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I calcoli di acido urico, per me, non significano solo calcoli di acido urico puro ma qualsiasi acido urico nei calcoli. Se questo vi sembra strano, lasciate che vi spieghi. L’acido urico è un tipo particolare di cristallo. Un pH basso dell’urina li provoca e un trattamento che aumenta il pH dell’urina li previene del tutto. Che si formino combinati con calcoli di calcio o puri, il trattamento è lo stesso.

Perché allora scrupolo sulle percentuali? Se trovo acido urico in un qualsiasi calcolo, guardo il pH delle urine con un occhio giallo. Se è basso, lo tratto sicuramente e al momento in modo che almeno quel cristallo sia bandito per sempre.

The Profligate Punished by Neglect, Edward Penny 1774 coglie il motivo comune di eccesso di dieta, obesità, diabete e gotta – le manifestazioni comuni dei cristalli di acido urico. Si noti il grasso addominale denotato dal suo gilet troppo stretto. Tutti questi stati possono abbassare il pH delle urine e portare alla formazione di calcoli di acido urico.

Questo articolo ha un’inclinazione pragmatica ed evita eccessivi dettagli scientifici. Ho scritto un articolo più meccanicistico che esplora come il basso pH delle urine potrebbe sorgere e causare calcoli di acido urico. Leggete prima questo, a meno che non siate già ragionevolmente esperti.

Analisi dei calcoli

Dato il mio precedente ragionamento, chiamo i pazienti che hanno dell’acido urico nei loro calcoli formatori di calcoli di acido urico, ma mi riservo il diritto di usare nomi composti quando necessario. Se tutti i calcoli sono solo acido urico, chiamo tali pazienti calcolatori di acido urico puro. Quelli i cui calcoli contengono acido urico e altri cristalli li chiamo calcolatori misti acido urico/x: calcoli misti acido urico ossalato di calcio, calcoli misti acido urico fosfato di calcio, per esempio.

Queste sottigliezze di denominazione hanno il valore pratico di richiamare alla mente la necessità perpetua di trattamenti doppi o multipli – per l’acido urico ma anche per qualsiasi cristallo possa essere presente.

Valutazione radiografica

Comunemente i calcoli di acido urico si mostrano male ai raggi X di routine, avendo solo carbonio, azoto, ossigeno e nessun atomo più pesante come il calcio. Alla TAC non sembrano diversi dai calcoli di calcio, ma la densità radiografica può essere misurata e tende ad essere inferiore. Come sottolinea questo articolo, le macchine differiscono nei loro risultati e la valutazione può quindi essere meno che perfetta. Gli scanner a doppia energia sono più precisi, ma anche soggetti a molti potenziali artefatti. Molteplici rapporti, al contrario, indicano che le misurazioni CT della densità radiografica possono distinguere in modo affidabile i calcoli di acido urico dai calcoli di calcio.

Una visione attuale ragionevole è che una densità radiografica più bassa è un ottimo indizio dell’acido urico nei calcoli, ma lontano dall’essere definitivo come lo è l’analisi dei calcoli. Esito a classificare un paziente sulla sola evidenza della scansione.

Pietre e cristalli pigmentati

Essendo pietre, i calcoli di acido urico causano i soliti problemi di dolore, ostruzione, sanguinamento e infezione. Ma hanno alcune caratteristiche speciali. La più evidente è il colore dei calcoli – dal rosso all’arancione perché i cristalli assumono una varietà di pigmenti per lo più derivati dalla scomposizione dell’emoglobina. Recentemente gli scienziati hanno determinato la struttura di uno di questi – l’uroroseina. A volte, passa ghiaia grossa o fine arancione o rossa, composta da cristalli di acido urico.

