INTRODUCCIÓN

Las litiasis de origen genético se encuentran asociadas a enfermedades metabólicas hereditarias poco comunes¹. Las personas que padecen este tipo de patologías suelen sufrir su primer episodio de litiasis a edades tempranas, generalmente en la primera década de la vida, siendo frecuente la aparición varios episodios litiásicos debido a la agresividad y elevada tasa de recidivas que pueden conducir una falla renal terminal y la pérdida del riñón, con graves efectos en su calidad de vida².

En este contexto, es esencial la instauración del tratamiento específico para evitar las consecuencias devastadoras. Debido a la base genética de la afección, el tratamiento debe ser aplicado de por vida y para implementarlo se requiere el diagnóstico oportuno de la patología^2,3.

Las litiasis de origen genético se asocian a fallas en el metabolismo o en el transporte de diversas sustancias. Incluyen por ejemplo a la cistinuria, hiperoxaluria primaria, xantinuria, entre otras. En estos casos los cálculos se forman por la acumulación y cristalización urinaria de compuestos específicos, como el oxalato de calcio monohidratado en la hiperoxaluria primaria, cistina en la cistinuria, xantina en la xantinuria y 2,8 - dihidroxiadenina en la deficiencia de adenina fosforribosiltransferasa, por lo que la identificación de los componentes del cálculo es esencial para el diagnóstico¹.

La presencia de cálculos de cistina a nivel del tracto urinario se asocia a episodios de alta recurrencia y puede generar obstrucción, infección urinaria, hasta llevar a una enfermedad renal crónica. El hallazgo de este tipo de cálculos es diagnóstico de la cistinuria^4,5. Esta enfermedad con base autosómica recesiva cuya prevalencia mundial es de aproximadamente 1 en 7000, se caracteriza por una acumulación de la cistina, lisina, arginina y ornitina en la orina, debido a un defecto en la reabsorción epitelial de estos aminoácidos a nivel del riñón y el tracto gastrointestinal, con un riesgo de precipitación y formación de cálculos urinarios de cistina debido a su baja solubilidad urinaria⁴.

La espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) constituye una poderosa herramienta que permite la identificación de los componentes de los cálculos urinarios. Esta metodología es considerada como una técnica de referencia internacional en el análisis de los cálculos, pues permite distinguir de manera inequívoca al compuesto presente y de esta manera realizar el diagnóstico definitivo de la patología genética^6-8.

Debido a las implicancias clínicas de este tipo de litiasis para los pacientes afectados, el aporte del diagnóstico preciso se considera invaluable. En este trabajo presentamos el uso de la técnica de FTIR como herramienta de diagnóstico de litiasis genéticas en Paraguay.

OBJETIVO

Describir el empleo de la técnica FTIR y su importancia como herramienta diagnóstica de las litiasis de origen genético en Paraguay.

MATERIALES Y MÉTODOS

Diseño de estudio y población

El diseño del estudio fue observacional descriptivo de corte transversal con muestreo no probabilístico de casos consecutivos, en el que se incluyeron cálculos urinarios provenientes de pacientes paraguayos de ambos sexos que concurrieron al Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud (IICS) con pedido médico de análisis morfológico de los cálculos en el periodo comprendido entre el año 2006 a mayo del 2021 y que se encontraban preservados en el biobanco de la línea de investigación de litiasis renal del departamento de Bioquímica Clínica del IICS. Fueron incluidas muestras de cálculos urinarios provenientes de 740 pacientes que cumplían con los criterios de inclusión del presente estudio. Los datos demográficos y clínicos de los pacientes se obtuvieron de registros secundarios correspondientes a la encuesta que se realiza de rutina ante el pedido médico de análisis de cálculos.

