukázala, že po příjmu NH4Cl došlo k nárůstu vylučování, který byl u skupiny HCit významný již během první hodiny (P<0,05) a u skupiny NCit od druhé hodiny (P<0,05) (obrázek 1C). Porovnání hodinových průměrů ukázalo větší vylučování u skupiny HCit pouze během první hodiny (P<0,05).
V tabulce 2 jsou hodnoty vylučování TA močí u skupiny HCit v bazálním stavu zjištěné v této studii jedny z nejvyšších, které jsou uváděny v literatuře, a to jak u normálních jedinců, tak u pacientů s tvorbou kamenů. Heilberg et al (16) uvádějí u pacientů s hypokitraturií nižší hodnoty TA v bazálním stavu než my. Zahrnuli však případy s pH moči vyšším než 5,3 po přetížení NH4Cl. V práci Wronga a Daviese (14) bylo vylučování TA po stimulaci chloridem amonným vyšší než v naší studii, i když jejich soubor tvořili pouze 3 pacienti s litiázou (tab. 2). Ve srovnání s hodnotami uváděnými pro normální jedince se vylučování TA u našich pacientů po stimulaci chloridem amonným nacházelo ve střední poloze (tab. 2).
Dvacetičtyřhodinové vylučování fosfátů bylo v obou skupinách podobné (tab. 1).
Diskuse
Základním mechanismem, který podmiňuje hypokitraturii, je zvýšení tubulární absorpce citrátu, k čemuž dochází především za přítomnosti acidózy. Ve většině případů hypokitraturie však nedochází k systémové acidóze a předpokládá se, že mechanismus acidifikace, založený na pH moči, je neporušený. Experimentální studie ukazují, že v případě chronické acidózy jsou mechanismy acidifikace moči aktivnější (17). Je známo, že při neúplné formě distální renální tubulární acidózy brání přehnané nebo normální vylučování amoniaku vzniku acidémie, i když je již přítomna hypocitraturie. Existují důkazy, že inkompletní forma renální tubulární acidózy je časným stadiem kompletní formy. Nevíme, zda existuje dřívější stadium. U většiny pacientů s hypokitraturickou litiázou nebyl zjištěn defekt acidifikace (18), což naznačuje, že jedinci mohou vylučovat moč s pH rovným nebo nižším než 5,3, což představuje tzv. idiopatickou hypokitraturii (11). Podle Battle et al. (19) schopnost vylučovat moč s pH 5,3 nemusí nutně znamenat neporušený proces vylučování vodíku distálním tubulem. V této studii jsme vylučování vodíkových iontů hodnotili stanovením pH a hladiny TA a amoniaku.
Z předložených výsledků vyplývá, že pacienti s hypokitraturií vylučují více titrovatelné kyselosti v základním vzorku a během první hodiny. Je známo, že titrovatelná acidita v zásadě závisí na pK pufru, na dostupnosti pufru a na pH moči (20). Vzhledem k tomu, že skupina HCit vykazovala během první hodiny nižší pH moči, očekávalo se, že přesně během téže hodiny vyloučí více TA, což se skutečně stalo. Inverzní korelace mezi pH moči a vylučováním titrovatelných kyselin v závislosti na fosfátech se objevuje pouze v rozmezí pH rovném nebo vyšším než 5,5. V případě, že je pH moči vyšší než 5,5, dochází k inverzní korelaci. Vzhledem k pK fosfátů (6,8) se při pH nižším než 5,5 téměř všechny dibazické fosfáty (HPO42-) přeměnily na monobazické fosfáty (H2PO4-) a pufrování ustává, pokud nedojde ke zvýšení vylučování fosfátů. Vyšší vylučování TA ve skupině HCit v základní situaci, kdy bylo pH moči v obou skupinách stejné, naznačuje větší dostupnost fosfátového pufru během této hodiny. Větší dostupnost fosfátů brzy ráno po noční abstinenci od jídla naznačuje, že tento rozdíl není způsoben akutním účinkem stravy. Čtyřiadvacetihodinové vylučování fosfátů bylo v obou skupinách podobné (tabulka 1), což naznačuje, že rozdíl v TA nelze přičítat