Pathogenic Variants of Urolithiasis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The essence of Urolithiasis - one of the oldest diseases known by the mankind - is still not understood completely. For a long time the comprehension of Urolithiasis was based on matrix, colloid, ionic, inhibitory and precipitation theories. In these cases it was impossible to single out separate pathogenetic patterns. Besides, in spite of the absence of in vivo proofs the fact that new concrement nucleus forming (de novo nucleation) is only possible outside of the stone-forming metastability range should be taken into consideration for metaphilactic purposes. Fortunately, certain progress in understanding Urolithiasis started with the onset of studies devoted to detailed scrutiny of stone-forming patients’ metabolic peculiarities as well as with the introduction into clinical practice of the up-to-date digital endoscopes. Based on existing publications one may classify pathogenesis of stone-forming into 4 major groups: growth of calcium-oxalic stones on Randall’s plaques in patients with hypercalciumuria; excrescences on the of Belliny’s ducts’ “gags”; microlites forming within the internal medullar layer discharging tubules’ lumen in patients with cystineuria; stones forming in free solution. There is no doubt this classification is not the final one, neither does it exclude mixed variants, however better understanding of the aforementioned pathogenic variants would facilitate a novel view at Urolithiasis and in patients with kidney stones would increase anti-relapse measures’ effectiveness.

About the authors

Petr S Baketin

A.M. Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine

Author for correspondence.
Email: pyotr-baketin@yandex.ru
urologist, Department of Urology Russian Federation

Rashid A Mollaev

Askerkhanov Central municipal hospital

Email: r_mollaev@mail.ru
urologist Russian Federation

Denis A Mazurenko

Urologic Clinic. EMC

Email: d.a.mazurenko@gmail.com
urologist, MD, PhD. Vice Director Russian Federation

Vladislav E Grigoryev

A.M. Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine

Email: vladislav.grigorev@outlook.com
urologist, Department of Urology Russian Federation

Nariman K Gadzhiev

A.M. Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine

Email: nariman.gadjiev@gmail.com
urologist, Department of Urology Russian Federation

Vladimir M Obidnyak

St Petersburg St Luka Clinical Hospital

Email: v.obidniak@gmail.com
MD, urologist. Department of Urology Russian Federation

Alexey V Pisarev

St Petersburg Multiprofile Center

Email: alexey.v.pisarev@gmail.com
MD, urologist. Department of Urology Russian Federation

Nair S Tagirov

St Petersburg St Elisabeth City Hospital

Email: ruslana73nair@mail.ru
MD, PhD, urologist Russian Federation

Vigen A Malkhasyan

Moscow State University of Medicine and Dentistry named after A.I. Evdokimov

Email: vigenmalkhasyan@gmail.com
Assistant, Department of Urology Russian Federation

Sergey B Petrov

A.M. Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine

Email: petrov-uro@yandex.ru
urologist, MD, Professor. Head of department of Urology Russian Federation

