Резюме

Предистория и цели Приемът на протеини и калий и произтичащото от това диетично нетно киселинно натоварване могат да повлияят на образуването на камъни в бъбреците. Не е известно дали протеиновият тип или нетното киселинно натоварване са свързани с риск от камъни в бъбреците.

зависими

Дизайн, настройка, участници и измервания Проучихме проспективно приема на протеини (млечни продукти, млечни животни и зеленчуци), калий и съотношение протеин към калий на животни (оценка на нетно натоварване с киселина) и риск от инцидентни камъни в бъбреците в последващото проучване на здравните специалисти (n = 42 919), здравно проучване на медицинските сестри I (n = 60 128) и здравно проучване на медицинските сестри II (n = 90 629). Мултипроменливите модели бяха коригирани според възрастта, индекса на телесна маса, диетата и други фактори. Също така анализирахме връзките на напречното сечение с 24-часовата урина (n = 6129).

Резултати По време на 3 108 264 човеко-години проследяване е имало 6308 инцидентни камъни в бъбреците. Млечните протеини са свързани с по-нисък риск в Nurses 'Health Study II (съотношение на риск за най-висок спрямо най-нисък квинтил, 0,84; 95% доверителен интервал, 0,73 до 0,96; P стойност за тенденция 2 (6). Към днешна дата няма налични данни относно риска от камъни, свързани с приема на различни видове животински протеини (т.е. млечни срещу не млечни) или растителни протеини.

Данните за връзката между приема на калий, маркер на хранителния прием на органичен анион и риска от камъни също са неубедителни. По-високият прием на калий в храната би намалил отделянето на калций в урината, като по този начин потенциално предпазва от образуването на камъни (7). Към днешна дата нито едно проучване не е изследвало ефекта от диета, богата на плодове и зеленчуци (основен хранителен източник на калий), върху риска от камъни; калиев цитрат обаче се оказа ефективен за намаляване на рецидивите при образуващите камъни (8). По-високият прием на калий е свързан с по-нисък риск от камъни в бъбреците в NHS I и HPFS, но не и в NHS II (4–6).

Балансът между приема на протеини и калий от диетата също може да бъде важен по отношение на риска от образуване на камъни в бъбреците. Тези два фактора са основни определящи фактори за нетното производство на ендогенна киселина (NEAP), като производството на киселина от съдържащи сяра аминокиселини от протеини се уравновесява чрез генериране на бикарбонат от алкални калиеви соли (9). По-високите изчислени стойности на NEAP са свързани с по-висока екскреция на калций в урината и по-ниска екскреция на цитрат (10,11), а изследванията в напречно сечение описват по-високо натоварване с диетични киселини сред образуващите камъни (12); обаче връзката между диетичното натоварване с киселина и инцидентите в бъбреците не е анализирана в надлъжни проспективни проучвания.

В три големи кохортни проучвания анализирахме потенциалните връзки между приема на различни видове протеини (зеленчуци, млечни продукти и млечни животни), приема на калий и взаимодействието между приема на животински протеини и калий и риска от инцидентни бъбречни камъни.

Материали и методи

Проучване на населението

HPFS е създадена през 1986 г. с 51 529 мъже, които са здравни специалисти (зъболекари, оптици, остеопати, фармацевти, подиатри и ветеринарни лекари) на възраст между 40 и 75 години. NHS I е създадена през 1976 г. с включване на 121 700 жени, които са били регистрирани медицински сестри на възраст между 30 и 55 години, а NHS II е създадена през 1989 г. с включване на 116 430 жени, които са били регистрирани медицински сестри на възраст между 25 години и на 42 години. При записване участниците от всяка кохорта попълниха въпросник с подробна информация за диетата, медицинската история и лекарствата. Впоследствие участниците бяха последвани с двугодишни въпросници, включително актуализирана информация и новодиагностицирани заболявания.

За този анализ, проследяването започна през 1986 г. за HPFS и NHS I и 1991 за NHS II (датите на първия подробен въпросник за честотата на храните [FFQ]) и продължи до последната налична информация за потвърдени инцидентни камъни: Януари 2012 г. за HPFS, май 2006 г. за NHS I и май 2011 г. за NHS II. Включихме само участници без анамнеза за камъни в бъбреците на изходно ниво; освен това, участниците с анамнеза за злокачествено заболяване (с изключение на немеланомния рак на кожата) на изходно ниво бяха изключени, а тези, които развиха злокачествени заболявания по време на проследяването, бяха цензурирани. За NHS I бяха включени само участници, които отговориха на въпросници през 1992 г. (годината на първото проучване на историята на бъбречнокаменната болест) или по-късно.

