Особенности обмена щавелевой кислоты при расстройствах тонкокишечного переваривания и всасывания у детей

Обзор литературы

В. А. Мельник, А. И. Мельник

Государственный медицинский университет им. М. Горького,
Донецк (Украина)

В последние годы в ряде работ было показано, что заболевания кишечника при их достаточно длительном течении способствуют расстройству обмена оксалатов, вызывают развитие энтерооксалурического синдрома и почечнокаменной болезни. Первоначально считали, что нефролитиаз развивается как последовательное состояние у лиц, перенесших резекцию тонкого кишечника [7]. В дальнейшем было установлено, что оксалатная нефропатия возникает не только после удаления тонкого кишечника, но и при других его заболеваниях [6,8,10-12].

При обследовании 875 больных с воспалительными заболеваниями тонкой кишки (ТК) [28] установили наличие нефролитиаза у 7,2% пациентов, тогда как средняя частота почечнокаменной болезни у стационарных больных в США не превышают 1%. Наиболее ранние наблюдения, в которых впервые было обращено внимание на наличие взаимосвязи между патологией органов пищеварения и нарушениями оксалатного обмена, относятся к 1950 году, когда Loeper [30] предпринял попытку раскрыть сущность страдания, предположив, что ферментация недоброкачественной пищи способствует накоплению в просвете кишечника избытка оксалата кальция и сопровождается диареей и оксалаткристаллореей. Таким образом, в предположении Loeper причина и следствие поменялись местами, так как расстройство стула объяснялось необходимостью удаления щавелевой кислоты из пищеварительного тракта.

Наиболее просто было связать развитие нефролитиаза уменьшением диуреза из-за хронической диареи и увеличенных потерь с каловыми массами воды и гидрокарбонатов. Эти закономерности оказались справедливыми для образования уратных, но не оксалатных камней, которые преимущественно обнаруживались у больных с хроническими поносами [9]. В 1967 году рабочая группа Smith [30] впервые выдвинула предположение о существовании особой разновидности гипероксалурии у взрослых, подвергшихся оперативному вмешательству - резекции ТК. Вызванный этим сообщением интерес к проблеме форсировал научные разработки в других исследовательских центрах, в результате чего этиологическая связь между гипероксалурией и резекцией ТК стала бесспорной. Было также установлено, что удаление части ТК переключает механизм интестинального удаления оксалата кальция на мочевыделительный тракт. Возросшая квота оксалата в канальцевом аппарате почек образует перенасыщенный раствор и ведет к кристаллизации его с последующими оксалаткристаллурией и нефрокальцинозом.

Обследовав группу больных с различными гастроэнтерологическими заболеваниями, но без сопутствующего нефролитиаза [31], авторы обнаружили признаки гипероксалурии у 2 из 7 больных кишечным дисбактериозом и у 6 из 15 пациентов с заболеваниями кишечника.

В связи с тем, что одним из осложнений резекции кишечника являются холегенные поносы, особенно, если удалению подверглась подвздошная кишка, предпринимались попытки коррекции возникающих нарушений экскреции с калом желчных и жирных кислот и оксалата кальция с помощью разного рода энтеральных сорбентов, в частности, холестирамина. При этом рассчитывали, что устранение поноса и ограничение потерь жидкости через кишечник увеличат диурез, уменьшат концентрацию оксалатных солей в канальцах почек и ускорят выведение последних из организма [20].

Действительно, регулярный прием холестирамина уменьшал проявления диареи, у большинства больных вызывал отчетливое снижение содержания оксалата в моче, тормозил процессы литогенеза в почках. Сходное действие оказывал таурин и ограничение содержания щавелевой кислоты в пище [25].

По современным представлениям запасы щавелевой кислоты в организме пополняются за счет трех источников: пищи, аскорбиновой кислоты (экзогенные) [6] и метаболизма аминокислот глицина и серина (эндогенные). Обмен оксалатов осуществляется в глиоксилат-глицин-этаноламиновом цикле [1], в котором щавелевая кислота и ее соли являются конечными продуктами, баланс которых поддерживается путем выведения избытка почками и кишечником.

У здорового человека пул щавелевой кислоты образуется прежде всего за счет метаболизма глицина в глиоксиловую кислоту (около 50%), всасывания оксалатов из пищевых продуктов (30-40%), остальное количество (10-20%) образуется из аскорбиновой кислоты. В этой связи глицин, серин и аскорбиновая кислота рассматриваются как предшественники оксалатов, а овощи, фрукты, соки - носители. С пищей в пищеварительный тракт поступает ежесуточно 0,1-1,0 г оксалатов, из них всасывается в кровь не более 2,3-4,5%.

