Микробиом почек открывает потенциал для предотвращения почечных камней

Исследователи клиники Кливленда (крупный частный медицинский центр в американском городе Кливленд, штат Огайо) нашли убедительные доказательства существования микробиома почек, влияющего на их здоровье почек и образование камней, демонстрируя, что мочевыводящие пути не стерильны, а низкий уровень бактерий — нормальное состояние.

 Публикация в «Nature Communications» описывает строгий многосторонний подход исследователей, которые выявили определённые бактерии в микробиоме, способствующие или блокирующие развитие камней в почках, и показали, что злоупотребление антибиотиками (часто связанное с образованием камней в больнице) смещает микробиом в пользу бактерий, способствующих камням.

Урологические заболевания, такие как камни в почках, затрагивают 63% взрослого населения и ситуация только ухудшается. Нормальный уровень бактерий в моче очень низкий, но редко бывает нулем. Несмотря на это, уробиом — микробиом различных мочевыводящих органов, включая мочевой пузырь и почки — является предметом споров с момента его открытия в человеческой моче менее 15 лет назад.

Бактериальные сообщества должны соответствовать трём критериям, чтобы считаться настоящим микробиомом: стабильностью, последовательностью и воспроизводимостью, а также быть метаболически активным. Методы команды ученых продемонстрировали все эти аспекты для бактерий, обнаруженных в мочевыводящих путях. Их исследования также показали, что бактерии, живущие в мочевыводящих путях, присутствуют не только из-за болезней, но и обнаружили их в мочевыводящих путях у людей без признаков урологических заболеваний.

Другие исследования показали, что два вида, которые выделили ученые — E. coli и Lactobacillus crispatus — были связаны с наличием и отсутствием камней в почках соответственно. Специалисты спросили, влияет ли метаболическая активность их недавно открытого микробного сообщества на образование камней в почках.

Чтобы выяснить это, исследователи выращивали бактерии с помощью специальной камеры, имитирующей движение мочи в почках. Затем они добавили «сырьевые ингредиенты» — камни в почках — оксалат и кальций, чтобы посмотреть, что произойдёт.

В камерах, где выращивали E. coli, образовались несколько крупных, каменных кристаллических структур. Химические и рентгеновские анализы показали, что эти структуры неотличимы от человеческих почечных камней.

В камерах, выращивающих таким образом Lactobacillus, камней не образовалось. Совместное выращивание двух бактерий приводило к образованию очень мелких кристаллических структур, которые структурно и химически отличались от камней в почках, что указывает на то, что Lactobacillus каким-то образом блокирует способность E. coli образовывать камни в почках.

В доклинических моделях команда также обнаружила, что чрезмерное использование антибиотиков смещает баланс микробиома почек от здоровой лактобациллы в сторону каменнообразующей кишечной палочки. Они считают, что их результаты вместе могут объяснить, почему у людей на длительном курсе антибиотиков чаще развиваются камни в почках.

«Если микробиом почек может влиять на камни в почках, он, вероятно, может повлиять и на другие заболевания почек», — добавляют ученые.