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Las enfermedades más frecuentes son<br />
infecciones y otras cistopatías, los tumores<br />
vesicales, la vejiga neurógena y la <strong>litiasis</strong><br />
vesical.<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 1
LITIASIS RENAL: Historia,<br />
Epidemiología, Tipos y Génesis<br />
Introducción histórica<br />
La vida es una enfermedad crónica que termina con la<br />
muerte. La historia del hombre es la historia de la<br />
enfermedad.<br />
En 1901 Sir Grafon Elliot Smith descubrió, en una tumba de El<br />
Amrah en el alto Egipto, entre los huesos pélvicos de un<br />
joven un cálculo probablemente vesical, que constituye la<br />
evidencia arqueológica médica más antigua que se conserva<br />
(circa 7000-3100 A.C.). El mismo arqueólogo descubrió un<br />
gran cálculo vesical de 6,5 cm en la tumba de un sacerdote<br />
de Amon. Los embalsamadores habían colocado el cálculo en<br />
la nariz del cadáver. Sin embargo y paradójicamente,<br />
teniendo en cuenta que probablemente la esquistosomiasis<br />
ya era entonces una enfermedad endémica en Egipto, es<br />
poco común encontrar cálculos en las momias del antiguo<br />
Egipto. No debía ser una patología frecuente porque en<br />
ninguno de los cuatro papiros médicos se menciona la <strong>litiasis</strong>.<br />
En la antigua Roma era una patología frecuente. Suetonio en<br />
“Los doce Césares” refiere que Augusto padecía intensos<br />
ataques de cólera relacionados con las molestias de una<br />
<strong>litiasis</strong> vesical que padecía.<br />
Los<br />
indios “Pueblo”, que vivieron en Arizona, y que<br />
practicaban un tipo de enterramiento que facilitaba la<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 2
momificación, también nos han dejado muestras de sus<br />
<strong>litiasis</strong> vesicales.<br />
La historia de la cirugía litiásica:<br />
1. Cirugía de la <strong>litiasis</strong> vesical: La <strong>litiasis</strong> ha hecho posible que,<br />
probablemente, el primer especialista quirúrgico que conoce<br />
la humanidad sea el urólogo. En Grecia, desde antiguo,<br />
existían unos individuos conocidos como litotomistas que se<br />
ocupaban de extraer los cálculos de la vejiga. Utilizaban la vía<br />
perineal y el consejo de Dantón, bastante posterior, de<br />
“audacia, audacia, siempre audacia”.<br />
Hacían tal uso de este eslogan que Hipocrátes atemorizado<br />
y exquisito, asqueado por la brutalidad del método los<br />
excluye del grupo de los médicos e incluye en el juramento<br />
de sus discípulos un punto que dice “No cortaré, ni siquiera<br />
para extirpar las piedras de la vejiga. Esto se lo dejaré, a<br />
aquellos que son expertos en el oficio”.<br />
La evolución de la humanidad, lenta en lo material y nula en<br />
lo moral, ha permitido el paseo por la historia de estos<br />
pintorescos personajes que se daban en llamar, con notable<br />
presunción, litotomistas y que no desaparecieron hasta el<br />
siglo XIX. En esta pequeña historia hay perlas que no se<br />
pueden dejar de citar. Por ejemplo el inefable FRERE-<br />
JAQUES, natural de Burgundia y el más famoso de una saga<br />
familiar de litotomistas, escribió una autobiografía rebosante<br />
de autobombo y cuenta, probablemente echando mano de la<br />
exageración, prima hermana de la estadística, que entre 1696<br />
y 1714 extirpó en las ciudades de París, Amsterdam, Bruselas,<br />
Ginebra, Lieja, Strasburgo, Viena, Padua y Roma la friolera de<br />
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4.500 cálculos (“audaces fortuna iuvat” Julio Cesar). No hace<br />
mención de los pacientes que fallecieron pero se calcula que<br />
aproximadamente el 50% dejaron el pellejo en semejante<br />
evento, aunque bien es verdad que en la época la vida<br />
humana no tenía demasiado valor y los pobres pacientes<br />
preferían ese riesgo de cara o cruz a seguir padeciendo la<br />
estranguria, la hematuria y la incomodidad.<br />
En el s. XIX aparece y se populariza la técnica de extracción<br />
de <strong>litiasis</strong> por vía uretral. A ciegas y con sondas más o menos<br />
ingeniosas se rompían por tacto los cálculos y se extraían los<br />
fragmentos. El pionero y más conocido es Civiale, pero<br />
probablemente el más experto y eficaz fue el inglés Henry<br />
Thompson. Cada sesión duraba solo 2 minutos y realizaba<br />
como máximo 25 sesiones por paciente. Trató eficazmente a<br />
Leopoldo I de Bélgica (18 meses antes Civiale había<br />
fracasado) pero perdió a Napoleón III, por un cuadro séptico,<br />