Asuntos éticos

Este trabajo contó con la aprobación del Comité Científico y de Ética del IICS (código P31/2019). En el presente estudio todos los datos personales de los pacientes fueron mantenidos en estricta confidencialidad, manejados con códigos e introducidos en una base de datos con acceso exclusivo de los investigadores del proyecto. No se requirieron muestras biológicas adicionales que las necesarias para métodos de diagnósticos rutinarios y solicitados por los médicos tratantes y no constituyó ningún riesgo para la salud de los pacientes.

Recolección de datos clínicos y demográficos

Los datos clínicos y demográficos de cada paciente fueron obtenidos a partir de fichas de encuestas proveídas por el IICS, realizadas en el momento de la remisión de las muestras para su análisis.

Análisis morfoconstitucional de los cálculos urinarios

Se realizó el análisis morfoconstitucional empleando la lupa estereoscópica (Motic SMZ 140, China) y los cálculos fueron clasificados en tipos morfológicos mediante la aplicación del protocolo y criterios descritos por Daudon y colaboradores⁹.

Posteriormente se llevó a cabo el análisis FTIR aplicando la técnica de la pastilla traslúcida de bromuro de potasio (J.T. Baker, India). La pastilla de cada muestra fue analizada en los espectrofotómetros infrarrojos Nicolet iS5 (Thermo Scientific, EE. UU.) e IRPrestige 21 (Shimadzu, Japón) en el rango espectral de 4000 a 400 cm^-1 para la obtención del espectro infrarrojo que fue comparado con espectros patrón de bibliotecas publicadas por Nguyen y Daudon de forma a identificar la composición del cálculo¹⁰.

Asuntos estadísticos

Los datos obtenidos fueron almacenados en una base de datos utilizando una planilla electrónica (Microsoft Excel, 2016). El análisis estadístico se realizó aplicando herramientas de estadística descriptiva y los resultados cuantitativos fueron presentados mediante frecuencias absolutas, porcentajes, medias y desviaciones estándar.

RESULTADOS

Del total de pacientes (n=740), el 14% (n=104) fueron niños y el 86% (n=636) adultos. Un total de 7 (0,9%) poseía cálculos de composición asociada a enfermedades genéticas específicas, correspondiendo 5 (0,7%) de ellos a pacientes del sexo femenino y 2 (0,2%) al masculino con una media de edad de 17±13 años.

El análisis FTIR realizado identificó como componente a la cistina en los cálculos de 5 pacientes, generando estos un espectro infrarrojo típico como el que se observa en la Figura 1. La frecuencia general de litiasis genéticas debidas a cistina en el presente estudio fue de 0,7%, siendo 2 (1,9%) provenientes de niños (n=104) y 3 (0,5%) de adultos (n=636), de los cuales 4 pacientes remitieron cálculos del primer episodio y 1 de recidiva. La media de edad de pacientes cistinúricos pediátricos fue de 6±5 y de 30±9 años en adultos. Los datos detallados concernientes a cada una de estas muestras pueden ser observados en la Tabla 1.

Figura 1 Espectro infrarrojo característico de los cálculos de cistina. 

Con relación a los síntomas, se observó la presencia de cólicos, infecciones urinarias y hematuria, mientras que no se contó con estos datos en 2 casos. En cuanto a la localización de estos cálculos, se dio a nivel renal preferentemente. Todos los cálculos de cistina requirieron de alguna intervención urológica para su remoción, siendo la más común la cirugía. Los cálculos para cuya extracción se realizaron cirugías tuvieron dimensiones considerables, siendo entre ellos la máxima de 24x19x13 mm y la mínima de 22x18x12 mm.

El caso de recidiva litiásica se observó en un paciente femenino de 25 años de edad (Tabla 1, casos 2 y 3), que había sido sometida a litotricia extracorpórea (LEC) en su primer episodio y en el episodio recidivante tuvo que ser sometida a nefrolitotomía percutánea (NLPC) para remover el cálculo.

