Обикновено цистинът се транспортира в клетките и тъканите от мембранната транспортна система xc−, която се задвижва от глутаматния антипорт (т.е. от относителните градиенти на концентрация на цистин и глутамат), а не от мощния градиент на концентрация на Na + в плазмената мембрана, която задвижва повечето други дейности по транспортиране на аминокиселини (Makowske и Christensen, 1982;

sciencedirect

Свързани термини:

  • Аминокиселина
  • Цистеин
  • Метионин
  • Дисулфид
  • Ензим
  • Протеин
  • Глутаминова киселина
  • Уролитиаза
  • Цистиноза

Изтеглете като PDF

За тази страница

Хранителна профилактика и лечение на камъни в бъбреците

Марвин Гриф, Дейвид А. Бушински, в Хранителното управление на бъбречната болест, 2013

Цистинови камъни

Цистиновите камъни са резултат от излишък на цистин в урината, дължащ се на генетичен дефект в бъбречната реабсорбция на двуосновни аминокиселини, включително цистин [11]. Цистинът е относително неразтворим във водни разтвори като урина с горна граница на разтворимост е 243 mg/L [11]. Екскрецията на цистин в урината при цистинурия варира между 350–500 mg/ден и може лесно да надхвърли горната граница на разтворимост, освен ако пациентите не са инструктирани да пият големи количества течност. Установено е, че ограничаването на натрия значително намалява отделянето на цистин в урината [83] .

Диетичните препоръки за предотвратяване на повтарящи се цистинови камъни се фокусират върху високия прием на течности и ограничаването на солта. Трябва да се поеме достатъчен прием на течности, така че измерената екскреция на цистин в урината да остане разтворима, обикновено повече от 3 литра на ден [84]. Доказано е, че по-голямото отделяне на урина намалява рецидивите на цистиновите камъни [85] .

Нефролитиаза

Цистинови камъни

Цистиновите камъни се образуват при лица с необичайно автозомно-рецесивно разстройство на дефектна проксимална бъбречна тубулна реабсорбция на филтрирани двуосновни аминокиселини. Цистинът е клинично значим поради лошата му разтворимост в урината. Нормалната екскреция на цистин е под 18 mg/ден, но хетерозиготите с хиперцистинурия (Глава 130) могат да отделят до 100 mg/ден, а хомозиготите могат да отделят повече от 1 g/ден. Разтворимостта на цистин е около 250 mg/L, така че хетерозиготите обикновено не образуват цистинови камъни. Цистиновите камъни се виждат на обикновени рентгенови снимки и често се проявяват като камъни на стагхорн или множество двустранни камъни.

Оценка и управление на бъбречнокаменна болест

Цистинови камъни

Цистиновите камъни са резултат от цистинурия, автозомно-рецесивно разстройство и обикновено се нуждаят от лекарства за профилактика. Тиопронинът и пенициламинът повишават разтворимостта на филтрирания цистин, но имат висока честота на нежелани странични ефекти. Допълнителните алкали могат да осигурят известна полза чрез повишаване на рН на урината 57, но рядко е достатъчно като единствено лечение.

Ограничаването на хранителния натрий може да намали отделянето на цистин с урината. Тъй като разтворимостта на цистин се увеличава с увеличаване на рН на урината, консумацията на плодове и зеленчуци може да бъде от полза. Има малко доказателства в подкрепа на диетичното ограничение на протеините с високо съдържание на цистин. Намаляването на приема на животински протеини обаче може да бъде от полза чрез увеличаване на рН на урината.

Рекомбинантни млечнокисели бактерии, секретиращи OxdC като ново терапевтично средство за профилактика на бъбречно-каменна болест

1.1.3 Цистинови камъни

Цистиновите камъни представляват 1% –2% от образуващите камъни, въпреки че представляват по-голям процент камъни при децата (около 5%). Цистинурията е генетична причина за камъни в бъбреците със средно разпространение 1 на 7000 раждания. Цистиновите камъни се наблюдават предимно при пациенти с наследствени дефекти на двуосновен аминокиселинен транспорт в бъбреците и червата, което води до повишена екскреция на лизин, орнитин, цистин и аргинин с урината поради дефектната реабсорбция в нефрона. Ограничената разтворимост на цистин може да доведе до образуване на камъни. Цистинурия, автозомно-рецесивно разстройство, има дефекти в SLC3A1 или SLC7A9. Протеините, произведени от тези гени, са отговорни за транспорта на цистин в апикалната мембрана. Бъбречните функции на такива пациенти са нарушени от ранна възраст. Хетерозиготите могат да отделят високи нива на цистин, но рядко развиват камъни. Лечението при пациенти включва висок прием на течности и поддържане на рН на урината над 7, тъй като цистинът е разтворим при високо рН. Нивата на цистин могат също да се контролират чрез диета с ограничено съдържание на натрий и протеини (Worcester and Coe, 2008).

Камъни в бъбреците: патогенеза, диагностика и терапия

VII ЦИСТИНУРИЯ

Цистинурийните камъни се развиват при пациенти с хомозиготна цистинурия. 103 Хомозиготна цистинурия се характеризира с екскреция на цистин в урината над 250 mg/g креатинин.

Причинна роля на цистин в образуването на камъни

Цистинът е слабо разтворим в урината. Неговата разтворимост е по-голяма при по-високо рН и се засилва от електролити и макромолекули 104; обаче рядко надвишава 1,7 mM/l (400 mg/l). Цистиновите камъни могат да се образуват, когато концентрацията на цистин в урината надвишава разтворимостта на цистин.