después de la 2ª sesión en 1876.<br />
En las dos últimas décadas del s. XIX se comienza a realizar<br />
la litotomía por vía suprapúbica y empieza una nueva<br />
historia.<br />
2. Cirugía de la <strong>litiasis</strong> <strong>renal</strong> y ureteral: La cirugía <strong>renal</strong> por<br />
<strong>litiasis</strong> es mucho más reciente que la cirugía por <strong>litiasis</strong><br />
vesical. En 1474 un arquero de Bagnolet (Francia) condenado<br />
a muerte por robar en una iglesia, fue utilizado como conejillo<br />
de indias por un profesor de la Facultad de Medicina de París.<br />
La historia litiásica del arquero era casi tan extensa como la<br />
delictiva. El profesor quería demostrar que podía operarse el<br />
riñón sin producir la muerte del paciente. A cambio de<br />
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conservar la vida, si salía indemne, el arquero se prestó al<br />
experimento. La intervención tuvo éxito y el arquero vivió<br />
largos años.<br />
En los comienzos del s.XVI Cardan y Milan abrieron un<br />
absceso lumbar y extrajeron 18 cálculos.<br />
Domenico De Marchetti cirujano de Padua operó en 1680 al<br />
cónsul inglés en Venecia, Mr Hobson. Padeció una fístula<br />
lumbar como secuela pero vivió sano retirado en su<br />
Inglaterra natal.<br />
Zambecarri y Blancard en 1670 y 1690 demostraron que la<br />
nefrectomía unilateral en perros era compatible con la vida.<br />
Sin embargo aún en 1831 Benjamin Brodie consideraba la<br />
cirugía <strong>renal</strong> “una sugestión tan absurda como peligrosa”.<br />
En 1868 Gustave Simon de Heidelberg, después de<br />
comprobar experimentalmente la supervivencia normal de<br />
perros sometidos a nefrectomía unilateral, realizó la primera<br />
nefrectomía programada en una mujer litiásica que desde<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 5
América había viajado a Europa para operarse. La<br />
intervención fue bien pero la paciente falleció tres semanas<br />
más tarde por septicemia.<br />
Henry Morris del Midlesex Hospital realizó en 1880 la primera<br />
deliberada pielolitotomía y demostró que podía abrirse la<br />
pelvis <strong>renal</strong> sin hemorragia.<br />
En 1990 la mortalidad de la Nefrectomía había descendido<br />
del 80% al 8%.<br />
El desarrollo del siglo XX, por lo menos en lo material,<br />
cambió la imagen del litotomista por el urólogo actual que se<br />
ocupa con más petulancia y quizás, menos arte de la<br />
extracción de las piedras del aparato urinario.<br />
Algunas historias del tratamiento médico de la<br />
<strong>litiasis</strong>:<br />
Dice un refrán polaco “Al pobre cualquiera le compra, al<br />
ignorante cualquiera le engaña, el que padece dolor se<br />
vuelve crédulo como un niño”<br />
Sin tratamiento eficaz del dolor, los pacientes litiásicos<br />
padecían dramáticamente. Siempre, al amparo del dolor hay<br />
una jauría de perros dispuesta a lucrarse. La <strong>litiasis</strong> en esto es<br />
especialmente ejemplar. Juana Stephens en el Londres de la<br />
primera mitad del s. XVIII se especializó en el tratamiento de<br />
la <strong>litiasis</strong>. Utilizando una fórmula secreta de su invención fue<br />
acrecentando su fama y consiguió una selecta clientela en el<br />
mundo de la aristocracia y los negocios. Cuando su prestigio<br />
estaba en su cenit dio un espectacular golpe de gracia. En<br />
1738 “Gentlemans Magazine” anunció que Mrs Stephens había<br />
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decidido revelar su fórmula a la nación a cambio de 5.000<br />
libras esterlinas (una auténtica fortuna). Inmediatamente se<br />
organizó una suscripción pública encabezada por el conde<br />
de Pembroke, el duque de Richmond, los obispos de Oxford<br />
y Gloucester e incluso el primer ministro Godolphin. Cuando<br />
se cerró la suscripción la suma alcanzaba solo 1365 libras.<br />
La opinión pública exigió que no se perdiera la oportunidad<br />
y el Parlamento creó una comisión de investigación<br />
encabezada por Chelesden, el cirujano y litotomista más<br />
prestigioso del país, para investigar la eficacia del método de<br />
Madame. Hartley, un miembro de la comisión publicó un libro<br />
con 150 casos que testificaron sobre la cura del método.<br />
Finalmente el 17 de marzo de 1746 Mrs Stephens recibió sus<br />
5.000 libras y desapareció sin dejar rastro. Su fórmula<br />
mágica consistía en “cáscara de huevo calcinada, cáscara de<br />
caracol pulverizada, jabón, hierbas y estractos vegetales”.<br />
Decía B. Croce que toda historia es contemporánea. La<br />
