E’ stato sempre ritenuto opportuno che i pazienti litiasici, soprattutto quelli con calcolosi recidivante, dovessero sottoporsi ad un studio metabolico e, quando possibile, effettuare un’analisi chimica del calcolo espulso spontaneamente o rimosso chirurgicamente, al fine di scoprire le cause della sua formazione per poterne prevenire le eventuali recidive. Così per molti anni è stata tentata questa prevenzione sulla base di esami effettuati sul sangue, sulle urine e/o con l’ausilio dell’analisi chimica dei calcoli. I risultati sono stati però deludenti in quanto le prescrizioni dietetiche che venivano raccomandate ai pazienti non erano in grado quasi mai di ottenere una prevenzione efficace.

La causa di ciò era verosimilmente dovuta al fatto che l’analisi chimica veniva effettuata dopo la triturazione del calcolo, in un mortaio, su tutti i suoi componenti mischiati insieme e non su quelli provenienti esclusivamente dal suo nucleo. Questi sono in realta’ gli unici a svelare il diffetto metabolico causa della formazione del calcolo. Sul nucleo possono infatti precipitare facilmente sostanze di diversa natura come avviene nel caso dell’acido urico sul quale possono aggregarsi ossalati e fosfati di calcio (crescita epitassica) senza che queste testimonino un alterato metabolismo degli ossalati, dei fosfati o del calcio.

La prevenzione, quindi , è stata il piu’ delle volte deludente in quanto le diagnosi non venivano poste in modo corretto.

La patogenesi della calcolosi urinaria è complessa ma, ad eccezione di quella dovuta ad alterazioni anatomiche che provocano un ristagno urinario o a quella indotta da cause infettive, in tutti gli altri casi risiede in un’eccessiva quantità nelle urine di alcuni soluti che si vengono a trovare in uno stato di “sovrasaturazione” dovuto all’eliminazione in eccesso, da parte del rene, di una o piu’ sostanze assunte con l’alimentazione o prodotte dal nostro organismo.

La “sovrasaturazione” è la condizione indispensabile per la formazione e l’aggregazione dei cristalli (“nucleazione”) dalla quale avranno poi origine i calcoli.

Ma il problema è molto piu’ complesso in quanto, nell’ambiente urinario, avvengono molteplici interazioni tra ioni litogeni ed altri componenti della soluzione per cui, più che le concentrazioni assolute dei singoli sali, assume importanza il grado di attività dei loro ioni costituenti. Infatti, nelle urine, vi sono sia fattori favorenti che fattori ostacolanti la tendenza dei sali a precipitare e a formare cristalli.

Così il magnesio compete con il calcio per legarsi all’ossalato formando sali molto piu’ solubili mentre il citrato compete con l’ossalato per fissare il calcio dando luogo al citrato di calcio molto solubile. In questo complesso gioco di interazioni ha un ruolo estremamente importante anche il pH urinario dal momento che in ambiente acido si riduce la solubilità dell’acido urico e in ambiente alcalino si riduce la solubilità dei fosfati.

Il calcolo del grado di attivita’ dei soluti litogeni che misura la tendenza alla loro precipitazione è di difficile attuazione a causa del complesso intervento di numerosi fattori urinari in grado di influenzarlo. Per realizzarlo si è reso cosi’ necessario l’impiego di sistemi computerizzati.

Figura 14 – Il grafico tracciato dal programma “Equil2” mostra la concentrazione dei soluti urinari ed i loro indici di saturazione

Lo studio del metabolismo renale, effettuato nella nostra Unita’, prevede un’analisi delle urine sulla raccolta delle 24 ore, un prelievo di sangue e la determinazione del pH urinario analizzato sulla prima minzione del mattino. Questo studio che utilizza il programma “Equil 2”, progettato dall’Università di Miami e messo a punto nella nostra Unità, con la collaborazione dei laboratori Bios, prende in considerazione la concentrazione urinaria dei vari sali e risolve i problemi di equilibrio chimico stabilendo il grado di attività ionica determinato dalle costanti di stabilità e dai coefficienti di forza (grado di dissociazione dei sali e attrazione tra singoli ioni) in relazione al pH della soluzione. Vengono così precisate le concentrazioni effettive (cioè le concentrazioni degli ioni liberi) dei complessi formati da tutti i soluti.

Dopo aver calcolato il grado di saturazione delle urine, il programma fornisce gli indici di sovrasaturazione relativi all’ossalato di calcio, al fosfato di calcio, all’acido urico e alla struvite ed il rischio di formazione di cristalli. I risultati vengono riportati in un grafico al fine di osservare meglio il profilo urinario del rischio litogeno (fig.14).

Questa metodologia, di grande ausilio per scoprire la vera etiopatogenesi dei calcoli tramite l’identificazione del loro nucleo di aggregazione originario, ha così permesso di realizzare una prevenzione efficace delle recidive attraverso la prescrizione di diete alimentari e farmaci adeguati.