Le citrate pour protéger des calculs rénaux ?

[Nutrimuscle-Conseils]

Evidence for abnormal linkage between urine oxalate and citrate excretion in human kidney stone formers
Megan L. Prochaska, Physiological Reports, Vol. 9, No. 13, July 2021

Background
Animal models have demonstrated an interactive relationship between the epithelial anion exchanger SLC26A6 and transporter NaDC-1 that regulates citrate and oxalate homeostasis. This relationship is a potential mechanism to protect against kidney stones as higher urine oxalate is accompanied by higher urine citrate but it has not been explored in humans.

Methods
We examined 24-h urine data on 13,155 kidney stone forming patients (SF) from separate datasets at the University of Chicago and Litholink, a national laboratory, and 143 non-kidney stone forming participants (NSF) to examine this relationship in humans. We used multivariate linear regression models to examine the association between oxalate and citrate in all study participants and separately in SF and NSF.

Results
Higher urinary oxalate was associated with higher urinary citrate in both SF and NSF. In NSF, the multivariate adjusted urine citrate excretion was 3.0 (1.5–4.6) (mmol)/creatinine (mmol) per oxalate (mmol)/creatinine (mmol). In SF, the multivariate adjusted urine citrate excretion was 0.3 (0.2–0.4) (mmol)/creatinine (mmol) per oxalate (mmol)/creatinine (mmol).

Conclusions
Higher urinary oxalate excretion was associated with higher urinary citrate excretion and this effect was larger in non-kidney stone forming participants compared with those who form kidney stones.

[Nutrimuscle-Conseils]

A built-in mechanism where higher urine oxalate would be accompanied by higher urine citrate, which is protective against calcium oxalate kidney stones. In the urine, citrate binds calcium to form a soluble calcium-citrate complex instead of the insoluble calcium-oxalate compound that eventually becomes a calcium oxalate kidney stone

[Nutrimuscle-Conseils]

Citrate binds urine calcium and thereby inhibits formation of poorly soluble calcium oxalate complexes (Zacchia & Preisig, 2010). In addition, citrate acts at the surface of formed crystals to inhibit their growth (Chung et al., 2016). Increasing urine citrate is associated with decreased risk of stone formation in epidemiologic studies

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Preuve d'un lien anormal entre l'excrétion urinaire d'oxalate et de citrate chez les formateurs de calculs rénaux humains
Megan L. Prochaska, Rapports physiologiques, vol. 9, n° 13, juillet 2021

Arrière-plan
Des modèles animaux ont démontré une relation interactive entre l'échangeur d'anions épithélial SLC26A6 et le transporteur NaDC-1 qui régule l'homéostasie du citrate et de l'oxalate. Cette relation est un mécanisme potentiel de protection contre les calculs rénaux, car un oxalate urinaire plus élevé est accompagné d'un citrate urinaire plus élevé, mais il n'a pas été exploré chez l'homme.

Méthodes
Nous avons examiné les données d'urine de 24 heures sur 13 155 patients formant des calculs rénaux (SF) à partir d'ensembles de données distincts à l'Université de Chicago et Litholink, un laboratoire national, et 143 participants ne formant pas de calculs rénaux (NSF) pour examiner cette relation chez l'homme. Nous avons utilisé des modèles de régression linéaire multivariée pour examiner l'association entre l'oxalate et le citrate chez tous les participants à l'étude et séparément dans SF et NSF.

Résultats
Un oxalate urinaire plus élevé était associé à un citrate urinaire plus élevé à la fois dans la SF et la NSF. Dans la NSF, l'excrétion urinaire de citrate ajustée multivariée était de 3,0 (1,5–4,6) (mmol)/créatinine (mmol) par oxalate (mmol)/créatinine (mmol). Dans la SF, l'excrétion urinaire de citrate ajustée multivariée était de 0,3 (0,2-0,4) (mmol)/créatinine (mmol) par oxalate (mmol)/créatinine (mmol).

Conclusion
Une excrétion urinaire d'oxalate plus élevée était associée à une excrétion urinaire de citrate plus élevée et cet effet était plus important chez les participants ne formant pas de calculs rénaux que chez ceux qui forment des calculs rénaux.