Por otro lado, los cálculos de xantina tuvieron una estructura morfológica como la que puede ser observada en la Figura 2 y se detectaron en 2 niños (0,2% de población general, 1,9% de población pediátrica). 1 de sexo masculino y 1 de sexo femenino, con una media de edad de 9±3 años. La localización en ambos casos se dio a nivel renal, el modo de eliminación fue la cirugía y la dimensión mayor entre los cálculos fue de 15x12x7 mm. Los detalles relacionados a los pacientes xantinúricos pueden ser observados en la Tabla 2.

Figura 2 Cálculo urinario de xantina. 

DISCUSIÓN

La frecuencia general de litiasis por cistina en el presente estudio fue similar a lo reportado en Argentina¹¹, pero menor que en Noruega¹². Mientras que la observada en población pediátrica fue similar a los datos reportados en Italia y en Estados Unidos^13,14, pero menor que en Portugal¹⁵ y superior que en Pakistán¹⁶. Por otro lado, en adultos, este estudio reportó frecuencias mucho menores que en otros países, tales como en Omán y en Italia^17,18.

Los síntomas asociados a este tipo de litiasis pueden tener su inicio a cualquier edad, algunos pacientes pueden desarrollar síntomas a edades tempranas, no obstante, en otros casos esto ocurre en la segunda o la tercera década de la vida¹. En el caso de la cistinuria, la litiasis suele ir acompañada de náuseas, dolor abdominal, hematuria e infecciones urinarias a repetición pudiendo llegar hasta una falla renal que requiera diálisis¹⁹.

La necesidad de aplicación de cirugía abierta en aquellos cálculos de tamaño elevado fue coincidente con lo descrito por un estudio anterior publicado en Paraguay por Guillén y colaboradores, pues los cálculos de tamaño pequeño e inferiores a 10 mm de largo pueden ser eliminados de manera espontánea generalmente, sin embargo, aquellos superiores a 10 mm de largo requieren de algún procedimiento urológico que permita su eliminación, con la aplicación de la cirugía en los mayores a 20 mm²⁰. No obstante, es un hecho llamativo que pacientes pediátricos hayan sido sometidos a cirugía abierta, debido a las complicaciones propias de este procedimiento a las cuales estuvieron expuestos^21,22.

Si bien el diagnóstico de la cistinuria podría realizarse mediante el análisis de la cristaluria o por el dosaje de cistina en orina, ambos métodos están sujetos a la limitación de que la concentración de cistina varía ampliamente en respuesta a la alimentación, por lo tanto, estos hallazgos pueden ser intermitentes. Por otro lado, el análisis de la composición del cálculo urinario permite identificar el componente del mismo y realizar el diagnóstico inequívoco⁵.

El tratamiento de la cistinuria se realiza mediante medidas aplicadas a la dieta y farmacológicas. El adecuado manejo de la dieta incluye la disminución del consumo de sal y alimentos que contengan aminoácidos metionina y cisteína y el aumento en la ingesta de líquidos, además, se emplean alcalinizantes urinarios como bicarbonato y citrato de forma a aumentar la solubilidad de la cistina, y en caso de que estas medidas no sean efectivas, es posible recurrir a medicamentos tales como la mercaptopropionilglicina o la D-penicilamina^4,23-25. Además, el seguimiento de los pacientes debe ser realizado de forma a verificar el cumplimiento del objetivo de las medidas aplicadas, mediante el examen de la orina buscando que el pH sea mayor a 6,5 y la evaluación de la cristaluria seriada investigando la presencia de cristales de cistina y la determinación del volumen cristalino global para cistina (VCG) donde la meta es lograr valores menores a 3000 µm³/mm³ que se asocia a un bajo riesgo de recurrencia^26,27.

En el caso de la xantina, el porcentaje de cálculos hallados con este componente en población general coincidió con lo reportado en Turquía²⁸, pero en población pediátrica fue menor a lo descrito en Pakistán²⁹.

