Determinação da composição lipídica de cálculos renais

Abstract

Resumo: Cálculos renais são concreções compostas por minerais orgânicos que se formam no interior do sistema urinário devido à supersaturação urinária e que dão o nome à doença nefrolitíase. Os fatores que controlam sua formação são atualmente alvo de estudos, os quais atribuem influência pelo pH, pela composição química dos solutos excretados pelos rins, pela dureza da água, por atividade microbial e principalmente por hábitos alimentares. Eles podem ser monominerálicos, compostos por oxalatos de cálcio (whewellita e whedellita), fosfatos (estruvita, apatita, brushita e whitlockita) e minerais biogênicos (cistina e ácido úrico). Também podem ser biminerálicos, com variadas junções desses minerais, mas principalmente compostos pelas duplas whewellita + wedellita e estruvita + apatita. Uma pequena porção dos cálculos é composta por três ou mais minerais. A composição mineralógica dos cálculos renais já está bem determinada, contudo não se sabe ao certo qual a influência da presença de bactérias na sua formação e desenvolvimento. Este trabalho tem como proposta determinar se existe uma influência biogênica na formação dos cálculos, qual a relação entre a sua nucleação e crescimento no organismo humano e quais são as consequentes mudanças metabólicas associadas. O estudo refere-se à sete amostras provindas do Hospital de Clínicas da UFPR, de diferentes composições mineralógicas, provindos de pacientes de diferentes idades. A moagem das amostras foi realizada no LAMIR (Laboratório de Análises de Minerais e Rochas); e a preparação dos compostos lipídicos foi feita no LGPA (Laboratório de Geoquímica do Petróleo e Ambiental), através do fracionamento e metilação dos compostos de interesse. As análises foram realizadas no LPH (Laboratório de Pesquisas Hidrogeológicas) através da técnica de Cromatografia a Gás acoplada à um Espectrômetro de Massa, que identifica os diferentes compostos lipídicos presentes em cada amostra. Foram encontrados ácidos pertencentes ao grupo dos ácidos graxos livres, fosfolipídios e colesterol. Os principais ácidos graxos livres identificados foram os ácidos miristoleico, palmítico, elaídico, linoleico e esteárico, que apresentam relativa diferença de acordo com a mineralogia da amostra. Os fosfolipídios determinados incluem principalmente os ácidos butírico e hexanoico, e praticamente não há diferença desses compostos entre amostras de diferentes composições mineralógicas. Já o colesterol está presente em 5 das 7 amostras, juntamente com o ácido hexanedioico, que aparece com alta intensidade em todas as amostras. Através dos resultados foi possível calcular a razão entre os ácidos palmítico e miristoleico nas amostras compostas por estruvita, que apresenta uma faixa de 14 a 16, o que pode ser usado como assinatura da composição lipídica de cálculos com essa mineralogia. As fontes desses compostos ainda são motivo para debate - podem ser tanto de hábitos alimentares quanto pela produção através de bactérias contidas no organismo

Abstract: Kidney stones are concretions composed by organic minerals that form inside the urinary tract due to urinary supersaturation and name the disease nephrolithiasis. Controlling factors for its formation are currently a study target, attributing to the influence of pH, chemical composition of solutes excreted by the kidneys, water hardness, microbial activity and specially for eating habits. Kidney stones can either be monomineralic, composed by calcium oxalate (whewellite and weddellite), phosphates (struvite, apatite, brushite and whitlockite) and biogenic minerals (cystine and uric acid). They can also be bimineralic, with varied combinations amongst these minerals, but mostly composed by whewellite + weddellite and struvite + apatite. A small portion is composed by three or more minerals. The mineral composition of kidney stones is well known, however, it is unclear the role of bacteria in its formation and development. The purpose of this research is to determine whether there is a biogenic influence in the formation of renal calculi, what is its relationship with nucleation and growth and what are the consequent associated metabolic changes. The present study was done on seven samples donated by the Hospital de Clínicas of Curitiba – PR, from patients of different ages. Grinding of samples was fulfilled in the Laboratório de Análises de Minerais e Rochas (LAMIR), preparation of lipidic compounds was made in the Laboratório de Geoquímica do Petróleo e Ambiental (LGPA) through fractionation and methylation of interest compounds. Analyzes were made in the Laboratório de Pesquisas Hidrogeológicas (LPH) through Gas Chromatography coupled with a Mass Spectrometer, distinguishing different lipid compounds in each sample. The defined groups of lipids were free fatty acids, phospholipids and cholesterol. The main free fatty acids determined were myristoleic, palmitic, elaidic, linoleic and stearic acids, that present a relative difference according to the mineralogy of the sample. Phospholipids include mainly butyric and hexanoic acids, and there is almost no difference amongst these compounds in samples of different mineral composition. Cholesterol however, is present in 5 of 7 samples, along with hexanedioic acid, that appears with high intensity in all samples. Based on the above results, the ratio between palmitic and myristoleic acids in struvite samples range between 14 and 16. This range can be used as a signature for stones composed of struvite. Sources of these compounds are still a reason for debate – they can either be of feeding habits, or from bacterial activity in the human body