Płytki Randalla i ich rola w patogenezie kamicy nerkowej

Płytki Randalla, po raz pierwszy opisane przez Alexandra Randalla w 1937 roku, stanowią jeden z najważniejszych elementów w patogenezie kamicy nerkowej¹. Są to regiony zmineralizowanej tkanki podnadłonkowej na czubku brodawki, otaczające ujścia przewodów Belliniego i zawierające fosforan wapnia. Coraz więcej badań sugeruje, że płytki Randalla są źródłem kamieni nerkowych i odgrywają kluczową rolę w ich patogenezie.

Płytki Randalla to mikroskopijnie płytki wapnia zdeponowane w tkance śródmiąższowej brodawki nerkowej². Uważa się, że płytki te służą jako nidus dla powstawania kamieni moczowych. Płytki Randalla odgrywają ważną rolę i stanowią warunek konieczny powstawania kamieni nerkowych u pacjentów z idiopatyczną kamicą szczawianowo-wapniową. Obecność płytek brodawkowych jest związana z kamicą wapniową i może przyczyniać się do patogenezy kamieni moczowych zawierających wapń.

Mechanizmy powstawania płytek Randalla

Pierwotne tworzenie płytek Randalla w błonie podstawnej cienkich pętli Henle’go przypomina proces ektopicznego wapnienia³. Fosforan wapnia wytrąca się w błonie podstawnej cienkich pętli Henle’go, następnie eroduje do śródmiąższa, a następnie gromadzi się w przestrzeni podnadłonkowej brodawki nerkowej. Złogi podnadłonkowe, które od dawna są znane jako płytki Randalla, w końcu erodują przez urotelium brodawkowe.

Według modelu zaproponowanego przez Evana i współpracowników⁴, drugi mechanizm, który najprawdopodobniej odpowiada za kamienie szczawianowo-wapniowe, to odkładanie się materiału kamiennego na nidusie fosforanu wapnia brodawki nerkowej, typowo na płytce Randalla (która zawsze składa się z fosforanu wapnia). Matryca kamienia, fosforan wapnia i szczawian wapnia stopniowo odkładają się na substracie, tworząc kamień moczowy.

Rola płytek Randalla jako nidus kamicotwórczy

Większość (około 75%) kamieni szczawianowo-wapniowych powstaje w miejscach przyłączenia do płytek Randalla i dotyczy wszystkich pacjentów z idiopatyczną kamicą szczawianowo-wapniową⁵. Randall był przekonany, że płytka śródmiąższowa jest warunkiem koniecznym dla powstawania i wzrostu kamieni. Trzecia ścieżka sugeruje, że kryształy w moczu mogą przyłączać się do miejsca odsłoniętych krystalicznych złogów śródmiąższowego fosforanu wapnia (nazywanych płytką Randalla), po utracie normalnego pokrycia urotelialnego brodawki nerkowej.

Molekuły moczu, osteopontyna i białko Tamm-Horsfalla oraz kryształy w moczu, napędzane przesyceniem, reagują z odsłoniętą płytką, tworząc wstęgę naprzemiennych warstw matrycy i kryształów poprzez powtarzające się powlekanie i krystalizację². Ostatecznie krystalizacja ucieka od modulacji matrycy i kryształy rozciągają się na zewnątrz w przestrzeń moczu i zaczynają tworzyć właściwy kamień szczawianowo-wapniowy.

Czynniki wpływające na tworzenie płytek Randalla

Siły napędowe dla narzutu szczawianu wapnia na płytkę to przesycenie moczu szczawianem wapnia⁶. Jednak siły tworzące płytkę nie są tak jasne. Odsetek powierzchni brodawkowej pokrytej płytką u idiopatycznych pacjentów z kamicą szczawianowo-wapniową koreluje bezpośrednio z poziomem wapnia w moczu i odwrotnie z objętością moczu i pH. Wysokie spożycie płynów może być korzystne nie tylko dla zapobiegania narzutowi szczawianu wapnia, ale także dla zmniejszenia samego tworzenia płytek.