Cristallizzazione rapida, e crescita della pietra

Perché i cristalli si formano non come un reticolo complesso come il calcio con l’ossalato o con il fosfato ma semplicemente come acido urico che cristallizza con se stesso, il processo può essere veloce da iniziare e richiede pochissima sovrasaturazione. Detto più tecnicamente, l’energia richiesta per creare il cristallo è relativamente bassa. Questo significa che il limite superiore della metastabilità – la sovrasaturazione necessaria per iniziare la formazione del cristallo non è lontano dalla solubilità, quindi valori superiori a 1 anche se inferiori a 2, potrebbero essere sufficienti. In pratica significa che scoppi di supersaturazione durante il giorno possono portare a piogge di ghiaia e alla crescita di calcoli.

Inoltre, l’urina contiene molto acido urico. Le comuni perdite giornaliere di ossalato si avvicinano forse a 25 – 50 mg, rispetto a 600 – 1.000 mg di acido urico. Le enormi quantità disponibili, unite alla rapida e facile formazione e crescita dei cristalli, permettono ai calcoli di ingrandirsi rapidamente e di raggiungere dimensioni molto grandi, sufficienti a riempire la pelvi renale e i calici – i cosiddetti calcoli a spillo.

Nefropatia acuta da acido urico

Molto raramente, un improvviso abbassamento del pH dell’urina unito a un basso volume di urina può causare cristallizzazioni nei condotti di raccolta terminali con insufficienza renale acuta. Questo una volta non era raro durante il trattamento dei tumori maligni, ma l’attenzione moderna agli sbalzi di acido urico dovuti all’uccisione del tumore lo ha reso davvero raro. Oggi non ci si aspetta di vederlo se non in situazioni insolite.

Supersaturazione dell’acido urico

Ho fatto le figure per questa sezione di nuovo ma da un bel file di dati costruito alcuni anni fa da Joan Parks, che è stata mia collega scientifica dal 1976 fino al suo pensionamento circa 8 anni fa. La sua eredità di file di dati curati sostiene molti dei miei scritti pubblici, ora, e lei merita un posto in esso.

Effetti del pH dell’urina

I cristalli di acido urico si formano come tutti i cristalli a causa della sovrasaturazione. In questo caso, la sovrasaturazione varia notevolmente con il pH dell’urina.

Nella figura, la sovrasaturazione varia da 0,01 a 10 volte. La linea tratteggiata a 1 rappresenta l’equilibrio, o saturazione, il livello in cui i cristalli non si formano né si dissolvono. L’asse orizzontale mostra il pH dell’urina. Le linee tratteggiate a 5,5 – urine acide e a 6 – urine né acide né alcaline – sono per riferimento visivo.

I piccoli punti rappresentano ciascuno un’urina di 24 ore di pazienti e persone normali. Come un’antica scimitarra persiana, i punti curvano verso il basso da 8 a 0,03 man mano che il pH sale da 4,5 a 7,5.

Effetti del volume delle urine

Il volume delle urine conta. Volumi bassi (rosso) da 0,5 a 1 litro/giorno danno una sovrasaturazione più alta di 1 a 1,5 litri/giorno (verde), e da 1,5 a 2 e oltre 2 litri/giorno (blu e nero) abbassano progressivamente la sovrasaturazione.

Ma il pH batte il volume. A pH 5,5, la cui distanza dal rosso al nero varia la supersaturazione tra circa 2 e 5 volte (utilizzare le linee per le medie), mentre l’aumento del pH da 5,5 a 6 porta quasi tutti i punti sotto 1. Sotto 5,5 praticamente nessun punto è sotto 1 anche sopra 2 litri di volume di urina al giorno.

Effetti dell’escrezione dell’acido urico

Nel parlare dell’escrezione dell’acido urico dobbiamo inserire una nota sulle specie molecolari coinvolte.

Forma dell’acido urico nelle urine

L’acido urico è un acido debole, il che significa che può prendere o donare un protone all’acqua. Quando ha il suo protone, quel protone neutralizza gran parte della sua carica, così le molecole d’acqua non possono formare legami di carica con esso per tenerlo in soluzione. Questo significa che la molecola diventa molto poco solubile e tende a cristallizzare.