medicina siempre ha tenido la tentación del engaño y hoy lo<br />
sigue teniendo.<br />
Decía un desconocido médico y filósofo llamado JB Raquin<br />
que “En medicina los prejuicios nos ciegan, los sueños nos<br />
engañan y el dolor es utilizado por los locos y los malvados<br />
para satisfacción de su afán de poder o su codicia”<br />
Epidemiología general<br />
Generalidades: Se supone que el 20% de los pacientes que<br />
acuden a las consultas de urología lo hacen por <strong>litiasis</strong>.<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 7
Se considera que un 12% de la población padecerá un cálculo<br />
a lo largo de su vida (>13% de los varones y >7% de las<br />
mujeres).<br />
En los siguientes cinco años 1/3 de todos los pacientes que<br />
han tenido <strong>litiasis</strong> tendrán recidivas y en veinte años sólo el<br />
25% no la ha tenido.<br />
Los pacientes que fueron hospitalizados por un cuadro<br />
litiásico, tienen una recurrencia en el 50% de los casos en los<br />
siguientes dos años.<br />
La recurrencia es especialmente frecuente en los que<br />
tuvieron un episodio antes de los 30 años. Tienen dos veces<br />
más posibilidades de recurrir que los demás. La recurrencia<br />
es notablemente mayor en los casos con historia familiar.<br />
Incidencia: Es difícil conocer la incidencia porque los<br />
estudios son de origen hospitalario y un porcentaje<br />
desconocido de pacientes no consulta en hospital.<br />
En EEUU la media oscila entre 95\100.000 h en 1952 y<br />
140\100.000 en 1984. La incidencia tiene relación con la<br />
edad, la raza y la geografía. (Tablas y Figura)<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 8
-De acuerdo con un estudio epidemiológico realizado en<br />
Escandinavia la incidencia es en la población masculina: 0,5 %<br />
entre 40-50 años; entre los 30-40 años 0.5%; entre los 50-60<br />
años el 0.7%. En mujeres 0.3% entre 40-60 años y 0.5% entre<br />
30-40 años. Tan solo uno de diez pacientes con cólico acude<br />
a un hospital.<br />
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-En Japón (Int J Urol 3: 175;1996). La incidencia es de<br />
93\100.000 hb. Entre 50-60 años: 169\100.000 hb; entre 40-<br />
50 años: 147\100.000 hb; entre 60-70 años: 145\100.000hb;<br />
entre 30-40: 118\100.000 hb.<br />
EPIDEMIOLOGÍA CONCRETA<br />
Evaluando los factores de riesgo que se consideran más<br />
importantes en los litiásicos y que son el volumen urinario, el<br />
pH, la eliminación urinaria de calcio, ácido úrico, oxalato<br />
cálcico y glicosa-aminoglicanos, se llega a las siguientes<br />
conclusiones (ROBERTSON):<br />
1. Edad y sexo.<br />
La proporción hombre y mujer es de 2-2,5\1. Es más<br />
frecuente en pacientes adultos entre los 30 y 60 años.<br />
2. Régimen de vida y civilización.<br />
Civilización: La mejoría del nivel vida y probablemente el<br />
aumento del consumo de proteínas animales en vez de<br />
vegetales, lo que es más evidente en clases acomodadas,<br />
aumentan el riesgo de <strong>litiasis</strong> <strong>renal</strong> y disminuyen el de <strong>litiasis</strong><br />
vesical. Se atribuye a estas razones el aumento<br />
extraordinario en este siglo de la <strong>litiasis</strong> <strong>renal</strong> y la casi<br />
desaparición de la <strong>litiasis</strong> vesical infantil y del adulto.<br />
En Nordwich (Inglaterra) en un hospital bien conocido, se<br />
registraron en 1871, 157 cálculos de vejiga y en 1943 tan solo<br />
27. Es el ejemplo más típico de la evolución histórica de la<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 10
<strong>litiasis</strong> <strong>renal</strong> y vesical. Además, en la actualidad, en países<br />
cuyo desarrollo económico es bastante menos importante y<br />
que ocupan en el globo la franja que va desde Egipto hasta<br />
Indonesia, existe una <strong>litiasis</strong> vesical muy parecida a la que<br />
existió en occidente en tiempos pasados. Se trata de lo que<br />
conocemos como <strong>litiasis</strong> endémica vesical. Afecta<br />
especialmente a los niños, tiene una composición<br />
extraordinariamente peculiar, pues está compuesta por<br />
oxalato cálcico y urato amónico, no existe carácter infeccioso<br />
en la etiología y parece que está en relación directa con una<br />
dieta desequilibrada (mucho vegetal rico el oxálico, poca<br />
leche y carne, es decir una ingesta pobre en fósforo que da<br />
como resultado una hiperoxaluria y una hipofosfaturia). Sin<br />
embargo las interioridades de este tipo de <strong>litiasis</strong> no se<br />
conocen demasiado.<br />