Экскреция оксалатов осуществляется преимущественно почками и частично через пищеварительный тракт [21,22]. Объем выделения оксалатов из организма зависти от возраста, характера питания, состояния дигестивных и резорбционных процессов в пищеварительном тракте, обеспеченности организма витаминами, прежде всего, пиридоксином, а также от активности ферментов интермедиарного обмена [32].

Определяя суточную экскрецию щавелевой кислоты с мочой у детей в возрасте 3-14 лет, исследователи установили, что при безоксалатной диете показатель составлял 0,3-11,5 мг/сут (в среднем 2,9 мг/сут), в то время как при кормлении детей обычной больничной пищей он колебался в пределах 0,29-17,5 мг/сут (в среднем 5,0 мг/сут). Отсюда следует, что, по крайней мере у здоровых детей, уровень оксалатурии может быть уменьшен назначением соответствующей диеты [16,32].

Роль щавелевой кислоты в организме весьма значительна, так как её соединения являются частью биологических мембран и ответственны за их стабильность. Синдромы нестабильности клеточных мембран всегда протекают с гипероксалурией. В пищеварительном тракте, главным образом, в дистальных отделах подвздошной кишки осуществляется резорбция солей желчных кислот в обмен на экскрецию оксалатов [2,19,26,27]. У больных с резецированной подвздошной кишкой существует мальабсорбция желчных кислот, так как уменьшена всасывательная поверхность. Избыток желчных кислот вступает во взаимодействие с глицином, образуя конъюгат глицина с желчной кислотой [14]. Последний может резорбироваться в кровь в неизмененном виде и использоваться для преобразования в конечном счете в оксаловую кислоту. Альтернативный вариант состоит в том, что в просвете кишечника под воздействием микрофлоры глицин подвергается деконъюгации и дезаминированию [13], после чего окисляется до глиоксилата [17]. После всасывания в кровь последний в печени превращается в щавелевую кислоту [29].

Несмотря на это, представленный патомеханизм является наиболее привлекательным для объяснения увеличения содержания этаноламина, глиоксилата и щавелевой кислоты в плазме крови и гипероксалурии при болезнях ТК [22,23]. Он получил подтверждение в работах с использованием меченного радиоуглеродом С14 глицина. В случаях перорального приема меченного глицина в выдыхаемом воздухе появляется радиоактивность за счет СО2. Если же одновременно назначался холестирамин, способный блокировать всасывание глицина и его дериватов из кишечника, соединения радиоуглерода в выдыхаемом воздухе и в оксалате мочи не появлялись.

Иной механизм нарушений кругооборота глицина и его производных в качестве причины энтерогенной гипероксалурии предложен M. H. Briggs et all. [6]. По их данным, речь может идти об увеличении поступления глиоксилата в кровь с последующим метаболизмом его в щавелевую кислоту в печени. Этот вариант имеет много сходных черт с нарушениями обмена щавелевой кислоты при первичном оксалозе.

Третий вероятный путь нарушений обмена щавелевой кислоты и её кругооборота в организме постулирован A. J. Chaplin [7] - при патологии ТК происходит просто усиление резорбции щавелевой кислоты со всеми вытекающими из этого последствиями. В сообщении [26] о гипероксалурии у детей с дисфункциями печени и ТК приведены результаты изучения суточной экскреции оксалатов у 43 детей, из которых 11 были здоровы, 3 - болели первичным оксалозом и почечнокаменной болезнью, 6 - перенесли резекцию ТК, 8 - имели заболевание печени, 15 - страдали тонкокишечной мальабсорбцией. В последнем случае повышение суточной экскреции оксаловой кислоты с мочой установлено у 8 пациентов. Примечательно, что расчет показателей производился на среднюю стандартную поверхность тела (1,73 м2) и величины их составили 16,1-30,6 мг/сутки (в среднем 23,6 мг/сутки) у здоровых и 9,9-67,0 мг/сутки (в среднем 35,4 мг/сутки) у больных с синдромом мальабсорбции. По мнению авторов нарушения в обмене оксалатов могут быть связаны с расстройством всасывания желчных кислот из пищеварительного тракта.