Quando perde il suo protone in soluzione, ha un sito carico per l’acqua a cui relazionarsi e richiede anche un controione, che nell’urina sarà sodio, potassio e ione ammonio. Questi “sali” di urato – il nome dell’acido urico quando ha ceduto il suo protone ed è uno ione carico – possono formare essi stessi dei cristalli proprio come il calcio e l’ossalato formano un sale – ossalato di calcio – che può cristallizzare. Ma tutti e tre i sali hanno una solubilità molto più alta dell’acido urico stesso.

Effetto dell’escrezione di acido urico sulla sovrasaturazione

Quando misuriamo e riportiamo l’escrezione di acido urico nelle urine, mostriamo la somma di tutti i sali e dell’acido in un numero. Ovviamente questo totale dovrebbe influenzare la sovrasaturazione, ma l’effetto è relativamente piccolo perché molto dipende dal pH che stabilisce la percentuale di acido urico di per sé – la frazione che ha il suo protone ed è quindi scarsamente solubile.

Qui, il rosso, il verde, il blu e il nero stanno rispettivamente per meno di 500, da 500 a 750, da 750 a 1.000, e oltre 1.000 mg/d di escrezione di acido urico. Come per il volume delle urine, la quantità totale di acido urico è importante; un aumento di cinque volte da meno di 500 mg a più di 1.000 mg/die aumenta la sovrasaturazione a pH 5,5 da circa 1,2 a circa 3 volte.

Il pH urinario dei calcolatori

Si presume che il pH urinario dei calcolatori di acido urico debba essere inferiore a quello di altri tipi di calcolatori, e numerose recensioni e descrizioni di casi lo hanno dimostrato.

I miei dati raccolti lo dimostrano meglio di chiunque altro.

La distribuzione a punti qui sotto mostra le misure individuali del pH delle urine nelle 24 ore per l’ossalato di calcio (blu), il fosfato di calcio (verde) e i calcolatori di acido urico (rosso). Qui includo tra i calcolatori di acido urico quelli con calcoli puri e misti.

Il pH dei calcolatori di ossalato di calcio varia ampiamente con una media di circa 5,8 unità di pH. I calcolatori di fosfato di calcio hanno una media molto più alta – circa 6,4.

I calcolatori di acido urico si trovano in un range acido. La loro media è di circa 5,3 – 5,4 e solo una piccola parte di punti va oltre il 6. Quindi i calcolatori di acido urico producono un’urina molto acida rispetto agli altri calcolatori, e il pH è esattamente nell’intervallo per produrre la supersaturazione che può guidare la formazione di calcoli di acido urico e tenerli fermi o farli crescere.

Per vedere questo, basta guardare i grafici che mostrano la supersaturazione rispetto al pH delle urine. Al di sotto di 5,5 i valori si trovano quasi tutti al di sopra di 1 – solubilità – il che significa che i cristalli possono formarsi e crescere.

Frazione di UA nei calcoli

Ho detto che qualsiasi acido urico nei calcoli significa che il pH dovrebbe essere aumentato perché almeno quella porzione del carico di calcoli potrebbe dissolversi o almeno non crescere.

La figura qui sotto mostra il pH delle urine associato non al tipo di paziente – ossalato di calcio, fosfato di calcio o ex calcoli di acido urico, ma alla frazione di un dato calcolo costituito da acido urico.

Blu significa nessun acido urico. Rosso significa che il 100% del calcolo è acido urico, e rosa e verde quantità minori. Con pochi punti sparsi come eccezioni, i calcoli fatti principalmente di acido urico vanno con valori di pH delle urine per lo più sotto 5,5.

Il grafico fa un punto di cui parliamo spesso ma che raramente mostriamo. L’acido ossalico ha un pKa molto basso – è un acido forte e debole. Quindi ha cariche disponibili per legarsi al calcio che molto difficilmente con il pH delle urine fino a 4,5, circa il valore più basso che i reni umani raggiungono. Quindi questi cristalli di pietra sono indifferenti al pH.