fosfátům. Některé zvláštnosti cirkadiánního rytmu fosfátů však zcela nevylučují možnost, že fosfáty přispívají k většímu vylučování TA. Fosfát v séru vykazuje cirkadiánní rytmus, který dosahuje vrcholu v časných hodinách a maximálního poklesu kolem 10:00; shodou okolností je vylučování fosfátu močí nižší mezi 7:00 a 10:00 než během ostatních 21 hodin dne (21). Ačkoli se tedy 24hodinové vylučování fosfátů močí mezi oběma skupinami pacientů nelišilo, nemůžeme vyloučit rozdíl v úsecích denní křivky vylučování u našich pacientů. Čas 10:00 h dopoledne se také shodoval s poklesem vylučování titrovatelné acidity, ke kterému došlo u obou skupin hned po příjmu chloridu amonného, který byl nicméně nižší ve skupině HCit. Lze předpokládat, že ve skupině HCit byl tento pokles tlumen vyšším vylučováním titrovatelné acidity v bazálních vzorcích cirkadiánního rytmu, což by mohlo odůvodňovat vyšší vylučování titrovatelné acidity ve vzorcích během první hodiny. Původ fosfátů může odpovídat chronickému účinku stravy nebo dokonce kostem, i když tato možnost je pouze spekulativní. Po první hodině příjmu NH4Cl již nebyl zjištěn rozdíl ve vylučování TA ani v pH moči mezi oběma skupinami.
Skupina NCit, vycházející z nižší bazální hodnoty TA, byla schopna zvýšit vylučování titrovatelné kyselosti více než skupina HCit, což naznačuje, že u této skupiny se proces aktivace již blížil bodu nasycení. Průměrná exkrece amoniaku byla v obou skupinách stejná. Skupina HCit však vykazovala časnější reakci, pokud jde o vylučování amoniaku, což podporuje myšlenku, že mechanismy acidifikace jsou hyperreaktivní, jak bylo pozorováno v situaci chronické acidózy. Test prokázal, že skupina HCit vyloučila významnou část kyselé zátěže během první hodiny, zatímco u skupiny NCit k tomuto jevu došlo později. Je velmi pravděpodobné, že tento jev odráží chronický účinek diety u pacientů s hypokitrátem. Je známo, že u hypokitraturie s normální acidifikací moči se na tom podílí strava bohatá na sodík nebo živočišné bílkoviny nebo snížení gastrointestinální absorpce alkálií (11).
Zde získané výsledky naznačují, že v průběhu litiázy koexistuje hypokitraturie s jemnými změnami ve vylučování vodíkových iontů v bazálních situacích, což možná představuje časnější rys poruchy acidifikace, která předchází neúplné distální renální tubulární acidóze. K posouzení, zda se u těchto pacientů v budoucnu projeví některá z forem distální renální tubulární acidózy, je zapotřebí dalšího sledování.
1. Backman U, Danielson BG, Johansson G, Ljunghall S & Wilkström B (1990). Výskyt a klinický význam renálních tubulárních defektů u recidivujících ledvinových kamenů. Nephron, 25: 96-101.
2. Cintron-Nadal E, Lespier LE, Roman-Miranda A & Martinez-Maldonado M (1977). Renální acidifikační schopnost u osob s recidivující tvorbou kamenů. Journal of Urology, 118: 704-706.
3. Surian M, Malberti F, Cosci P, Corradi B, Colussi G, De Ferrari ME, Poggi M, Luini A & Mineti L (1987). Renální tubulární acidóza u recidivující kalciové nefrolitiázy. Contributions to Nephrology, 58: 44-48.
4. Tessitore N, Ortalda V, Fabris A, D’Angelo A, Rugiu C, Oldrizzi L, Lupo A, Valvo E, Gammaro L, Loschiavo C, Panzetta G, Panebianco R, Bedogna V & Maschio G (1985). Defekty renální acidifikace u pacientů s recidivující kalciovou nefrolitiázou. Nephron, 141: 325-332.
5. Antón FM, Puig GJ, Gaspar G, Martínez ME, Ramos T & Martínez Piñeiro JÁ (1984). Renální tubulární acidóza u recidivující tvorby ledvinových kamenů. European Urology, 10: 55-59.