Régimen de vida: Es más frecuente en personas sedentarias<br />
de alto nivel social (en un estudio realizado en Dinamarca<br />
con médicos y descargadores de muelle se evidenció una<br />
proporción de <strong>litiasis</strong> ocho veces mayor en los médicos).<br />
La <strong>litiasis</strong> puede estar condicionada también por la estación.<br />
En verano la mayor exposición a rayos ultravioletas con<br />
aumento de la vitamina D sería la responsable del aumento<br />
paralelo de la <strong>litiasis</strong>. Estudios realizados entre soldados<br />
británicos destacados en el Golfo de Arabia comprobaron<br />
que éstos padecen más <strong>litiasis</strong> que los estacionados en<br />
Inglaterra y de todos es conocida la alta incidencia de <strong>litiasis</strong><br />
en el estado de Israel entre emigrantes europeos y<br />
americanos.<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 11
TIPOS DE CÁLCULOS<br />
El cálculo es una estructura cristalina perfectamente<br />
organizada compuesto en un 97-98% por sustancia<br />
inorgánica de estructura cristalina y 2-3% de sustancia<br />
orgánica, aunque en algunos cálculos puede alcanzar el 10%<br />
(cistina) e incluso el 30% (<strong>litiasis</strong> infecciosa) que se denomina<br />
matriz orgánica y tiene una estructura bastante constante al<br />
margen de la composición de los cálculos. Está compuesta<br />
en un 64% por proteínas, 9% azúcares no aminados, 5%<br />
glucosamina, 10% agua y 12% residuos orgánicos celulares. Se<br />
han aislado de la matriz proteica los siguientes componentes:<br />
sustancia A de la matriz (detectada inmunológicamente,<br />
representa el 80% del peso de la matriz, composición similar<br />
a uromucoide (proteína de Tamm-Horsfall) aunque sin ácido<br />
siálico, compuesta de 75% proteínas, 16% carbohidratos y 5%<br />
agua libre), una proteína conteniendo gran cantidad de<br />
ganma-carboxi-glutámico (Gla), nefrocalcin, otra proteína<br />
rica en Gla, proteína de Tamn-Horsfall (uromucoide),<br />
litostatina <strong>renal</strong>, albúmina, glicosa-amino-glicanos (ricos en<br />
heparan-sulfato), y carbohidratos libres. Aunque no se sabe<br />
si la matriz juega un papel en la promoción del cálculo o si es<br />
incorporada por absorción inespecífica.<br />
Cristaluria. Su significado<br />
Se llama así a la aparición de cristales en el sedimento<br />
urinario y está en relación con una situación de<br />
sobresaturación en relación con las sustancias que los<br />
componen. La presencia de cristaluria no es evidencia de<br />
propensión a formar piedras, siendo la emisión de cristales,<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 12
especialmente de fosfato y oxalato, bastante normal. Los<br />
cristales de ácido úrico son comunes por la mañana en las<br />
muestras urinarias con pH bajo. Los cristales de cistina sin<br />
embargo, son poco comunes y siempre asociados a<br />
cistinuria. Cuando existe una emisión de orina francamente<br />
lechosa, cosa poco común, refleja raramente una<br />
hipercalciuria o hiperoxaluria muy severas, o más<br />
frecuentemente una orina con pH excesivamente alto. En<br />
relación con la cristaluria lo único que tiene un cierto valor es<br />
que los pacientes litiásicos recidivantes expulsan agregados<br />
cristalinos con más frecuencia e intensidad que la población<br />
normal.<br />
TIPOS DE CÁLCULOS<br />
Los cálculos nunca son puros absolutamente, existiendo<br />
cristales en una proporción mínima de otro tipo. Llamamos<br />
cálculos mixtos aquellos en los que el cristal que está en<br />
menor proporción supera el 20% del tamaño del cálculo.<br />
Los principales cálculos son: Dihidroxiadenina, Xantina, ácido<br />
úrico, cistina, oxalato, fosfato calcio y estruvita (fosfato<br />
amónico magnésico).<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 13
El cálculo más frecuente es el de oxalato cálcico puro o<br />
mixto; el mixto habitualmente con fosfato cálcico. Los<br />
cálculos de oxalato cálcico son aproximadamente el 60-70%.<br />
El 40% de todos los cálculos son de oxalato cálcico puro y el<br />
20% de oxalato cálcico mixto. Los cálculos de oxalato cálcico<br />
son de dos tipos: oxalato cálcico monohidrato (wewellite) y<br />
oxalato cálcico dihidrato (weddellita). Los cálculos de<br />
oxalato cálcico dihidrato son los más frecuentes, son<br />
pequeños y se expulsan con facilidad, son el arquetipo de<br />
cálculo del paciente con <strong>litiasis</strong> esporádica.<br />
Los cálculos de oxalato cálcico monohidrato tienen el<br />
carácter de cálculos más viejos, se han formado sobre<br />