Un mécanisme intégré où l'oxalate urinaire plus élevé serait accompagné d'un citrate urinaire plus élevé, qui protège contre les calculs rénaux d'oxalate de calcium. Dans l'urine, le citrate se lie au calcium pour former un complexe calcium-citrate soluble au lieu du composé insoluble de calcium-oxalate qui finit par devenir un calcul rénal d'oxalate de calcium

Le citrate lie le calcium urinaire et inhibe ainsi la formation de complexes d'oxalate de calcium peu solubles (Zacchia & Preisig, 2010). De plus, le citrate agit à la surface des cristaux formés pour inhiber leur croissance (Chung et al., 2016). L'augmentation du citrate urinaire est associée à une diminution du risque de formation de calculs dans les études épidémiologiques

[Nutrimuscle-Conseils]

Urine oxalate and citrate excretion in patients with kidney stone disease: An ab initio clinical prediction
Calyani Ganesan, Physiological Reports 02 August 2021

Urine excretion of oxalate and citrate represent key determinants for the risk of calcium oxalate kidney stones, the most common type of kidney stone worldwide.

Higher urine oxalate or lower urine citrate excretion will increase the risk for kidney stone recurrence.

The molecular details underlying the regulation of urine oxalate and citrate excretion have become clearer over the past two decades. For oxalate, the anion transporter SLC26A6 plays a key role in oxalate homeostasis. SLC26A6 is expressed in the apical membrane of epithelial cells of the proximal tubule, pancreatic duct, stomach, and small intestine, and this transporter exchanges chloride for oxalate in brush border membrane vesicles from the proximal tubule and small intestine (Aronson, 2010). SLC26A6 in the small intestine limits net intestinal absorption of oxalate by secreting oxalate: when SLC26A6 is deleted from mice, net intestinal oxalate absorption increases to such an extent that calcium oxalate bladder stones form because of high urine oxalate excretion (Jiang et al., 2006). With respect to citrate, the sodium dicarboxylate co-transporter NaDC1 helps to determine the level of urine citrate excretion. NaDC1 is expressed in the apical membrane of epithelial cells of the proximal tubule and small intestine. Citrate is freely filtered by the kidney, and citrate is re-claimed from the tubular fluid by NaDC1 across proximal tubule cells (Pajor, 2014). Deletion of NaDC1 in mice leads to an increase in urinary citrate (Ho et al., 2007). Citrate prevents calcium stones by sequestering ionized calcium into a complex with higher urine solubility than calcium oxalate or phosphate.

Recent evidence has demonstrated that SLC26A6 and NaDC1 physically and functionally interact, at least in oocyte assays and in a transgenic mouse model (Ohana et al., 2013). Ohana et al. (2013) noticed that SLC26A6 knockout mice excrete not only a high level of urine oxalate but also a low level of urine citrate. These investigators tested whether a functional interaction existed between SLC26A6 and NaDC1: when SLC26A6 and NaDC1 were co-expressed in Xenopus laevis oocytes, SLC26A6 inhibited NaDC1, and NaDC1 reciprocally activated SLC26A6. But does a relationship exist between urine oxalate and citrate excretion in humans? For this to be a possibility, one must assume that this relationship between oxalate and citrate, operative in heterologous expression systems and transgenic animals, is recapitulated in humans of different ages, body weights, and genetic backgrounds. This is the question that Prochaska et al. (2021) attempt to answer with human participants and patients with kidney stone disease in this issue of Physiological Reports.

In this study, the investigators hypothesize that the relationship between SLC26A6 and NaDC1 is present in humans and that this oxalate–citrate mechanism is disrupted in stone formers (Prochaska et al., 2021). To test this, the investigators examined 24-h urine citrate and oxalate excretion in 143 non-stone formers and 13,155 stone formers from three different data sets: (1) non-stone formers from University of Chicago kidney stone registry; (2) stone formers from University of Chicago Evaluation and Treatment Program; and (3) stone formers from the Litholink testing service. After adjusting for sex and GI anion absorption, the investigators found that the multivariable regression slope between 24-h urine citrate and oxalate (normalized to urine creatinine) in non-stone formers was 3.0 (1.5–4.6; units as Δ urine citrate mmol/creatinine per Δ urine oxalate mmol/creatinine); in contrast, the regression slope between these same parameters in stone formers was only 0.3 (0.2–0.4). When all participants were considered together in a single model, the investigators found that the magnitude of the association between urine citrate and oxalate excretion was lower by 2.8 for stone formers compared with non-stone formers. The investigators conclude that an association does exist between urine oxalate and citrate in humans, such that higher oxalate excretion associates with higher urine citrate excretion, and that the magnitude of this association is attenuated in stone formers so that they are at higher risk for calcium oxalate stones.