Paucità dei calcoli misti

Faccio anche un altro punto, uno che un paziente ha sottolineato in un commento a questo articolo e che non ho menzionato nella versione originale. Di tutti i calcoli che contengono acido urico, almeno nella mia raccolta di dati, la maggior parte sono composti principalmente da acido urico. Vedi dove i calcoli rossi – acido urico puro – costituiscono la massa più grande nella figura appena sopra?

Questo non vuol dire che siano rari i pazienti che producono sia calcoli di calcio che di acido urico – i calcolatori misti. Il grafico mostra i calcoli stessi. Le persone che producono entrambi i tipi di calcoli hanno bisogno di un trattamento con alcali per smettere di produrre cristalli di acido urico. Possono anche aver bisogno di un trattamento contro i loro calcoli di calcio. I calcoli che contengono sia acido urico che calcio – di solito ossalato di calcio – significano che i pazienti possono aver bisogno di un trattamento sia contro la formazione di calcoli di acido urico – che sarebbe alcali, sia per la formazione di calcoli di calcio.

Quindi, in ultima analisi, sia che i calcoli siano misti, o che i pazienti formino sia calcoli di acido urico che di calcio, la risposta è la stessa: trattare contro entrambi i cristalli.

PH basso senza malattia intestinale

Fattori genetici

In studi gemelli identici, il pH delle urine aveva solo una concordanza del 60% rispetto a oltre il 90% per l’escrezione di calcio. In uno studio più ampio, il pH delle urine sembra ereditabile quanto l’escrezione di calcio nelle urine. È interessante notare che anche tratti della dieta come il consumo di zucchero, calcio e proteine che potrebbero influenzare la formazione di calcoli hanno un’ereditabilità significativa.

Disturbi sistemici

Storicamente, i calcoli di acido urico sono stati collegati alla gotta. Una recente ma breve revisione ripete questo fatto. Allo stesso modo, un’altra revisione.

Dato che il pH basso delle urine guida la cristallizzazione dell’acido urico, ci si deve chiedere se alcuni tipi di pazienti potrebbero produrre urine acide. In risposta, quelli più comuni sono obesi, anziani, diabetici, ipertesi e inclini a una modesta riduzione della funzione renale. L’obesità stessa, senza necessariamente il diabete palese, si correla con un pH delle urine più basso in modo progressivo – quando l’obesità aumenta il pH delle urine scende.

La resistenza all’azione dell’insulina – la cosiddetta resistenza all’insulina – è spesso invocata come paradigma generale per comprendere la classe generale di anomalie che abbassano il pH delle urine. La sindrome metabolica, un mix di resistenza all’insulina con anomalie lipidiche e vascolari, è legata ai calcoli renali. Ma non ai calcoli di acido urico di per sé. I tentativi di collegare i calcoli di acido urico ai batteri dell’intestino – uso del bioma geneticamente definito – hanno fallito in un piccolo studio per rivelare qualsiasi specie unica per i calcoli di acido urico.

Fisiologia dei reni

Almeno un’anomalia specifica che produce il pH basso è una produzione inadeguata di ammoniaca con cui i reni possono rimuovere l’acido. Ho in programma un altro articolo sulla formazione di calcoli di acido urico che esaminerà i meccanismi patologici sottostanti, e non voglio appesantire questo testo con ulteriori dettagli. Gli articoli collegati dal gruppo della UT Southwestern Medical School danno accesso al miglior lavoro attuale sull’argomento. Essenzialmente i calcolatori di acido urico rispondono al carico acido con meno ammoniaca delle persone normali. La resistenza all’insulina produce probabilmente l’anomalia del tubulo renale.

