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Patofisiología

II. Patofisiología de los cálculos renales

II. 1. Litogénesis

Los cálculos renales se forman a partir de complejos mecanismos que llevan a la formación de un cálculo en el tracto urinario. La litogénesis hace referencia a todos estos procesos e incluye varios pasos (Daudon et al. 2012; Finlayson 1978) (Figura 2).

 

Figura 2. Pasos principales de la litogénesis.

(Adaptados de Daudon et al. 2012)

 

II. 1.1. Sobresaturación urinaria: la fuerza impulsora de la cristalogénesis

La sobresaturación urinaria inicia la formación del cálculo (Daudon et al. 2012; Evan 2010). Una sobresaturación urinaria moderada es habitual en los sujetos sanos y no provoca la formación de cristales (Fleisch 1978). En este caso, la orina se describe como metaestable con cristales que pueden crecer pero sin riesgo de que se formen cristales nuevos. Cuando la sobresaturación de la orina excede un cierto umbral, denominado Límite Superior de Metaestabilidad (LSM), la orina se vuelve inestable y es más probable que se formen cristales nuevos (Brenner and Rector 2008; Finlayson 1978).

 

Los cristales se forman mediante la nucleación de iones disueltos en orina. Existen dos tipos de nucleación. La nucleación homogénea es poco frecuente y consiste en la formación espontánea de cristales nuevos en una orina libre de cristales. En la mayoría de los casos, la presencia de partículas o cristales de una determinada sustancia facilitará la nucleación de otras sustancias en su superficie. El fenómeno se denomina nucleación heterogénea. En torno a un 90 % de los cálculos urinarios se componen de varias sustancias y se forman por nucleación heterogénea (Brenner and Rector 2008; Daudon et al. 2012).

II. 1. 2. Promotores e inhibidores de la formación de cálculos

La formación de cálculos también puede verse favorecida o inhibida por otros compuestos presentes en la orina. Estos componentes se conocen, respectivamente, como promotores e inhibidores (Coe et al. 2011).

 

Los promotores son iones que se pueden combinar y formar moléculas mayores que a su vez formarán cálculos. El calcio y el oxalato se denominan promotores porque se pueden asociar para formar oxalato cálcico, que es un compuesto capaz de originar cálculos. Las recomendaciones establecen, por tanto, que es necesario un consumo equilibrado de calcio para prevenir la recurrencia de cálculos renales. Una ingesta insuficiente de calcio puede favorecer la absorción de oxalato y, por tanto, podría también incrementar la formación de cálculos renales (Curhan et al. 1993).

 

Los inhibidores incluyen varios tipos de compuestos. Algunos inhibidores (como el citrato y el magnesio) tienen un peso molecular que se asociará con promotores para prevenir la formación de compuestos que forman cálculos. Otros inhibidores son macromoléculas que se combinan con cristales y reducen la propensión de crecimiento, agregación y aglomeración del cristal (Daudon et al. 2012).

II. 2. Volumen y composición de la orina: un equilibrio necesario

La formación de cálculos renales resulta de un desequilibrio en la composición de la orina. Esto se resume en la Figura 3. Estudios observacionales han mostrado diferencias entre individuos que forman cálculos e individuos control en varios parámetros urinarios. Los sujetos propensos a padecer cálculos suelen presentar frecuencias altas de concentraciones urinarias excesivas de calcio (hipercalciuria), oxalato (hiperoxaluria) y ácido úrico (hiperuricosuria), además de una concentración urinaria insuficiente de citrato (hipocitraturia) y un bajo volumen de orina (Curhan et al. 2001; Peres et al. 2003). Teniendo en cuenta el mecanismo de litogénesis, todos estos parámetros parecen actuar sobre la sobresaturación de la orina y sobre las concentraciones urinarias de los promotores y los inhibidores de la formación de cálculos.

 

El estado de sobresaturación se puede evaluar con diferentes métodos y fórmulas, entre ellos el índice de riesgo de cristalización de Tiselius (IRCT). Este índice se calcula a partir de análisis de orina y tiene en cuenta la excreción urinaria de calcio (Ca), oxalato (Ox), citrato (Cit), magnesio (Mg) y volumen de orina (V) (Tiselius 1991).

 

No cabe duda de que el volumen de orina es un componente esencial en la patogénesis de los cálculos renales. Borghi et al. argumentaron que aumentar el volumen de orina es el modo más sencillo para reducir la sobresaturación urinaria (Borghi et al. 1999c). Sin embargo, se barajó la hipótesis de que aumentar el volumen de orina también diluiría los promotores y los inhibidores. La cuestión de cómo influyen las disoluciones concomitantes de promotores e inhibidores en el riesgo de formación de un cálculo se ha tratado en distintos documentos. La dilución urinaria in vitro, no tuvo impacto alguno en el efecto inhibidor del citrato y el magnesio sobre la cristalización del oxalato cálcico (Guerra et al. 2006). Del mismo modo, estudios in vivo han mostrado que la dilución urinaria no influye en el efecto inhibidor de las macromoléculas de más de 10 kDa sobre la cristalización del oxalato cálcico (Borghi et al. 1999a). Además, la dilución urinaria podría  inducir a un aumento del límite superior de la metaestabilidad (Pak et al. 1980).

Daudon et al. postuló que la dilución urinaria reduce el efecto de los promotores sin provocar impacto alguno en los inhibidores. Es, en realidad, el producto de concentraciones molares de oxalato y calcio lo que produce la cristalización. Una dilución urinaria doble, por ejemplo, reducirá tanto las concentraciones de calcio como de oxalato y resultará en una reducción cuádruple de su producción de concentraciones molares. El efecto inhibidor de compuestos como el oxalato también depende de la relación molar entre los promotores y los inhibidores (como el calcio y el oxalato). El efecto inhibidor, por tanto, no se verá afectado por la dilución urinaria. Concluyeron que un aumento del volumen de orina puede reducir el riesgo de formación de cálculos (Daudon et al. 2012).

Figura 3. Factores de riesgo urinario que llevan a la formación de cálculos.

 

 

Take home messages

Un bajo volumen de orina contribuye a la sobresaturación urinaria, lo que provoca la formación de cálculos. El aumento del volumen de orina rebaja la sobresaturación urinaria ya que reduce el efecto de los promotores, influyendo muy poco en los inhibidores.

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