Оценка на диетата

През 1986 г. (HPFS и NHS I) и 1991 г. (NHS II) участниците попълват FFQ, като питат за средния годишен прием на> 130 храни и 22 напитки; впоследствие информацията се актуализира чрез FFQ на всеки 4 години. Честотите на консумация на всяка единица храна са използвани за изчисляване на приема на хранителни вещества, като се използват данни от Министерството на земеделието на САЩ, с изключение на съдържанието на оксалати, което се измерва чрез капилярна електрофореза в повечето храни от FFQ (13,14). Всички хранителни вещества бяха енергийно коригирани, за да отчетат общото количество изядена храна. По-рано беше установено, че FFQ са възпроизводими и валидни в HPFS и NHS I (15,16).

Диетично-зависимото нетно киселинно натоварване се изчислява като съотношение на животински протеин към калий (APKR), което по-рано е доказано, че е силно корелирано с бъбречната нетна екскреция на киселина (r = 0,90) (9). Ние също така оценихме NEAP от общия прием на протеини и калий, използвайки уравнението в работата на Frassetto et al. (9), което също е силно корелирано с екскрецията на нетна киселина в бъбреците (r = 0,84).

Оценка на камъни в бъбреците

Участниците, които съобщават за появата на бъбречен камък на двугодишния въпросник, бяха помолени да попълнят допълнителен въпросник, за да установят датата на появата и придружаващите симптоми. За този анализ са взети предвид само камъни в бъбреците, придружени от болка и/или хематурия; тези участници, съобщаващи за ново каменно събитие без съпътстваща болка или хематурия, бяха цензурирани. Оценка на медицинските досиета сред 582 участници от HPFS, 194 участници от NHS I и 858 участници от NHS II, които съобщават за бъбречен камък, потвърдиха диагнозата съответно при 95%, 96% и 98% от пациентите.

Оценка на други ковариати

Информация за възрастта, ИТМ, анамнеза за диабет, анамнеза за хипертония, употреба на тиазиди и количество калциеви добавки е получена от двугодишния въпросник. Теглото, отчетено самостоятелно, използвано за изчисляване на ИТМ, е потвърдено в кохортите на HPFS и NHS I (17).

Оценка на състава на урината

Двадесет и четири часови проби от урина бяха събрани в три цикъла. В първия цикъл участниците отговаряха на условията, ако бяха на възраст ≤70 години в HPFS или на възраст ≤65 години в NHS I и нямат анамнеза за рак или сърдечно-съдови заболявания. Във втория цикъл участниците отговарят на условията, ако са на възраст ≤75 години и нямат анамнеза за рак (различен от немеланомен рак на кожата). Третият цикъл е извършен само от участниците в NHS II, със следните критерии: възраст ≤55 години, бяла раса и липса на анамнеза за високо кръвно налягане, коронарна болест на сърцето или рак. Проби от урина, събрани през първите два цикъла, бяха анализирани със системата, предоставена от Mission Pharmacal (Сан Антонио, Тексас), докато пробите, събрани през третия цикъл, бяха анализирани от Litholink Corporation (Чикаго, Илинойс). Участниците с анамнеза за камъни в бъбреците бяха препробовани през първите два цикъла.

Участниците с евентуални свръх или недостатъчни колекции (дефинирани като екскреция на креатинин в урината в горния или долния 1% от разпределението на необразуващите форми) бяха отстранени от анализа. За участниците, предоставили повече от една колекция, беше анализирана първата проба.

Статистически анализи

Различията в компонентите на пикочните пътища в квинтилите на експозиция бяха анализирани с модели на линейна регресия, използвайки всеки компонент на урината като зависима променлива; коригирано за възраст, ИТМ, анамнеза за бъбречни камъни, анамнеза за диабет, анамнеза за хипертония, употреба на тиазиди, допълнителен калций, кохорта на изследването, прием на течност, креатинин в урината и натрий и изразени като коригирани средни стойности, разлики и 95% CI. Когато като експозиция беше използван диетичен калий, моделите бяха допълнително коригирани за всички видове протеини; когато приемът на протеин и APKR бяха използвани като експозиция, моделите бяха допълнително коригирани за диетичен калий. За тези анализи използвахме информация от най-новия въпросник преди събирането на урина.