Is there a signal that supports the proposed hypothesis? It is unclear. The conclusions are limited for a number of reasons, some of which are acknowledged by the investigators. The study was designed to show an association between urine oxalate and citrate excretion but not to prove that this association can be explained by the proposed mechanism between SLC2646 and NaDC1. Many exogenous (diet composition or eating behavior) or endogenous (obesity, chronic kidney disease, or acidosis) factors can independently affect urine oxalate and citrate excretion. The investigators attempt to control for some of these factors, but they do not report relevant factors that may affect this relationship such as age (for the non-stone forming population), weight, serum chemistries, or kidney function. Obesity is associated with higher urine oxalate excretion (Amin et al., 2018; Sakhaee, 2018), and acidosis will decrease urine citrate excretion (Alpern, 1995). Increasing age may be associated with several factors that decrease urine citrate excretion, including steady-state acid accumulation (Frassetto & Sebastian, 1996) and worsening kidney function (Gianella et al., 2021; Goraya et al., 2019). Finally, the dietary habits of subjects could be responsible for the positive correlation that was observed between urine oxalate and citrate excretion: people may tend to ingest foods that are rich in both oxalate and alkali. Moreover, it may be possible that stone formers ingest a diet that contains more oxalate than alkali because they make different dietary choices. A more definitive test of the proposed mechanism would be to feed stone formers graded amounts of oxalate with a controlled diet and then measure ensuing urine citrate excretion.

In conclusion, the simplicity of the original hypothesis by Prochaska et al. belies the complexity of the physiology underlying oxalate and citrate homeostasis in humans. The small intestine, liver, and proximal tubule all contribute to oxalate excretion, while the status of acid–base balance plays a significant factor in regulating citrate excretion. Without implementation of carefully controlled studies that account for age, sex, demographics, co-morbid illness, and diet, it is unlikely that extrapolation of the interaction between SLC2646 and NaDC1 at the cellular level will lead to an accurate ab initio prediction of how the body integrates the control of oxalate and citrate excretion. Nonetheless, the investigators should be commended for testing whether a specific biological/cellular mechanism underlying urine citrate and oxalate handling exists in a human clinical population. Working from first principles, the investigators have taken the necessary first step.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Excrétion urinaire d'oxalate et de citrate chez les patients atteints de calculs rénaux : une prédiction clinique ab initio
Calyani Ganesan, Rapports physiologiques 02 août 2021

L'excrétion urinaire d'oxalate et de citrate représente des déterminants clés du risque de calculs rénaux d'oxalate de calcium, le type de calcul rénal le plus courant dans le monde.

Une excrétion urinaire plus élevée d'oxalate ou de citrate urinaire augmentera le risque de récidive de calculs rénaux.

Les détails moléculaires qui sous-tendent la régulation de l'excrétion urinaire d'oxalate et de citrate sont devenus plus clairs au cours des deux dernières décennies. Pour l'oxalate, le transporteur d'anions SLC26A6 joue un rôle clé dans l'homéostasie de l'oxalate. SLC26A6 est exprimé dans la membrane apicale des cellules épithéliales du tubule proximal, du canal pancréatique, de l'estomac et de l'intestin grêle, et ce transporteur échange du chlorure contre de l'oxalate dans les vésicules membranaires en brosse du tubule proximal et de l'intestin grêle (Aronson, 2010). SLC26A6 dans l'intestin grêle limite l'absorption intestinale nette d'oxalate en sécrétant de l'oxalate : lorsque SLC26A6 est supprimé des souris, l'absorption intestinale nette d'oxalate augmente à un point tel que des calculs vésicaux d'oxalate de calcium se forment en raison de l'excrétion urinaire élevée d'oxalate (Jiang et al., 2006 ). En ce qui concerne le citrate, le co-transporteur de dicarboxylate de sodium NaDC1 aide à déterminer le niveau d'excrétion urinaire de citrate. NaDC1 est exprimé dans la membrane apicale des cellules épithéliales du tubule proximal et de l'intestin grêle. Le citrate est filtré librement par le rein et le citrate est récupéré du liquide tubulaire par le NaDC1 à travers les cellules des tubules proximaux (Pajor, 2014). La suppression du NaDC1 chez la souris entraîne une augmentation du citrate urinaire (Ho et al., 2007). Le citrate prévient les calculs de calcium en séquestrant le calcium ionisé dans un complexe avec une solubilité urinaire plus élevée que l'oxalate ou le phosphate de calcium.