Б Патофизиология на цистинурия

Обикновено цистинът се филтрира и почти напълно се абсорбира в проксималния нефрон, така че по-малко от 20 mg се отделят с урината всеки ден. При цистинурия серумната концентрация и следователно бъбречното филтрирано натоварване на цистин се намаляват. Прекомерната екскреция на цистин при това обстоятелство предполага нарушение в бъбречната работа с цистин. Повече от един дефект може да наруши тубулната реабсорбция и обратна дифузия на цистин. 105

Присъстват подобни дефекти в транспорта на други двуосновни аминокиселини. Прекомерната бъбречна екскреция на тези аминокиселини и цистин обаче може да не се дължи на единичен транспортен дефект. 106 Увеличаването на филтрираното натоварване на една от тези аминокиселини не увеличава непременно екскрецията на други. 104

C Диагностични критерии

Уринарната утайка (за предпочитане в прясна първа сутрешна кухина) трябва да се изследва за наличие на типични хексагонални цистинови кристали. Пробата от урина също трябва да бъде изследвана за „качествен” цистин чрез теста за цианиденитропрусид. Положителната реакция предполага, че екскрецията на цистин надвишава 75 mg/литър. При пациенти с хомоцистинурия и ацетонурия може да се срещне фалшиво положителен тест. При рентгенологично изследване цистиновите калкули са рентгеноконтрастни (макар и не толкова) като варовити камъни, но са по-заоблени и хомогенни на вид. Те могат да достигнат размер на стагхорн.

Ако тези проучвания предполагат наличието на цистинурия, екскрецията на цистин в урината трябва да се измери количествено. Цистинът в урината над 250 mg/g креатинин обикновено е диагностика на хомозиготна цистинурия. Камъните, предадени или отстранени, трябва да бъдат анализирани. Наличието на цистин дава окончателна диагноза на цистинурия.

D Лечение на цистинова нефролитиаза (Таблица 25-3)

Диета с ниско съдържание на метионин често се препоръчва за контрол на цистиновата нефролитиаза, тъй като метионинът е предшественик на цистина. Въпреки че подобна диетична маневра може да намали отделянето на цистин, твърдото ограничаване на метионина е непрактично. Рестрикцията на натрий в храната може също да намали отделянето на цистин 110, но този благоприятен ефект може да бъде неутрализиран чрез намалена разтворимост на цистин в резултат на загуба на „солюбилизиращото“ действие на натрия. 104

При пациенти с цистинови калкули и умерена цистинурия [1 до 2 mM/ден (250 до 500 mg/ден)], трябва да се опитат консервативни мерки за висок прием на течности и алкално приложение. Целта на флуидната терапия е да увеличи обема на урината достатъчно, за да намали концентрацията на цистин под границата на разтворимост. Трябва да се осигурят поне 3 литра течност, включително две чаши от 8 унции при всяко хранене и преди лягане. Пациентите трябва да бъдат насочени да се събуждат през нощта, за да уринират и да пият вода. Допълнителни течности трябва да се консумират, когато има прекомерно изпотяване или загуба на чревна течност. Минимално отделяне на урина от 2 литра/ден на постоянна основа е постижимо от повечето пациенти с правилни и постоянни инструкции.

На теория алкалната терапия би подобрила разтворимостта на цистин чрез повишаване на рН на урината. Значително повишаване на разтворимостта на цистин обаче не настъпва, докато рН на урината не надвиши 7,5. Предоставянето на алкали, независимо колко, рядко повишава рН на урината над 7,5. Когато рН на урината се повиши над 7,0 с алкална терапия, калциево-фосфатната нефролитиаза може да се засили поради засиленото пренасищане на хидроксиапатит в алкална среда. Следователно прекомерната алкална терапия не е показана. 106

По този начин се препоръчва умерено количество алкали за поддържане на рН на урината във високи нормални граници (6,5 до 7,0). Калиевият цитрат има предимствата пред натриевия цитрат, че не причинява хиперкалциурия, има по-малка вероятност да стимулира развитието на калциеви камъни, 95, 111 и не предизвиква повишена екскреция на цистин. 110

Целта на лечението с пенициламин или тиопронин (α-меркаптопропионилглицин) е да се намали общата екскреция на цистин чрез комплексиране на цистеин, мономерната форма на цистин. Пенициламин или тиопронин могат да бъдат добавени към програмата за консервативно лечение при пациенти с умерена цистинурия, когато консервативното лечение е неефективно за контролиране на образуването на камъни. При пациенти с тежка цистинурия [> 2 mM/ден (> 500 mg/ден)], при които само консервативното лечение няма вероятност да бъде ефективно, може да започне терапия с пенициламин или тиопронин (заедно с консервативни мерки).

Пенициламинът и тиопронинът споделят с цистеин свободна сулфхидрилна група. 112 По този начин те преминават през тиол-дисулфиден обмен с цистин, за да образуват пенициламин-цистеин или тиопроницистеин дисулфид, който е много по-разтворим от цистин. След перорално приложение достатъчно количество пенициламин или тиопронин може да се екскретира с урината до сложен цистеин и по този начин да намали екскрецията на цистин. За съжаление, терапията с пенициламин е свързана с чести и понякога тежки странични ефекти, включително нефротичен синдром, дерматит и панцитопения. 113 Тиопронин има биохимични и клинични действия, подобни на тези на пенициламин. 114 Въпреки това той има по-нисък профил на токсичност от пенициламин.