За всеки анализ оценихме хетерогенността между кохортите; обединените оценки, получени чрез метаанализ на случайни ефекти, се представят, когато стойността на P за хетерогенност е> 0,05.

Резултати

Общо 193 676 участници бяха включени в анализа на инцидентни камъни в бъбреците (42 919 от HPFS, 60 128 от NHS I и 90 629 от NHS II). Базовите характеристики на участниците в изследването са показани в таблица 1 и допълнителна таблица 1.

Изходни характеристики на изследваните кохорти

Асоциация между вида на протеините и риска от камъни

Потвърдени са над 3 108 264 човеко-години проследяване, 6308 инцидентни камъни в бъбреците. Връзката между вида на протеина и риска от камъни в бъбреците е представена в таблици 2 и 3 и допълнителна таблица 2.

Квинтили прием на млечни протеини и риск от камъни в бъбреците

Квинтили на приемане на млечни животински протеини и риск от камъни в бъбреците

Налице е значителна обратна връзка между приема на млечни протеини и риска от камъни в NHS II (многовариантно коригираният HR за най-високия квинтил в сравнение с най-ниския е бил 0,84; 95% CI, 0,73 до 0,96; P стойност за тенденция Вижте тази таблица:

  • Преглед на линия
  • Преглед на изскачащия прозорец

Квинтили хранителен прием на калий и риск от камъни в бъбреците

Асоциация между диетичното натоварване с нетна киселина и риска от камъни

Връзката между изчисленото диетично нетно киселинно натоварване и риска от камъни в бъбреците е представена в таблица 5 и допълнителна таблица 3. След многовариационна корекция, включваща приема на животински протеини и калий, е налице значителна положителна връзка между APKR и риска от камъни: сборният HR е 1,41 (95% CI, 1,18 до 1,68; P стойност за тенденция = 0,004). Подобна връзка се наблюдава и с NEAP (обединен HR, 1.22; 95% CI, 1.05 до 1.41; P стойност за тенденция Вижте тази таблица:

  • Преглед на линия
  • Преглед на изскачащия прозорец

Квинтили от съотношение на животински протеин към калий и риск от камъни в бъбреците

Асоциация между вида на протеина и състава на урината

Връзката между вида на протеина и състава на урината се съобщава в допълнителни таблици 4 и 5. След многовариационна корекция, в сравнение с тези в най-ниския квинтил, тези в най-високия квинтил на приема на млечни протеини са имали 24 (95% CI, 16 до 32 ) mg/d по-висок калций в урината, 1,4 (95% CI, 0,5 до 2,4) mg/d по-нисък оксалат в урината, 36 (95% CI, 11 до 60) mg/d по-висок цитрат в урината и по-високо относително пренасищане за калциев фосфат. Тези в най-високия квинтил на прием на млечни животински протеини са имали 54 (95% CI, 30 до 78) mg/d по-нисък уринен цитрат, 24 (95% CI, 13 до 35) mg/d по-висока пикочна киселина в урината, 0.13 (95% CI, 0,09 до 0,17) по-ниско рН на урината и по-високо относително пренасищане за пикочна киселина.

Асоциация между приема на калий и състава на урината

Връзката между приема на калий и състава на урината е докладвана в Таблица 6. След многовариационна корекция, включваща общия прием на течности, тези в най-високия квинтил са имали 1,6 (95% CI, 0,6 до 2,5) mg/d по-висок оксалат на урината, 39 (95% CI, 13 до 65) mg/d по-висок уринен цитрат, 26 (95% CI, 14 до 38) mg/d по-висока пикочна киселина в урината, 0,15 (95% CI, 0,10 до 0,19) по-високо рН на урината, 237 (95% CI, 173 до 299) ml/d по-голям обем урина и значително по-ниски относителни пренасищания за калциев оксалат и пикочна киселина. Няма връзка между приема на калий и отделянето на калций в урината.

Събрани коригирани средни стойности и 95% доверителни интервали на 24-часовите компоненти на урината от квинтил на приема на калий в храната

Асоциация между диетичното натоварване с нетна киселина и състава на урината

Връзката между APKR и състава на урината е докладвана в Допълнителна таблица 6. След многовариационна корекция, включваща основните компоненти на APKR, тези в най-високия квинтил са имали 70 (95% CI, 22 до 118) mg/d по-нисък уринен цитрат, 0,16 (95% CI, 0,07 до 0,23) по-ниско рН на урината и 140 (95% CI, 23 до 256) ml/d по-нисък обем на урината.