La questione è complessa, come illustrato da una recente pubblicazione che non ha trovato alcuna prova per una bassa ammoniaca nelle urine nei calcolatori di acido urico. Ma le condizioni di quello studio – semplici misurazioni fatte in persone con calcoli di acido urico con paragoni con le gamme normali difficilmente hanno alcun potere di testare l’ipotesi dell’ammoniaca.

In un’elegante analisi di un singolo paziente, Kamel e i suoi colleghi sottolineano due questioni che utilizzo nel mio lavoro. L’ammoniaca urinaria deve essere vista in relazione al solfato urinario – il carico acido netto. Allo stesso modo, la bassa ammoniaca urinaria del loro caso era accompagnata da un alto citrato urinario – questo si verifica quando le cellule del tubulo prossimale si considerano in uno stato alcalino che causerebbe un calo della produzione di ammoniaca.

Mi sono permesso un po’ di più sul pH delle urine di quanto forse sia ideale, e finirò qui. Scriverò un altro articolo su questo argomento o amplierò questo con i miei dati sull’ammoniaca e il citrato.

Cause intestinali

Malattie intestinali

Qualunque causa organica di diarrea può abbassare il pH delle urine perché i fluidi contengono bicarbonato apprezzabile, il principale tampone del sangue. A sua volta i reni aumentano l’escrezione di acido per compensazione. Questo richiede sia un aumento dell’escrezione di ammoniaca che un abbassamento del pH delle urine. Situazioni comuni includono la resezione del piccolo intestino per condizioni come la malattia di Crohn e la perdita parziale o completa del colon. Quest’ultima, l’ileostomia, può causare una marcata perdita di alcali con urine acide e calcoli di acido urico.

Le perdite croniche di liquidi intestinali impoveriscono anche il sodio e il potassio del corpo. L’urina delle 24 ore è molto preziosa per valutare entrambi poiché i tassi di escrezione diminuiscono con tali perdite. La reintegrazione con una miscela di alcali di sodio e potassio è spesso utile.

Chirurgia bariatrica

Per quanto utili, queste possono provocare sia l’iperossaluria enterica che la perdita cronica di alcali, quindi si verificano calcoli di ossalato di calcio e acido urico. I primi sono più comuni. Questa recente ed eccellente revisione dettaglia le nuove frequenze dei calcoli, ma le analisi dei calcoli non sono ampiamente riportate, quindi non posso affermare l’equilibrio tra ossalato di calcio e cristalli di acido urico. Il trattamento con alcali di potassio è raccomandato per aumentare il citrato e il pH.

Uso eccessivo di lassativi

Aumentando le perdite di fluidi e alcali di Gi si potrebbe pensare che questi farmaci causino calcoli di acido urico. Infatti, una recente revisione dei casi riportati – non molti! – suggerisce che i calcoli di calcio sono causati principalmente da bassi volumi di urina dovuti alla perdita di liquidi. Non l’acido urico, infatti, ma sono stati documentati calcoli di urato di ammonio. Presumo che rappresentino l’induzione della produzione di ammoniaca dalla deplezione di potassio dalla diarrea. Con l’aumento dell’ammoniaca il pH dell’urina può aumentare nonostante la perdita di alcali e il pH più alto favorirebbe il sale di urato acido di ammonio.

Cosa succede con il trattamento

In linea di principio, l’alcali di potassio nella giusta dose alzerà il pH dell’urina e abolirà la formazione di acido urico. La realtà della pratica ha un po’ meno perfezione.

Questi sono dati del mio lavoro.

I valori originali del pH urinario di pretrattamento sono in alto nella figura, per riferimento, in rosso. Sotto di essi, nei quadrati rosa, i dati del trattamento mostrano un grande spostamento verso un alto pH delle urine, così che la maggior parte dei valori si trova al di sopra di quelli di pretrattamento. Ma alcuni pazienti non hanno preso i loro farmaci, e in alcuni ho calcolato male la dose necessaria.