probablemente un cálculo dihidrato y suelen ser un poco más<br />
grandes, negruzcos y más problemáticos.<br />
Los cálculos de fosfato cálcico es su estado puro<br />
constituyen el 10-20% de todos los cálculos, tienen una gran<br />
tendencia a ser mixtos y estar en menor proporción en los<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 14
cálculos de oxalato cálcico. Son de varios tipos. Los más<br />
conocidos son los de brusita, que es el fosfato cálcico en pH<br />
inferior a 6,9, la hidroxiapatita que es la expresión de la<br />
cristalización del fosfato cálcico en pH superior a 6,9. El<br />
fosfato octocálcico que se llama whitlockita. Los cálculos de<br />
carbonatoapatita son cálculos infecciosos que de forma<br />
sistemática acompañan a los cálculos infecciosos de fosfato<br />
amónico magnésico.<br />
Los cálculos infecciosos propiamente dichos de fosfato<br />
amónico magnésico llamados struvita en honor al<br />
diplomático Von Struve, constituyen del 10 al 20% de las<br />
<strong>litiasis</strong> y afectan especialmente a mujeres entre los 20-30<br />
años. Son de un carácter bastante agresivo y desde el punto<br />
de vista quirúrgico plantean bastantes dificultades.<br />
Los cálculos de ácido úrico relacionados con hiperuricemia o<br />
hiperuricosuria y\o pH ácido en la orina, aunque su<br />
frecuencia depende de la localización geográfica (son<br />
significativamente más frecuentes en países mediterráneos<br />
que nórdicos) constituyen el 10-20% de los cálculos.<br />
Los de cistina aparecen solamente en la cistinuria que es un<br />
error congénito de carácter metabólico, caracterizado por la<br />
dificultad de absorción de 4-aminoácidos a nivel del túbulo<br />
contorneado proximal. Constituye del 1 al 3% de los cálculos.<br />
La <strong>litiasis</strong> de dihidroxiadenina y de Xantina son<br />
excepcionales. La primera se produce en pacientes con<br />
déficit congénito de fosforibosil-transferasa que da lugar a<br />
una masiva formación de dihidroxiadenina.<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 15
De todos estos cálculos se hablará en extenso en siguientes<br />
capítulos.<br />
GÉNESIS DE LA LITIASIS<br />
Existen clásicamente tres teorías que han intentado explicar<br />
la génesis litiásica.<br />
La primera llamada de precipitación-cristalización, supone<br />
que la <strong>litiasis</strong> es consecuencia de la precipitacióncristalización<br />
de las sustancias cuya concentración en una<br />
disolución supera el producto de solubilidad.<br />
La segunda teoría llamada de la matriz, sostiene que la <strong>litiasis</strong><br />
es secundaria a una matriz orgánica que condiciona la<br />
nucleación a su alrededor de las sustancias que están<br />
disueltas en la orina.<br />
La tercera teoría llamada de los inhibidores, supone que la<br />
<strong>litiasis</strong> es consecuencia de la disminución o la falta de<br />
sustancias inhibidoras de la formación de cálculos que<br />
habitualmente forman parte del contenido urinario.<br />
Probablemente la <strong>litiasis</strong> es consecuencia de aspectos que<br />
participan de las tres teorías.<br />
De todos modos, para entender la génesis litiásica es<br />
necesario hacer unas consideraciones a propósito de las<br />
leyes elementales de las soluciones, pues al fin y al cabo la<br />
orina es una solución aunque compleja de agua con<br />
sustancias con capacidad de cristalización.<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 16
Cualquier solución, dependiendo de las condiciones físicoquímicas,<br />
se encuentra en las siguientes posibles situaciones:<br />
1. La concentración de soluto sobrepasa el Producto de<br />
Formación. La concentración es tan grande que de un<br />
modo espontáneo se deposita en el suelo o cristaliza.<br />
Esta fase es llama inestable. La cristalización de las<br />
sustancias que están en disolución es homogénea y<br />
espontánea.<br />
2. La concentración de soluto es inferior al producto de<br />
solubilidad. En esta fase, que se denomina<br />
de subsaturación, no se produce nucleación bajo<br />
ninguna circunstancia.<br />
3. Existe una fase de solución que se llama metastable. La<br />
concentración de soluto está entre el producto de<br />
solubilidad y el producto de formación. Esta fase<br />
metastable de gran importancia en las soluciones se<br />
caracteriza porque en ella puede producirse<br />
cristalización pero nunca de un modo espontáneo, se<br />
necesita un nucleante que provoque este fenómeno.<br />
Esta forma de cristalización se denomina heterogénea.<br />
Es en situación metastable donde habitualmente los<br />