Kamienie powstają na śródmiąższowych płytkach apatytowych⁶. Kamienie szczawianowo-wapniowe powstają na powierzchniach brodawek nerkowych nad zbiorami śródmiąższowych podurotelialnych cząstek fosforanu wapnia nazywanych płytką Randalla. Liczba powstałych kamieni szczawianowo-wapniowych, skorygowana o czas trwania tworzenia kamieni, zmienia się bezpośrednio z pokryciem powierzchni płytki, jak można by oczekiwać, gdyby płytka była powierzchnią promującą narzut szczawianu wapnia.

Różnice między typami kamieni a płytkami Randalla

Chociaż płytki Randalla można znaleźć u innych osób z kamicami, ich rola w powstawaniu kamieni nerkowych może nie być tak ważna jak u pacjentów z idiopatyczną kamicą szczawianowo-wapniową². U wszystkich innych typów osób z kamicami nerkowymi, które badano, zatyczki tworzyły się wzdłuż wewnętrznych rdzeniowych przewodów zbiorczych i przewodów Belliniego, które mogą służyć jako miejsca przyłączenia dla rozwijających się kamieni.

Kamienie znalezione przyłączone do zatyczek wystających z przewodów Belliniego nigdy nie okazały się kamieniami szczawianowo-wapniowymi, ale zamiast tego były kamieniami apatytowymi⁵. Najnowsze badania z wykorzystaniem kombinacji śródoperacyjnego mapowania endoskopowego i biopsji brodawkowych wyraźnie wykazały odmienne wzorce cech histopatologicznych dla każdego typu osoby z kamieniami nerkowymi, które przewidują mechanizm powstawania kamieni.

Badania histopatologiczne i obrazowanie

Histopatologia nerek u osób z kamicami z dalszą kwasicą cewkową ujawnia złogi fosforanu wapnia zatykające wewnętrzne rdzeniowe przewody zbiorcze i przewody Belliniego⁷. Obserwuje się również znaczące włóknienie śródmiąższowe, nawet w obszarach bez zatykania. Chociaż potrzebne są dalsze badania w celu zweryfikowania tych wyników, niektóre z radiograficznych zwapnień u tych pacjentów mogą reprezentować kamienie dostępne chirurgicznie, a nie nefrocalcynozę.

Obecność kryształów hydroksyapatytu w przedziale śródmiąższowym lub cewkowym (a czasem w obu) rdzenia nerkowego u osób z kamicami jest regułą i ma implikacje dla początkowych etapów tworzenia kamieni oraz potencjału uszkodzenia nerek⁸. Różne dowody, w tym biopsje tkanki nerkowej człowieka i śródoperacyjne obrazowanie endourologiczne, doprowadziły do opracowania kilku mechanizmów mających na celu wyjaśnienie inicjacji i progresji procesu tworzenia kamieni w układzie moczowym.

Implikacje kliniczne i terapeutyczne

Zrozumienie roli płytek Randalla w patogenezie kamicy ma istotne implikacje kliniczne⁹. Wśród najważniejszych mechanizmów w tym kontekście jest nadmierny wzrost na śródmiąższowych płytkach fosforanu wapnia (płytka Randalla), a każdy mechanizm prawdopodobnie przyczynia się do tego procesu. Odkładanie wapnia w nerkach może prowadzić do nefrocalcynozy, gdy ma miejsce w miąższu nerkowym, lub do tworzenia kamieni nerkowych zawierających wapń, gdy ma miejsce w cewkach nerkowych.

Badania dostarczają nowych wglądów w patogenezę choroby kamieni nerkowych mediowanej przez płytki Randalla¹. Oczekuje się pilnie dalszych badań w celu zbadania mechanizmów tworzenia płytek Randalla, a także dodatkowych ról płytek Randalla w kontekście tworzenia kamieni. Te badania dostarczają nowych wglądów w patogenezę choroby kamieni nerkowych mediowanej przez płytki Randalla, podczas gdy dalsze badania są pilnie oczekiwane w celu zbadania mechanizmów tworzenia płytek Randalla.