Anche con questa variazione naturale nell’intento del medico e nella volontà del paziente, lo spostamento del pH con il trattamento è stato drastico nella mia pratica.

Data la potente dominanza del pH sulla sovrasaturazione, ho deciso di non aggiungere una figura che mostri che la sovrasaturazione è caduta – sarebbe stato ridondante.

Complessità del trattamento

Potassio

Anche se gli alcali di potassio – preparazioni di citrato di potassio o bicarbonato di potassio sono un trattamento ovvio e ampiamente usato, il tipo di pazienti coinvolti – spesso anziani, diabetici – possono non tollerare grandi quantità di potassio extra senza aumentare il potassio nel siero. In particolare, i comuni ed efficaci farmaci per la pressione sanguigna come gli inibitori dell’enzima di conversione dell’angiotensina o i bloccanti dei recettori possono peggiorare il rischio. In genere la maggior parte dei medici sono consapevoli del problema e procedono in base al livello di potassio nel siero e se la funzione renale è normale o meno. A volte uso una bassa dose di diuretico tiazidico insieme al citrato di potassio – il diuretico per favorire la perdita renale di potassio. Questo può permettere ai pazienti di ottenere più alcali senza il rischio di aumentare il potassio sierico.

Sodio

Nelle malattie intestinali, la deplezione di sodio può essere abbastanza grande da voler usare alcali di sodio. Io preferisco le compresse di bicarbonato di sodio poco costose comprate al banco, essendo economiche e facili da usare. Due forniscono circa 13 mEq di base.

Dosaggio

Inizio quasi sempre con 40 mEq al giorno e ripeto le misurazioni delle 24 ore nelle urine. Il test del pH delle urine a campione con la carta del pH non mi è mai sembrato molto utile perché i risultati si disperdono e, dopo tutto, ciò che conta di più è la sovrasaturazione media durante il giorno. Questi cristalli possono formarsi e dissolversi piuttosto rapidamente, e si spera di ottenere una media di SS nelle 24 ore inferiore a 1. La notte è chiaramente un rischio elevato a causa dei volumi di urina inferiori, quindi una dose notturna di alcali prima di andare a letto sembra ragionevole. Se ho bisogno di aumentare il dosaggio con incrementi di 20 mEq/giorno.

Effetto sui calcoli di acido urico

L’acido urico nei calcoli ha un significato diverso da quello che attribuiamo all’ossalato di calcio o al fosfato di calcio, o anche alla cistina. Questo cristallo può essere prevenuto alzando il pH dell’urina entro la gamma fisiologica comune tra 4,5 e 6. Ciò significa che un semplice trattamento con alcali dovrebbe prevenire tali cristalli nei calcoli e lo farà. Allo stesso modo, l’abbassamento della sovrasaturazione al di sotto di 1 deve alla fine ridurre la massa dei calcoli renali. Detto altrimenti, non l’astuzia o la conoscenza speciale, ma semplicemente la persistenza nell’uso degli alcali deve inevitabilmente fermare la cristallizzazione dell’acido urico.

Anche così, i dati sono difficili da trovare. Questo piccolo rapporto dice che il 91% di 24 persone con calcoli di acido urico trattate con citrato di potassio non hanno avuto recidive dopo una media di 31 mesi.

Nessuno studio formale

Una ricerca su PubMed non ha trovato studi prospettici di prevenzione dei calcoli di acido urico.

(Per i puristi, questa era la mia ricerca: ((“prevenzione e controllo” OR (“prevenzione” E “controllo”) OR “prevenzione e controllo” OR “prevenzione”) AND (“acido urico” OR (“urico” E “acido”) OR “acido urico”) AND (“calcoli” OR “calcoli” OR “pietre”)) AND Clinical Trial)

Non sono sorpreso. Dato tutto quello che sappiamo possiamo assegnare tali pazienti a un gruppo di controllo che non riceve alcali? Data la facilità d’uso si dovrebbe anche provare a farlo?

Dico di no.