cálculos se forman.<br />
Así pues la zona mestastable es una zona<br />
sobresaturada que está delimitada por los productos de<br />
solubilidad y de formación.<br />
Se denomina producto de actividad de una sustancia en una<br />
solución a la concentración en un momento dado de<br />
sustancia. Se denomina Sobresaturación Relativa (RS) a la<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 17
elación Ai\Ao (Ai: producto de actividad; Ao: producto de<br />
solubilidad). Cuando supera 1 la solución está sobresaturada.<br />
La energía libre de una solución es igual a: RT Ln (Ai\Ao).<br />
Para que haya nucleación es imprescindible que sea positiva.<br />
Si una disolución es pura de oxálico y calcio no se produce<br />
nucleación hasta que la RS alcanza 80-100 (producto de<br />
formación) produciéndose entonces nucleación espontánea<br />
a la que se denomina nucleación homogénea.<br />
Si a la solución anterior se añade cristales de OxCa se<br />
produce con concentraciones menores de 80-100 (en RS de<br />
4-6 concretamente) un tipo de nucleación que se denomina<br />
nucleación heterogénea o secundaria dependiendo de cómo<br />
se produzca. (en la orina la RS nunca es mayor de 20-30 de<br />
manera que la nucleación de los cristales de OxCa siempre es<br />
heterogénea o secundaria). Cuando la nucleación se produce<br />
utilizando cristales presentes se denomina nucleación<br />
secundaria. Cuando utiliza otros meteriales (detritus, paredes<br />
etc) se denomina nucleación heterogénea<br />
Este esquema sencillo puede trasladarse a la orina y es el<br />
fundamento de la teoría cristalina.<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 18
Naturaleza del proceso de nucleación<br />
Es condición “sine qua non” que la solución esté<br />
sobresaturada y haya por lo tanto energía libre. La energía<br />
libre posibilita el paso de fase líquida a fase sólida.<br />
La nucleación se inicia con la formación de racimos<br />
(“clusters”) de carácter sólido de las sales que forman el<br />
cálculo. Inicialmente los clusters tienen una estructura laxa<br />
con uniones no iónicas. Posteriormente la estructura se hace<br />
más estrecha con la aparición de uniones iónicas que dan al<br />
conjunto una estructura enrejada (“lattice”) cristalina (cristal<br />
embrionario). Este cristal cuando adquiere un tamaño crítico<br />
(para oxalato cálcico 100 Amstrons) ya no se disuelve. En<br />
este momento comienza la fase de crecimiento<br />
La nucleación habitualmente se produce de forma<br />
heterogénea. Muy rara vez se produce de forma homogénea<br />
porque se requiere una gran cantidad de energía libre que es<br />
poco habitual en la naturaleza y concentraciones mucho más<br />
elevadas de lo que habitualmente se observa en la orina (se<br />
necesitaría un RS de 100 para asegurar una nucleación<br />
homogénea de oxalato cálcico. En la orina rara vez supera<br />
20-25).<br />
Se admite pues que la nucleación en los pacientes litiásicos<br />
se realiza en zona metastable, que tiene un carácter<br />
heterogéneo o secundario, y que requiere la presencia de<br />
nucleantes. Tiene que ver con ello la presencia en el fluido<br />
tubular y en la orina de residuos celulares, membranas,<br />
proteínas etc. Actúan como nucleantes disminuyendo la<br />
necesidad de energía libre.<br />
Instituto Aragonés de Urología Avanzada | PATOLOGÍA RENAL 19
Pero una vez establecido el núcleo, si se mantiene<br />
concentraciones altas de la sustancia (metastable) en<br />
presencia de cristales el producto de formación se alcanza<br />
con RS de 4-6 y se produce una espontánea nucleación<br />
sobre la superficie de los cristales. Este proceso, en el que<br />
nuevos cristales, se nuclean sobre la superficie de cristales de<br />
la misma naturaleza se denomina nucleación secundaria.<br />
Además el núcleo puede incorporar cristales de otra<br />
naturaleza que tienen una estructura cristalina (“lattice”)(se<br />
entiende por lattice el patrón de la disposición atómica de un<br />
cristal) similar. Se debe a un fenómeno de atracción que se<br />
denomina epitaxia y que se basa aparentemente en su<br />
parecido morfológico. La nucleación en la <strong>litiasis</strong> urinaria se<br />
produce entre cristales de lattices parecidos.<br />
La epitaxia:<br />
La epitaxia es evidente en la <strong>litiasis</strong>: cristales de oxalato<br />
cálcico dihidrato sirven de nucleantes a cálculos de struvita;<br />
brusita o hidroxiapatita a oxalato cálcico (en los litiásicos<br />
recidivantes de oxalato cálcico la epitaxia del fosfato cálcico<br />