Des preuves récentes ont démontré que SLC26A6 et NaDC1 interagissent physiquement et fonctionnellement, au moins dans les analyses d'ovocytes et dans un modèle de souris transgénique (Ohana et al., 2013). Ohana et al. (2013) ont remarqué que les souris knock-out SLC26A6 excrètent non seulement un niveau élevé d'oxalate urinaire, mais également un faible niveau de citrate urinaire. Ces chercheurs ont testé s'il existait une interaction fonctionnelle entre SLC26A6 et NaDC1 : lorsque SLC26A6 et NaDC1 étaient co-exprimés dans les ovocytes de Xenopus laevis, SLC26A6 inhibait NaDC1 et NaDC1 activait réciproquement SLC26A6. Mais existe-t-il une relation entre l'excrétion urinaire d'oxalate et de citrate chez l'homme ? Pour que cela soit une possibilité, il faut supposer que cette relation entre l'oxalate et le citrate, opérant dans les systèmes d'expression hétérologues et les animaux transgéniques, est récapitulée chez les humains d'âges, de poids corporels et d'origines génétiques différents. C'est la question que Prochaska et al. (2021) tentent de répondre avec des participants humains et des patients atteints de calculs rénaux dans ce numéro de Rapports physiologiques.

Dans cette étude, les chercheurs émettent l'hypothèse que la relation entre SLC26A6 et NaDC1 est présente chez l'homme et que ce mécanisme oxalate-citrate est perturbé dans les formateurs de calculs (Prochaska et al., 2021). Pour tester cela, les enquêteurs ont examiné l'excrétion urinaire de citrate et d'oxalate sur 24 heures chez 143 formateurs de calculs non calciques et 13 155 formateurs de calculs à partir de trois ensembles de données différents : (1) formateurs de calculs non calciques du registre des calculs rénaux de l'Université de Chicago ; (2) formateurs de pierres du programme d'évaluation et de traitement de l'Université de Chicago; et (3) formeurs de pierre du service d'essais Litholink. Après ajustement en fonction du sexe et de l'absorption des anions gastro-intestinaux, les chercheurs ont constaté que la pente de régression multivariée entre le citrate et l'oxalate urinaires sur 24 heures (normalisée à la créatinine urinaire) chez les non-calculateurs était de 3,0 (1,5 à 4,6 ; unités en Δ citrate urinaire mmol/ créatinine par d'urine oxalate mmol/créatinine); en revanche, la pente de régression entre ces mêmes paramètres dans les façonneurs de pierre n'était que de 0,3 (0,2-0,4). Lorsque tous les participants ont été considérés ensemble dans un seul modèle, les enquêteurs ont constaté que l'ampleur de l'association entre l'excrétion urinaire de citrate et d'oxalate était inférieure de 2,8 pour les formateurs de calculs par rapport aux non-formeurs de calculs. Les chercheurs concluent qu'il existe une association entre l'oxalate urinaire et le citrate chez l'homme, de sorte qu'une excrétion plus élevée d'oxalate s'associe à une excrétion urinaire plus élevée de citrate, et que l'ampleur de cette association est atténuée chez les formateurs de calculs, de sorte qu'ils présentent un risque plus élevé d'oxalate de calcium. des pierres.

Existe-t-il un signal qui appuie l'hypothèse proposée ? C'est flou. Les conclusions sont limitées pour un certain nombre de raisons, dont certaines sont reconnues par les enquêteurs. L'étude a été conçue pour montrer une association entre l'excrétion urinaire d'oxalate et de citrate, mais pas pour prouver que cette association peut être expliquée par le mécanisme proposé entre SLC2646 et NaDC1. De nombreux facteurs exogènes (composition du régime alimentaire ou comportement alimentaire) ou endogènes (obésité, maladie rénale chronique ou acidose) peuvent affecter indépendamment les excrétions urinaires d'oxalate et de citrate.

En conclusion, la simplicité de l'hypothèse originale de Prochaska et al. dément la complexité de la physiologie sous-jacente à l'homéostasie de l'oxalate et du citrate chez l'homme. L'intestin grêle, le foie et le tubule proximal contribuent tous à l'excrétion d'oxalate, tandis que l'état de l'équilibre acido-basique joue un rôle important dans la régulation de l'excrétion de citrate. Sans la mise en œuvre d'études soigneusement contrôlées qui tiennent compte de l'âge, du sexe, de la démographie, des maladies comorbides et du régime alimentaire, il est peu probable que l'extrapolation de l'interaction entre SLC2646 et NaDC1 au niveau cellulaire conduira à une prédiction ab initio précise de la façon dont le corps intègre le contrôle de l'excrétion d'oxalate et de citrate. Néanmoins, les chercheurs doivent être félicités pour avoir testé si un mécanisme biologique/cellulaire spécifique sous-jacent à la manipulation du citrate et de l'oxalate urinaire existe dans une population clinique humaine. Partant de principes premiers, les enquêteurs ont fait le premier pas nécessaire.