6. Backman U, Danielson BG & Sohtell M (1976). Schopnost acidifikace moči u osob tvořících ledvinové kameny. Scandinavian Journal of Urology and Nephrology, 35 (Suppl): 49-61.
7. Cochran M, Peacock M, Smith DA & Nordin BEC (1968). Renální tubulární acidóza při pyelonefritidě s onemocněním ledvinných kamenů. British Medical Journal, 2: 721-729.
8. Fellström B, Backman U, Danielson BG, Johansson G, Ljunghall S & Wilkström B (1982). Vylučování urátu močí při ledvinové kalciové kamenné nemoci a při poruchách renálního tubulárního okyselení. Journal of Urology, 127: 589-592.
9. Norman ME, Feldman NI, Cohn RM, Roth KS & McCurdy DK (1978). Vylučování citrátu močí v diagnostice distální renální tubulární acidózy. Journal of Pediatrics, 92: 394-400.
10. Konnak JW, Kogan BA & Lau K (1982). Renální kameny spojené s neúplnou distální renální tubulární acidózou. Journal of Urology, 128: 900-902.
11. Pak CYC (1991). Citrát a ledvinové kameny: nové poznatky a budoucí směry. American Journal of Kidney Diseases, XVII: 420-425.
12. Nutahara K, Higashihara E, Yasunori I & Niijima T (1989). Renální hyperkalciurie a porucha acidifikace u pacientů s ledvinovými kameny. Journal of Urology, 141: 813-818.
13. Levy FL, Adams-Huet B & Pak CYC (1995). Ambulantní hodnocení nefrolitiázy: aktualizace protokolu z roku 1980. American Journal of Medicine, 98: 50-59.
14. Wrong O & Davies HEF (1959). Vylučování kyselin při onemocnění ledvin. Quarterly Journal of Medicine, 110: 259-313.
15. Chan JCM (1972). Rychlé stanovení titrovatelné kyseliny a amoniaku v moči a hodnocení zmrazení jako metody konzervace. Clinical Biochemistry, 5: 94-98.
16. Heilberg IP, Velasco ROP, Moreira SRS & Schor N (1995). Provas de acidificação urinária. In: Ústav pro močovou vodu: Schor N & Heilberg IP (Editors), Calculose Renal – Fisiopatologia, Diagnóstico e Tratamento. Sarvier, São Paulo, 158-160.
17. Pitts RF (1948). Vylučování kyselin ledvinami. Federation Proceedings, 7: 418-426.
18. Nicar MJ, Skurla C, Sakhaee K & Pak CYC (1983). Nízké vylučování citrátu močí při nefrolitiáze. Urology, 1: 8-14.
19. Battle D, Grupp M, Gaviria M & Kurtzman NA (1982). Distální renální tubulární acidóza s neporušenou schopností snižovat pH moči. American Journal of Medicine, 72: 751-758.
20. Simpson DP (1971). Kontrola homeostázy vodíkových iontů a renální acidóza. Medicine, 50: 503-541.
21. Borghi L, Elia GF, Trapassi MR, Barbarese F, Melloni E, Amato F, Guerra A & Novarini A (1987). Složení moči u normálních mužů při běžné stravě a životním stylu. Contributions to Nephrology, 58: 21-24.
22. Tannen RL (1971). The response of normal subjects to the short ammonium chloride test: the modifying influence of renal ammonia production (Reakce normálních osob na krátký test s chloridem amonným: modifikující vliv renální produkce amoniaku). Clinical Science, 41: 583-595.
23. Falls Jr WF (1972). Srovnání acidifikace moči a vylučování amoniaku u normálních a dnavých jedinců. Metabolism, 21: 433-445.
24. Oster JR, Hotchkiss JL, Carbon M, Farmer M & Vaamonde CA (1975). Krátkodobý test okyselení ledvin pomocí chloridu vápenatého. Nephron, 14: 281-292.
25. Backman U, Danielson BG & Sohtell M (1976). A short duration renal acidification test (Krátkodobý test okyselení ledvin). Scandinavian Journal of Urology and Nephrology, 35 (Suppl): 33-49. (6).