parece un fenómeno relevante).<br />
Probablemente los cristales de fosfato cálcico y urato sódico<br />
y ácido úrico son nucleantes de importancia clínica.<br />
La brusita:<br />
Hay datos que sugieren que brusita (PO4HCA.2H2O) puede<br />
ser el nido inicial para ciertos cálculos de oxalato cálcico. Es<br />
extraordinariamente frecuente que el núcleo de los cálculos<br />
de oxalato cálcico sea de fosfato cálcico. La predominancia<br />
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de hidroxiapatita no excluye necesariamente un importante<br />
papel para la brusita, porque lo probable es que se formara<br />
primero para transformarse después en hidroxiapatita. La<br />
brusita es el fosfato de calcio que aparece en la orina<br />
normalmente con un pH inferior a 6,9. Cuando este sube por<br />
encima de 6,9 la brusita se transforma rápidamente en<br />
fosfato cálcico de más alta relación calcio/fósforo como la<br />
hidroxiapatita. La brusita es predominante como fase sólida<br />
en precipitación espontánea y calcificación del modelo<br />
orgánico de matriz (tendón de Aquiles de colágena).<br />
El nido de brusita puede ser el nucleante en la formación de<br />
cálculos de apatita y de oxalato de calcio. Los primeros por<br />
transformación alcalina de la brusita.<br />
Varias formas de nucleación heterogénea han sido<br />
implicadas en la formación de oxalato de calcio por un nido<br />
de brusita:<br />
La brusita puede inducir la cristalización de oxalato<br />
cálcico.<br />
La brusita puede ser transformada en hidroxiapatita<br />
primero y la hidroxiapatita será responsable de una<br />
nucleación heterogénea de oxalato cálcico.<br />
Finalmente la brusita puede inducir la nucleación de<br />
urato monosódico que a su vez conduce a la<br />
cristalización de oxalato cálcico.<br />
Existe un soporte indirecto que induce a creer en el nidus de<br />
la brusita:<br />
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La respuesta clínica positiva al tratamiento con celulosa<br />
fosfato está mejor correlacionado con una disminución<br />
del producto de actividad del oxalato cálcico.<br />
El producto de formación de la brusita es<br />
considerablemente menor que el del oxalato cálcico.<br />
La discriminación entre pacientes formadores de<br />
piedras y pacientes control es mejor a través del<br />
producto de actividad de la brusita que a través del<br />
producto de actividad de oxalato cálcico.<br />
El nido de urato monosódico:<br />
El urato monosódico puede inducir nucleación heterogénea<br />
de la <strong>litiasis</strong> cálcica.<br />
Pruebas : El 13% de los cálculos de oxalato cálcico tienen<br />
ácido úrico; el 34% de varones y 14% de mujeres formadores<br />
de cálculos de oxalato cálcico tienen hiperuricemia; el<br />
oxalato cálcico monohidrato y el cálculo de ácido úrico<br />
tienen una estructura cristalina similar.<br />
Así pues el proceso de nucleación inicialmente es costoso y<br />
se produce, habitualmente de un modo heterogéneo con la<br />
presencia de un nucleante que disminuye la necesidad de<br />
energía libre requerida para que la estructura del núcleo se<br />
forme.<br />
Cuando llega a un tamaño crítico el núcleo ha adquirido<br />
estabilidad suficiente para no descomponerse. A partir de<br />
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aquí la nucleación ha terminado y empieza la fase de<br />
crecimiento.<br />
Crecimiento:<br />
Consiste en la adición de iones sobre la superficie del cristal<br />
dependiendo de las características de la superficie del cristal.<br />
Requiere RS>1. Es complejo<br />
Agregación:<br />
El proceso por el cual cristales en una solución se unen para<br />
formar partículas mayores se denomina agregación o<br />
aglomeración. Se realiza sin gasto energético. No está<br />
influido por el estado de saturación y se realiza de forma<br />
rápida. Es el proceso más importante de la formación de<br />
cálculos.<br />
Es gobernada por distintas fuerzas con papeles opuestos.<br />
Fuerzas con efectos agregantes (Wan der Wals<br />
determinadas por la proximidad de las partículas; partículas<br />
incluidas en los cristales que actúan como pegamento por ej.<br />
Tanm-Horsfall alteradas; puentes de precipitación que se<br />
establecen una vez establecido el agregado y que pueden<br />
ser uniones cristalinas) o desagregantes (la más importante<br />
es la llamada Z-potencial que expresa la repulsión<br />
electrostática; el Z-potencial de OxCa es de +20 pero en la<br />
orina llega a ser negativo por el efecto de citrato, pirofosfato,<br />