Увеличение суточного выделения оксалата кальция с мочой, коррелировавшее с выраженностью стеатореи у лиц с целиакоподобной спру [19,20,30], а также отмечено у детей с синдромом короткой кишки [36].

Биологические эффекты, связанные с ростом содержания щавелевой кислоты в организме, характеризуются разнообразием. Избыток её способствует образованию оксалата кальция, который может депонироваться в различных органах и тканях: в почках, костном мозге, печени, селезенке, миокарде, сетчатой оболочке глаза, надпочечниках, вилочковой, щитовидной и поджелудочной железах, в просвете лоханки и полости желчного пузыря, в протоковой системе поджелудочной железы.

Наиболее клинически значимым проявлением оксалоза считают поражение мочевыделительного тракта - дизметаболическую оксалкристалурическую нефропатию. При ней наблюдается имбибиция паренхимы почек оксалатом кальция и кристаллизация его в просвете почечных канальцев. В итоге формируется нефрокальциноз, нефролитиаз, интерстициальный нефрит и пиелонефрит, рано развивается почечная недостаточность, ведущая к смерти ребенка [3,4].

Офтальмологические проявления оксалоза по типу пятнистой дегенерации сетчатой оболочки описаны в литературе [18,21,24]. Депонированные в тканях и органах кристаллы оксалата кальция, по-видимому, могут становиться объектом для фагоцитоза нейтрофилами. В работе D. L. Earnest [15] показано, что кристаллические оксалаты депонируют метаболический (“кислородный”) взрыв в полинуклеарах. Активация пероксидазных систем с последующим выбросом в перицеллюлярные пространства перекисных радикалов и усиление процессов перекисного окисления липидов могут способствовать развитию дополнительных повреждений тканевых структур по типу синдрома нестабильности клеточных мембран.

Несомненный интерес вызывает выяснение сведений о наличии взаимосвязей между патологией поджелудочной железы и расстройствами обмена оксалатов. Нам известна лишь одна работа [31], в которой специально выясняли выделение с мочой солей щавелевой кислоты больными с хроническими заболеваниями поджелудочной железы, сопровождавшимися признаками внешнесекреторной недостаточности органа. Роль идет о мужчине 38 лет, которому в связи с хроническим панкреатитом была произведена операция резекции части поджелудочной железы. Обследование выполнено спустя 2 года после оперативного вмешательства. У больного имела место диарея, умеренная стеаторея (4,3 г/сут), спустя год после операции были удалены камни из обеих почечных лоханок. Солевой состав камней не исследовался. Суточное выделение оксалата кальция с мочой у него составило 27 мг/г креатинина (в норме - 18,5 мг/г). У 8 других пациентов с хронической патологией ПЖ этот показатель в среднем составил 32,1 мг/г креатинина. В сравнении с больными, страдающими синдромами мальабсорбции (59,5 мг/г), он оказался почти в 2 раза ниже, хотя у тех и других статистически достоверно отличался от такового у здоровых лиц.

В заключение приводим сводку вероятных причин нарушения обмена щавелевой кислоты при заболеваниях кишечника из обзора [40]. Авторы считают, что для гипероксалурии усиление синтеза оксалата в печени имеет второстепенное значение, гораздо важнее в этих ситуациях многофакторный генез страдания, который может быть обусловлен:

1) повышением синтеза оксалатов в организме больного;

2) уменьшением темпов разрушения оксалатов в просвете кишечника специализированной микрофлорой рода Oxalobacter;

3) снижением концентрации кальция в кишечном содержимом из-за стеатореи;

4) уменьшением содержания кальция в просвете кишечника из-за возрастающего при этом его всасывания;

5) повышением проницаемости мембран толстой кишки в условиях дефицита кальция;

6) повышением проницаемости слизистой толстой кишки для жирных кислот;

7) повышением проницаемости слизистой толстой кишки для желчных кислот;

8) влиянием эстрогенов;

9) дефицитом витамина B6 и малеиновой кислоты;

10) дефицитом витамина A;

11) уменьшением выделения цитратов;

12) дефицитом микроэлемента цинка;

13) дефицитом ионов магния;

14) потерями ионов натрия, калия и бикарбонатов;

15) мальабсорбцией аминокислот и потерей белковых молекул вследствие экссудативной энтеропатии.

В последнем случае имеет значение также уменьшение содержания пирофосфата, играющего роль ингибитора кристаллообразования кальциевыми солями щавелевой и фосфорной кислот.