[Nutrimuscle-Conseils]

The Associations Between Tea and Coffee Drinking and Risk of Calcium-Oxalate Renal Stones
Fahimeh Haghighatdoost, Plant Foods for Human Nutrition volume 76, pages516–522 (2021)

Findings regarding the association between tea and coffee consumption and oxalate-calcium stone are sparse and uncertain. The purpose of this study was to investigate the relations of tea and coffee with the risk of calcium oxalate stone formation.

A total sample of 215 newly diagnosed patients with calcium oxalate stones and 215 controls matched for sex and age were recruited. Dietary intake of participants was assessed using a validated food frequency questionnaire over the preceding year and participants were asked to determine how many glasses of tea and cups of coffee they usually use. The associations between tea and coffee and kidney stone were examined using multivariable logistic regression. Compared with controls, cases had greater intake of tea (2.18±0.76 vs. 1.82±0.79 glasses/d) but lower intake of coffee (1.18±0.38 vs. 1.26±0.44 cups/week). After adjustment for potential confounders, compared with those who drank <2 glasses of tea/d, individuals with tea consumption of ≥4 glasses/d had greater risk for having calcium oxalate stone (OR= 2.73; 95 % CI: 1.50, 4.99). In the crude model, compared with coffee consumption for <1 cup/week, consumption of ≥1 cup/week was associated with a 38 % decrease in the risk of calcium oxalate stone. However, adjustment for potential confounders disappeared the significance (OR=0.81; 95 % CI: 0.48, 1.35).

These results suggest that while high consumption of tea is associated with increased risk of calcium oxalate kidney stone, coffee drinking is not pertinent. However, due to low consumption of coffee in this population, our results should be interpreted cautiously.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Les associations entre la consommation de thé et de café et le risque de calculs rénaux d'oxalate de calcium
Fahimeh Haghighatdoost, Aliments végétaux pour la nutrition humaine, volume 76, pages 516 à 522 (2021)

Les résultats concernant l'association entre la consommation de thé et de café et l'oxalate-calcium sont rares et incertains. Le but de cette étude était d'étudier les relations du thé et du café avec le risque de formation de calculs d'oxalate de calcium.

Un échantillon total de 215 patients nouvellement diagnostiqués avec des calculs d'oxalate de calcium et 215 témoins appariés pour le sexe et l'âge ont été recrutés. L'apport alimentaire des participants a été évalué à l'aide d'un questionnaire validé sur la fréquence des aliments au cours de l'année précédente et les participants ont été invités à déterminer combien de verres de thé et de tasses de café ils consomment habituellement. Les associations entre le thé et le café et les calculs rénaux ont été examinées à l'aide d'une régression logistique multivariée. Par rapport aux témoins, les cas avaient une plus grande consommation de thé (2,18 ± 0,76 contre 1,82 ± 0,79 verres/j) mais une consommation plus faible de café (1,18 ± 0,38 contre 1,26 ± 0,44 tasse/semaine). Après ajustement pour les facteurs de confusion potentiels, par rapport à ceux qui buvaient moins de 2 verres de thé/j, les personnes ayant une consommation de thé ≥4 verres/j présentaient un risque plus élevé d'avoir des calculs d'oxalate de calcium (OR= 2,73 ; 95 % IC : 1,50, 4,99) . Dans le modèle brut, par rapport à la consommation de café pendant <1 tasse/semaine, la consommation ≥1 tasse/semaine était associée à une diminution de 38 % du risque de calculs d'oxalate de calcium. Cependant, l'ajustement pour les facteurs de confusion potentiels a disparu de la signification (OR = 0,81 ; IC à 95 % : 0,48, 1,35).

Ces résultats suggèrent que si une consommation élevée de thé est associée à un risque accru de calculs rénaux d'oxalate de calcium, la consommation de café n'est pas pertinente. Cependant, en raison de la faible consommation de café dans cette population, nos résultats doivent être interprétés avec prudence.