y especialmente macromoléculas altamente aniónicas como<br />
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glicosaminoglicanos, Tamm-Horsfall protein y nefrocalcin que<br />
pueden inducir Z-potenciales de –15-20).<br />
Se cree que la agregación es para la <strong>litiasis</strong> <strong>renal</strong> mucho más<br />
importante que la nucleación y el crecimiento. Se sabe que<br />
en OxCa el crecimiento que es un proceso lento es más<br />
improbable debido al tránsito urinario demasiado rápido, sin<br />
embargo la agregación se produce a gran velocidad. La<br />
ultrestructura de los cálculos evidencia un gran componente<br />
de agregación. Los estudios clínicos son más concluyentes:<br />
los litiásicos recidivantes pasan en orina más agregados<br />
cristalinos; la inhibición de la agregación es más difícil, la<br />
proteína de Tanm-Horsfall y la nefrocalcina los inhibidores<br />
más potentes de la agregación pueden estar alterados en<br />
litiásicos.<br />
La agregación es el proceso decisivo de la formación litiásica.<br />
Retención:<br />
Proceso imprescindible para la formación del cálculo. Si no se<br />
produce probablemente no se podrían formar piedras. Dos<br />
factores son determinantes: el tamaño y la adhesión.<br />
Dependiendo del primero, el agregado queda detenido en el<br />
túbulo colector y se produce una relación célula-cristal no<br />
demasiado conocida que puede incluir destrucción<br />
celular que facilitaría la adhesión del cálculo a la superficie y<br />
aparición de detritus celulares que se podrían incluir en la<br />
piedra.<br />
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INHIBIDORES DE LA CRISTALIZACIÓN<br />
Desde el punto de vista histórico en 1959 Thomas y Howard<br />
introdujeron el concepto de buena y mala orina. Hallaron<br />
que los litiásicos recidivantes calcificaban el cartílago de rata<br />
raquítica y los pacientes controles no. La explicación que se<br />
encontró para semejante fenómeno se basó en la existencia<br />
en los pacientes normales de un factor inhibidor de la <strong>litiasis</strong><br />
que estaba disminuido o ausente en los pacientes litiásicos.<br />
Incluso identificaron dos péptidos, el B de peso molecular<br />
500 y el péptido C de peso molecular 1000 cuya existencia<br />
en la actualidad no se pone en duda.<br />
Se conoce en la actualidad una serie de inhibidores de bajo<br />
peso molecular que vamos a analizar a continuación.<br />
INHIBIDORES DE LA CRISTALIZACIÓN<br />
De los cálculos de fosfato cálcico: El fosfato cálcico a<br />
dilución del 2,2% en la orina eleva la sobresaturación<br />
necesaria para iniciar la formación de cristales de 50<br />
mg% a 110 mg%. los PIROFOSFATOS de gran<br />
importancia en esta fase de formación, pues se ha<br />
comprobado que su eliminación diaria de 10 a 60<br />
micromoles es suficiente para ejercer una fuerte<br />
inhibición. Se supone que los pirofosfatos el magnesio y<br />
al ácido cítrico conjuntamente son responsables del<br />
20% del efecto inhibidor sobre la nucleación del fosfato<br />
cálcico. Las macromoléculas son<br />
probablemente responsables del resto de la inhibición.<br />
Los iones de estaño y el fluoride son también<br />
inhibidores de la nucleación.<br />
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Oxalato cálcico: la inhibición representada por el<br />
pirofosfato, el magnesio y el citrato es bastante<br />
pequeña, parece ser que en relación con el oxalato de<br />
calcio la nucleación está inhibida fundamentalmente por<br />
macromoléculas de tipo muco proteico<br />
denominadas glicosaminoglicanos.<br />
INHIBIDORES DE LA AGREGACIÓN CRISTALINA<br />
1. Fostato cálcico: Los inhibidores más importantes en este<br />
caso son los glicosaminoglicanos, aunque no se puede<br />
descartar la eficacia de los<br />
El magnesio tiene una escasa actividad en este caso.<br />
2. Oxalato cálcico: los glicosaminoglicanos son responsables<br />
fundamentalmente de la inhibición de la agregación de estos<br />
cálculos de oxalato cálcico. El magnesio, el pirofosfato, etc.,<br />
carecen de importancia.<br />
Los glicosaminoglicanos son mucoproteínas ácidas<br />
compuestas en un 60% por condroitin-sulfato, un 15% por<br />
keratán sulfato y un 15% por herparan sulfato. Su acción es<br />
estimulada por la presencia de microlitos de urato sódico y<br />
de cristales de ácido úrico.<br />
Globalmente los inhibidores provocan en la orina de los<br />
pacientes un aumento del espacio de la región metastable,<br />
aumentando el producto de formación.<br />
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