Изучение состояния обмена щавелевой кислоты при панкреатогенных синдромах мальабсорбции у детей, таким образом, сможет расширить наши представления о сущности важных биохимических сдвигов, сопряженных с патологией поджелудочной железы и тонкого кишечника, даст возможность для новых подходов к терапии и реабилитации больных.

Литература

Дэгли С., Никольсон Д. Метаболические пути.-М., 1973.Зыбина А.В. // Клин. мед.-1978.-№ 3.-С. 129-131.

Каблукова С. К., Шангутова Л. А., Наянова В. Н. // Педiатрiя, акушерство i гiнекологiя.-1979.-№ 9.-С. 19-20.

Резник Б. Я., Тихончук Л. Н., Терещенко А. В. и др. Методические рекомендации по диагностике важнейших врожденных и наследственных заболеваний почек у детей.-Одесса, 1981.

Admirand W. H. // New. Engl. J. Med.-1972; 286: 1412-1413.

Briggs M. H. // Lancet.-1976; 1 (7951): 154.

Chadwick V. S., Modha K., Dowling R. H. // N. Engl. J. Med.-1973; 289: 172-176.

Chaplin A. J. // J. Clin. Pathol.-1977; 30 (9): 800-811.

Daniel S. L., Hartman P. A., Allison M. J. // Appl. Environ. Microbiol.-1987; 53 (8): 1793-1797.

De Caro A., Guy O., Adrich Z. et al. // Gastroenterology.-1981; 80: 1133.

Dobbins J. W., Binder H. J. // Gastroenterology.-1976; 70 (6): 1096-1100.

De Zegher F. E., Wolff E. D., Van der Heijden A. J. et al. // Clin. Nephrol.-1984; 22 (3): 114-121.

Duburque M.-Th., Melon J.-M., Thomas J. et al. // Ann. Biol. Clin.-1970; 28 (1): 95-101.

Earnest D. L. // Amer. J. Clin. Nutr.-1977; 30 (1): 72-75.

Elferink J. G. R. // Agents and Actions.-1987; 22 (3-4): 295-301.

Earnest D. L. // Adv. internal. Med.ѕ 1979; 24: 407-427.

Elder T. D., Wyngaarden J. B. // J. Clin. Invest.-1960; 39: 1337-1344.

Fielder A. R., Garner A., Chambrs T. L. // Br. J. Ophthalmol.-1980; 64: 782-788.

Gaidos A. // Enzymopathies.-Fasc. IV.-Paris, 1971.-P. 279-290.

Gelzayd E. A., Breuer R. I., Kirsner J. B. // Amer. J. dig. Dis.-1968; 13: 1027.

Gottlieb R. P., Ritter J. A. // J. Pediatr.-1977; 90: 939-942.Heine W., Muller T. // Kinderarztl. Prax.-1978; 46 (11): 570-574.

Hofmann A. F., Tacker M. M., Fromm H. // Mayo Clin. Proc.-1973; 48: 35-42.

Krasny J., Dusek J., Vrabec F. // Ces. Oftalmol.-1985; 41 (4): 258-262.

Loeper M. // Bull. Acad. Med.-1950; 134: 31-34.

Mc Collum J. P. K., Packer S., Manning J. et al. // Arch. Dis. Child.-1974; 49: 749.

Mc Donald G.B., Earnest D.L., Admirand W.H. // Gastrpenterology.-1975; 68: 949.

Muller G., Schutte W., Moller T. // Dtsch. Z. Verdau Stoffwechselk.-1987; 47 (3): 105-112.

Niewidziol B., Gebala A., Tuszkewicz-Misztal E. et al. // Pediat. pol.-1969; 44 (10): 1219-1225.

Smith L.H., From H., Hofman A.F. // New. Engl. J. Med.-1972; 286: 1371-1375.Stauffer J. Q. // Am. J. Digest. Dis.-1977; 22 (10): 921-928.

Ruge W., Kohler J., Fromm H. // Med. Klin.-1976; 71 (46): 2028-2032.

© Мельник А.В., Мельник А.И. Особенности обмена щавелевой кислоты при расстройствах тонкокишечного переваривания и всасывания у детей//Сборник научных работ имени Я.Д. Витебского/ Детская гастроэнтерология Сибири (Проблемы и поиски решений), Выпуск III. - Новосибирск, 1999. - С.127-133.