Асоциациите между приема на храна и състава на урината са сходни сред участниците със и без анамнеза за бъбречни камъни.

Дискусия

Основна констатация в нашето проучване е силната обратна връзка между по-високия хранителен прием на калий, маркер за хранителен прием на органичен анион и риск от камъни: има 33% -56% по-нисък риск от камъни за участниците в най-високия квинтил на приема на калий. Предишни анализи на тези кохорти съобщават за асоциации с по-малък мащаб за HPFS (6) и NHS I (4) и няма връзка за NHS II (5). Нашите актуализирани констатации вероятно са причинени от увеличената статистическа мощ. Участниците в най-високия квинтил на прием на калий са имали по-високи нива на цитрат в урината, по-големи обеми урина и по-високо рН на урината, което е довело до намалено относително пренасищане за калциев оксалат и пикочна киселина, въпреки по-високата екскреция на оксалат с урината. По-големият обем урина, дори след корекция за прием на течности от напитки, може да се обясни с високото съдържание на вода в плодовете и зеленчуците.

Открихме също така връзка между по-високите нива на диетично киселинно натоварване, изчислени от APKR и NEAP, и по-високия риск от камъни в бъбреците. Такива асоциации бяха значителни, дори след включване на съответните компоненти на съотношенията в модела. Дисбалансът между приема на киселини, генериращи и алкалогенериращи храни, отразени съответно в по-високи стойности на APKR и NEAP, може да доведе до поредица от метаболитни нарушения, включително по-висока екскреция на калций с урината (вероятно чрез буфериране на костите поради субклинична системна ацидоза [ 10]), намалена екскреция на цитрат (11) и намалено рН на урината (което би увеличило риска от камъни с пикочна киселина). Трябва да се отбележи, че открихме значително по-ниска екскреция на цитрат и по-ниско рН на урината за по-високи квинтили APKR и по-високо относително пренасищане за пикочна киселина. Резултатите от APKR може частично да обяснят предишната ни констатация, че диетичните подходи за спиране на диетата в стил хипертония, която включва по-голям прием на плодове и зеленчуци и по-нисък прием на червено и преработено месо, е свързана с по-нисък риск от камъни в бъбреците в същото кохорти (21).

Нашето проучване има ограничения. Не разполагахме с информация за състава на камъните за всички участници и по този начин не можахме да определим дали видът протеин или изчисленото диетично нетно киселинно натоварване е свързано с риск от селективно формиране на специфични видове камъни. Освен това участниците в нашето проучване са предимно бели и резултатите ни може да не се отнасят за други популации.

В заключение, рискът от образуване на камъни в бъбреците, свързан с приема на протеини, може да варира в зависимост от типа протеин. За разлика от растителните и млечните протеини, млечните животински протеини могат да бъдат свързани с малко по-висок риск от камъни в бъбреците при мъжете и по-възрастните жени. По-високият прием на калий е силно свързан с по-нисък риск от камъни, а по-високата прогнозна нетна натовареност с диетични киселини е свързана с по-висок риск, независимо от приема на калий. Нашите данни показват, че диетите, богати на плодове и зеленчуци, както и диети с относително изобилие от плодове и зеленчуци в сравнение с животински протеини, могат да представляват ефективни интервенции за предотвратяване на образуването на камъни в бъбреците.

Разкриване

P.M.F. разкрива хонорари на консултант от BioHealth Italia (Риволи, Торино, Италия) (2014–2015). G.C.C. е консултант на Allena Pharmaceuticals (Newton, MA), AstraZeneca Pharmaceuticals (Wilmington, DE) и Exponent (Los Angeles, CA); получава възнаграждения от UpToDate (автор и редактор на раздели); и получава хонорар от Американското общество по нефрология (главен редактор на Клиничния вестник на Американското общество по нефрология). Всички останали автори нямат какво да разкриват.

Благодарности

Защото G.C.C. е главен редактор на Clinical Journal на Американското общество по нефрология, той не е участвал в процеса на партньорска проверка на този ръкопис. Друг редактор ръководи партньорската проверка и процеса на вземане на решения за този ръкопис.

Тази работа беше подкрепена от Програма за клинични учени по нефрология на Американския фонд за бъбреците и Национални здравни институти грантове DK094910, DK91417, CA186107, CA176726 и CA167552.

Съдържанието на този ръкопис беше представено в абстрактна форма на срещата на Американското общество по нефрология през 2015 г. в Сан Диего, Калифорния;.