Studien välter vad vi vet om njurstenar
Nuvarande behandlingar för njursten är begränsade och ibland smärtsamma. Forskning förändrar vad vi trodde vi visste om deras sammansättning och beteende, vilket tyder på att vi en dag kan lösa dem helt "rätt i patientens njure."
I USA har uppskattningsvis 1 av 11 personer njursten.
De drabbar fler män än kvinnor; mer än 10 procent av männen utvecklar dem, jämfört med 7,1 procent av kvinnorna.
Även om de i allmänhet är ofarliga har njursten förknippats med allvarligare tillstånd, såsom fetma, diabetes och högt blodtryck.
Att passera njursten kan vara extremt smärtsamt. Stenarna är främst gjorda av ett ämne som kallas kalciumoxalat, som trodde - fram till nu - var olösligt i njurarna.
Ny forskning tyder dock på att detta kanske inte är fallet. Med ny kunskap från geologi, mikroskopi och medicin och med hjälp av många avancerade tekniker, visar en ny studie att njurstenar faktiskt kan och kan lösas upp.
De nya resultaten avslöjar ytterligare information om njurstenens natur och sammansättning, vilket strider mot förståelsen av njursten som har rådat i århundraden.
Mayandi Sivaguru, biträdande direktör vid Carl R. Woese Institute for Genomic Biology vid University of Illinois i Urbana-Champaign, är den första författaren till tidningen, nu publicerad i tidskriften Vetenskapliga rapporter.
”En minut för minut-rekord av njursjukdom”
Sivaguru och kollegor använde en kombination av de senaste optiska teknikerna för att studera tunna delar av njursten.
De förklarar att många av de visualiseringstekniker som används i denna studie är vanliga inom geologi och geobiologi men har aldrig använts för att undersöka mineraliseringar in vivo.
En teknik som användes - superupplösnings nanometer-skala auto-fluorescensmikroskopi - gjorde det möjligt för forskarna att se skivor njursten med en upplösning på 140 nanometer. En nanometer är en miljardedel av en meter.
Analysen avslöjade att njurstenar är gjorda av "alternerande organiska ämnen och mineralrika nanolager" av kristaller. Dessutom är dessa skikt "påfallande lika" med andra forntida sedimentära avlagringar, såsom "marina stromatoliter, ooider och ostronskal och pärlor", bland andra.
Co-lead studieförfattare Bruce Fouke, professor i geologi och mikrobiologi från University of Illinois, förklarar vad resultaten betyder och säger: ”I geologi, när du ser lager, betyder det att något äldre ligger under något yngre. Ett lager, "säger han," kan deponeras under mycket korta till mycket långa tidsperioder. "
Så, istället för att vara värdelösa kristallklumpar, är njurstenar en minut för minut-registrering av hälsan och funktionen hos en persons njure, "tillägger professor Fouke.
"[J] bara en sten representerar en hel serie händelser över tiden som är kritiska för att dechiffrera historien om njurstensjukdom."
Lösa upp stenar "rätt i en patients njure"
Det är viktigt att studien också avslöjade att några av dessa lager hade försämrats och avslöjade ”stör kristaller”. Bilderna visade att nya kristaller hade börjat utvecklas, vilket tyder på att njursten "genomgår flera händelser av upplösning när de kristalliserar och växer in i njurarna."
Med andra ord löser njursten sig cykliskt och växer tillbaka, säger studieförfattaren Jessica Saw, en doktorandstudent vid Mayo Clinic School of Medicine i Rochester, MN, och en doktorsexamen. student vid University of Illinois.
”Innan denna studie," hävdar hon, "trodde man att en njursten bara är en enkel kristall som blir större med tiden. Det vi ser här är att det är dynamiskt. Stenen växer och upplöses, växer och upplöses. Det är väldigt rikt med många komponenter. Det lever väldigt mycket. ”
Detta strider mot en tro som har hållits i århundraden: att njurstenar är homogena och i huvudsak olösliga in vivo.
"I motsats till vad läkare lär sig i sin medicinska utbildning, fann vi att njurstenar genomgår en dynamisk process för att växa och lösa upp, växa och lösa upp", förklarar professor Fouke.
"Det betyder att vi en dag kanske kan ingripa för att helt lösa upp stenarna direkt i patientens njure, något som de flesta läkare idag skulle säga är omöjligt."
Prof. Bruce Fouke
"Dessa observationer", avslutar forskarna, "öppnar ett fundamentalt nytt paradigm för kliniska tillvägagångssätt som inkluderar stenupplösning in vivo."