Sergei V Popov

A.M. Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine

Email: doc.popov@gmail.com
MD, PhD, Dr Med Sci, Head Doctor Russian Federation

References

  1. Васильев А.Г., Комяков Б.К., Тагиров Н.С., Мусаев С.А. Чрескожная нефролитотрипсия в лечении коралловидного нефролитиаза // Профилактическая и клиническая медицина. – 2009. – № 4. – С. 183–186. [Vasil’ev AG, Komjakov BK, Tagirov NS, Musaev SA. Percutaneous nephrolithotripsy in treatment of staghorn urolithiasis. Profilakticheskaja i klinicheskaja medicina. 2009;(4):183-186. (In Russ.)]
  2. Тагиров Н.С., Назаров Т.Х., Васильев А.Г., и др. Опыт применения чрескожной нефролитотрипсии и контактной уретеролитотрипсии в комплексном лечении мочекаменной болезни // Профилактическая и клиническая медицина. – 2012. – № 4. – С. 30–33. [Tagirov NS, Nazarov TH, Vasil’ev AG, et al. Combined PCNL and URS in urinary stone disease treatment. Profilakticheskaja i klinicheskaja medicina. 2012;(4):30-33. (In Russ.)]
  3. Трашков А.П., Васильев А.Г., Коваленко А.Л., Тагиров Н.С. Метаболическая терапия мочекаменной болезни на различных моделях поражения почек у крыс // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2015. – Т. 78. – № 3. – С. 17–21. [Trashkov AP, Vasil’ev AG, Kovalenko AL, Tagirov NS. Metabolic treatment of urolithiasis in different rat models. Eksperimental’naja i klinicheskaja farmakologija. 2015;78(3):17-21. (In Russ.)]
  4. Asplin JR, Parks JH, Coe FL. Dependence of upper limit of metastability on supersaturation in nephrolithiasis. Kidney Int. 1997;52:1602-8. doi: 10.1038/ki. 1997.491.
  5. Bergsland KJ, Worcester EM, Coe FL. Role of proximal tubule in the hypocalciuric response to thiazide of patients with idiopathic hypercalciuria. Am J Physiol Renal Physiol. 2013;305:F592-9. doi: 10.1152/ajprenal.00116.2013.
  6. Evan AP, Lingeman J, Coe F, et al. Renal histopathology of stone-forming patients with distal renal tubular acidosis. Kidney Int. 2007;71:795-801. doi: 10.1038/sj.ki.5002113.
  7. Evan AP, Lingeman JE, Coe FL, et al. Randall’s plaque of patients with nephrolithiasis begins in basement membranes of thin loops of Henle. J Clin Invest. 2003;111:607-16. doi: 10.1172/JCI17038.
  8. Evan AP, Lingeman JE, Coe FL, et al. Crystal-associated nephropathy in patients with brushite nephrolithiasis. Kidney Int. 2005;67:576-91. doi: 10.1111/j.1523-1755.2005.67114.x.
  9. Evan A, Lingeman J, Coe FL, Worcester E. Randall’s plaque: pathogenesis and role in calcium oxalate nephrolithiasis. Kidney Int. 2006;69:1313-8. doi: 10.1038/sj.ki.5000238.
  10. Evan AP, Coe FL, Gillen D, et al. Renal intratubular crystals and hyaluronan staining occur in stone formers with bypass surgery but not with idiopathic calcium oxalate stones. Anat Rec (Hoboken). 2008;291:325-34. doi: 10.1002/ar.20656.
  11. Evan AP, Coe FL, Lingeman JE, et al. Renal crystal deposits and histopathology in patients with cystine stones. Kidney Int. 2006;69:2227-35. doi: 10.1038/sj.ki.5000268.
  12. Evan AP, Coe FL, Lingeman JE, et al. Mechanism of formation of human calcium oxalate renal stones on Randall’s plaque. Anat Rec (Hoboken). 2007;290:1315-23. doi: 10.1002/ar.20580.
  13. Evan AP, Lingeman JE, Worcester EM, et al. Renal histopathology and cry*stal deposits in patients with small bowel resection and calcium oxalate stone disease. Kidney Int. 2010;78:310-7. doi: 10.1038/ki.2010.131.
  14. Evan AP. Histopathology predicts the mechanism of stone formation. AIP Conf Proc. 2007;900:15-25. doi: 10.1063/1.2723555.
  15. Evan AP, Lingeman JE, Coe FL, et al. Intra-tubular deposits, urine and stone composition are divergent in patients with ileostomy. Kidney Int. 2009;76:1081-8. doi: 10.1038/ki.2009.321.
  16. Evan AP, Lingeman JE, Worcester EM, et al. Contrasting histopathology and crystal deposits in kidneys of idiopathic stone formers who produce hydroxy apatite, brushite, or calcium oxalate stones. Anat Rec (Hoboken). 2014;297:731-48. doi: 10.1002/ar.22881.
  17. Gokhale JA, McKee MD, Khan SR. Immunocytochemical localization of Tamm-Horsfall protein in the kidneys of normal and nephrolithic rats. Urol Res. 1996;24:201-9. doi: 10.1007/BF00295893.
  18. Jamison R, Frey N, Lacy F. Calcium reabsorption in the thin loop of Henle. Am J Physiol (Leg Content). 1974;227.
  19. Kok DJ, Khan SR. Calcium oxalate nephrolithiasis, a free or fixed particle disease. Kidney Int. 1994;46:847-54. doi: 10.1038/ki.1994.341.
  20. Miller NL, Gillen DL, Williams JC, et al. A formal test of the hypothesis that idiopathic calcium oxalate stones grow on Randall’s plaque. BJU Int. 2009;103:966-71. doi: 10.1111/j.1464-410X.2008.08193.x.
  21. Miller NL, Williams JC, Evan AP, et al. In idiopathic calcium oxalate stone-formers, unattached stones show evidence of having originated as attached stones on Randall’s plaque. BJU Int. 2010;105:242-5. doi: 10.1111/j.1464-410X.2009.08637.x.
  22. Parks JH, Coward M, Coe FL. Correspondence between stone composition and urine supersaturation in nephrolithiasis. Kidney Int. 1997;51:894-900.
  23. Parks JH, Coe FL. Evidence for durable kidney stone prevention over several decades. BJU Int. 2009;103:1238-46. doi: 10.1111/j.1464-410X.2008.08170.x.
  24. Randall A. The origin and growth of renal calculi. Ann Surg. 1937;105:1009-27. doi: 10.1097/00000658-193706000-00014.
  25. Verkoelen C, Verhulst A. Proposed mechanisms in renal tubular crystal retention. Kidney Int. 2007;72:13-8. doi: 10.1038/sj.ki.5002272.
  26. Vermeulen CW, Lyon ES, Fried FA, et al. Mechanisms of genesis and growth of calculi. Am J Med. 1968;45:684-92. doi: 10.1016/0002-9343(68)90204-0.
  27. Worcester EM, Evan AP, Coe FL, et al. A test of the hypothesis that oxalate secretion produces proximal tubule crystallization in primary hyperoxaluria type I. Am J Physiol Renal Physiol. 2013;305:F1574-84. doi: 10.1152/ajprenal.00382.2013.
  28. Worcester EM, Coe FL, Evan AP, et al. Evidence for increased postprandial distal nephron calcium delivery in hypercalciuric stone-forming patients. Am J Physiol Renal Physiol. 2008;295: F1286-94. doi: 10.1152/ajprenal.90404.2008.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Baketin P.S., Mollaev R.A., Mazurenko D.A., Grigoryev V.E., Gadzhiev N.K., Obidnyak V.M., Pisarev A.V., Tagirov N.S., Malkhasyan V.A., Petrov S.B., Popov S.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».