La identificación de esta sustancia en los cálculos permitió diagnosticar la xantinuria, un desorden metabólico con una incidencia que varía desde 1 en 6000 a 1 en 69000 personas, causado por el defecto hereditario en la enzima xantina oxidorreductasa, que genera la acumulación de su sustrato, la xantina, cuya insolubilidad se asocia a un elevado riesgo de precipitación y de formación de cálculos en las vías urinarias³⁰. Se ha descrito que más del 40% de las personas con xantinuria desarrollan urolitiasis y con ello las complicaciones propias de esta patología, que pueden incluir una falla renal que requiera diálisis, trasplantes e incluso conducir a la muerte del paciente³¹.

Si bien la xantinuria ha sido reportada como una patología genética poco común en niños, un estudio llevado a cabo por Umair y colaboradores describió un caso de falla renal aguda en un niño de 1 año de edad asociada a estos cálculos recurrentes, lo cual indica la relevancia de un diagnóstico preciso de forma a tomar medidas terapéuticas adecuadas y oportunas³².

La xantinuria cursa con niveles disminuidos ácido úrico en sangre y en orina, sin embargo, estos hallazgos que no son considerados patológicos de por sí, a menudo pasan desapercibidos en evaluaciones rutinarias. El estudio de las purinas para detectar las altas concentraciones de xantina en la orina no se encuentra disponible a nivel nacional por lo que no puede implementarse como método diagnóstico. Como se muestra en estos casos, fue la formación de cálculos urinarios y su análisis, con la identificación de la xantina como componente lo que permitió el diagnóstico definitivo³⁰.

En estas situaciones, implementar el manejo correcto es crucial y para el tratamiento de la xantinuria se recomienda aplicar una dieta con bajo contenido de purinas y alto consumo de líquidos para la prevención de la recurrencia de los cálculos^30,31. Además, puede recurrirse a la administración oral de citrato de potasio para favorecer la excreción de este inhibidor de la cristalización en la orina y prevenir la formación de nuevos cálculos urinarios³³.

En ambos tipos de litiasis genéticas identificadas en este estudio, la presencia de cálculos y su eliminación no se asocia a una cura, en cambio existe una elevada posibilidad de recidivas constantes si no se realiza un diagnóstico oportuno y un manejo adecuado del paciente afectado, acarreando con ello una disminución en la calidad de vida, aumento de gastos en internación, y la necesidad de múltiples intervenciones quirúrgicas que puede contribuir al daño renal y a la necesidad de extirpación del riñón afectado^23,24.

Para instaurar el manejo adecuado de estas patologías es necesaria la identificación correcta de la etiología, momento en el cual el papel que cumple el laboratorio se vuelve invaluable pues permite conocer la causa asociada a las litiasis mediante el análisis del cálculo². La espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) es la técnica aceptada a nivel mundial como referencia para el análisis de los cálculos urinarios debido a sus innumerables ventajas tales como su elevada sensibilidad, capacidad de detectar todos los componentes de los cálculos incluyendo compuestos metabólicos y la ínfima cantidad de muestra requerida para el análisis^6,34.

Por lo tanto, las mediciones mediante FTIR son esenciales en el análisis de los cálculos urinarios, pues brindan información inequívoca sobre la composición del mismo y su etiología, ya que permiten identificar el componente que lo conforma y la fase cristalina presente, proveyendo datos relevantes para el diagnóstico etiológico y la orientación de la selección de la mejor terapia de acuerdo a la condición subyacente^35,36. Tal como en estos casos la determinación de la composición por este método fue clave y permitió identificar a la xantina y la cistina como componentes de los cálculos y diagnosticar la patología asociada en cada caso.

CONCLUSIONES

La realización del presente estudio permitió describir el empleo y la importancia de la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) como herramienta diagnóstica de las litiasis de origen genético. Mediante la aplicación de esta técnica se logró identificar 7 casos de litiasis genéticas, sirviendo para el diagnóstico definitivo de las mismas, posibilitando el conocimiento de la causa específica y orientar la elección de las medidas terapéuticas adecuadas en cada caso.