CC BY
38
УДК 616. 62:549
МИНЕРАЛЬНАЯ ВСТАВЛЯЮЩАЯ ПРНСТАТПЛИТНВ
В. И. Каткова
Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар [email protected]
Анализ литературы и результаты исследований минеральной составляющей простатолитов показали разнообразие состава и морфологии патогенных кристаллических образований в предстательной железе. Кроме ранее установленных минералов в простатолитах впервые зафиксирован кальцит. Выявлены два морфологических типа апатита: глобулы и звездчатые образования, формирующие ячеистую структуру. Обсуждаются генетические аспекты минералооб-разования.
Ключевые слова: простатолиты, апатит, уэдделлит, структура, минералообразование.
MINERAL COMPONENT OF PROSTATE STONES
V. I. Katkova
Institute of Geology Komi SC UB RAS, Syktyvkar
The analysis of the literature and the results of researches of mineral component of prostate stones have shown a variety of structure and morphology of pathogenic crystal formations in gland. Except for earlier established minerals, for the first time it identified calcite. Two morphological types of apatite are revealed: globules and stellar structures forming a cellular texture. Genetic aspects of mineral formation are discussed.
Keywords: prostate stones, apatite, structure, mineral formation.
Исследование камней предстательной железы, безусловно, является не менее актуальным, чем исследование уролитов, кардиолитов или других патогенных минеральных образований, формирующихся в организме человека. К сожалению, в связи со слабо выраженной клинической картиной проявления простатолитов по сравнению с уролитами и малыми размерами кристаллического материала они редко попадают для изучения к минералогам.
Камни предстательной железы впервые описал Марцеллюс Донатус в 1586 г. По данным медицинской литературы, камни простаты выявляются у мужчин старше 50 лет в 1—25 % случаев и могут быть обнаружены у каждого мужчины в пожилом возрасте. Они имеют небольшие размеры, хотя иногда могут достигать 1 см. Они бывают одиночными и многочисленными, крупными и мелкими. Известны случаи, когда в предстательной железе обнаруживали 1247 камней, а вес конкрементов достигал 107.6, 320 и 348.4 г [6]. Камни имеют округлую форму и, как правило, темно-коричневый цвет. По патогенезу они подразделяются на два вида: первичные (эндогенные), формирующиеся обычно в дольках железы, и вторичные (экзогенные), отличающиеся от первых
более крупными размерами. Образование экзогенных камней связывают с попаданием урины в протоки железы.
Согласно данным, полученным М. Спектором и его соавторами [9] при анализе 31 образца, включая твердые образования и фрагменты тканей железы, в составе минеральной составляющей конкрементов идентифицированы такие фазы, как слабо окристаллизован-ный гидроксилапатит (Са5(РО4)3(ОН), брушит (СаНРО4 ^2Н2О) и витлокит (Са3(РО4)2). Авторы отмечают также неоднородность минерализации железистой ткани. Формирование кристаллических ф аз они объясняют близостью расположения железы к мочевой системе, но при этом не приводят какие-либо данные по корреляции этого процесса с уролитиазом.
Пять простатолитов округлой формы и величиной от 1.2 до 7 мм исследовали на минеральный состав С. С. Потапов и А. Ю. Чиглинцев [8]. Визуальный осмотр разреза самого крупного камня показал, что он имеет сферолито-зональное строение и ядро, окруженное «скорлупкой». Методами рентгеновской дифрактомет-рии и ИК-спектроскопии в одном из этих образцов были идентифицированы карбонатсодержащий апатит-(СаОН), апатит-(СаОН) и примеси
витлокита. Согласно результатам их исследований в простатолитах установлены минералы только одного класса — фосфаты.
С внедрением в клиническую практику трансректального ультразвукового сканирования значительно участилось выявление конкрементов в простате. Рентгенофазовые исследования, проведенные в Институте уро-нефрологии и репродуктивного здоровья человека, показали, что в 33 % проб минералообразующим компонентом в простатолитах является апатит, в 21 % — оксалаты (уэвеллит и уэдделлит), на долю уратов (солей мочевой кислоты) приходится 13 % и на смешанный состав (фосфатов с оксалатами) — 33 % [1].
Ниже приводятся результаты исследования состава, структурных особенностей четырех простатолитов и анализа эндогенных факторов, обуславливающих их формирование. Изучение образцов проводилось методами оптической (МБС-10, 01ушрш-ВХ51) и растровой электронной микроскопии (РЭМ) ^М 6400 (1Б0Ь), с помощью которых было выявлено, что конкременты бурого цвета имеют замысловатую, эллипсоидальную и шаровидную формы (рис. 1). На их гладкой поверхности наблюдаются трещины усыхания, возможно указываю-
Рис. 1. Общий вид конкрементов
щие на наличие значительного содержания адсорбированной воды в про-статолите. Средний размер камней составляет около 2 мм. На поверхности одного из них (рис. 1, б) обнаружен параллельный сросток двух кристаллов дигидрата оксалата кальция Са-С2О4 • 2Н2О (уэдделлита), которые относятся к дипирамидальному классу тетрагональной сингонии. Пространственная группа 14/т, ъ = 8.
Изучение сколов микрозондо-вым методом показало, что основными камнеобразующими компонентами в простатолитах являются кальций и фосфор с различными значениями индекса Са/Р (рис. 2). По РЭМ-изоб-ражениям можно выделить несколько структурных типов образований апатита, отличающихся размерами и конструкцией. Глобулы размером
0.5— 1 мкм встречаются в виде единичных или агрегированных образований, а также формируют глобулярноячеистую структуру. Звездчатые агрегаты апатита волокнисто-спутанного строения наблюдаются на границе с микрозональной структурой.
В шлифе, изготовленном из апатитсодержащего простатолита (рис. 1, в), просматриваются зональная структура конкремента, два ядра неправильной формы и различной степени окрашенности (рис. 3). Монокристаллы и сростки уэдделлита ромбического облика (без признаков трансформации в одноводный оксалат кальция) с характерным интерференционным окрашиванием, как правило, приурочены к границам концентрической зональности. Размеры отдельных индивидов варьируются от 10 до 100 мкм
Рис. 2. РЭМ-изображение. Морфологические типы апатита в простатолитах 16 --------------------------------------------------------------
(рис. 4). Подобные парагенезисы двух минералов зафиксированы в стомато-литах [2] и распространены в уроли-тах. Кроме того, единичные кальцийсодержащие выделения (39 % Са) без четких границ, обнаруженные в одном из изученных сколов простатоли-та, методами оптической микроскопии и зондового анализа идентифицированы как кальцит (рис. 5).
Полагаем, что минеральная составляющая изученных нами конкрементов представлена карбонатсодержащим апатитом-(СаОН) и уэдделли-том и незначительным содержанием кальцита. Из микропримесей в составе этих камней микрозондовым методом зафиксированы следы Mg, Na, Si, Al, Zn, Ir, K и S.
На наш взгляд, уэвеллит и уэд-деллит, присутствующие в составе патогенных твердых образований, явля -ются маркерами жизнедеятельности грибковой микрофлоры в организме человека. Ранее их структурные элементы были зафиксированы в уро-литах различного минерального состава [3].
Согласно исследованиям практической медицины к образованию про-статолитов приводят следующие факторы: застойные явления в предстательной железе; простатит, способствующий минералообразованию; рефлюкс (забрасывание) урины в протоки железы, провоцирующий формирование вторичных камней [5]. Что касается генезиса фосфатных уроли-тов, то его связывали с жизнедеятельностью микробных ассоциаций, включающих кишечную палочку, стафилококк, энтерококк, некоторые виды протея и синегнойную палочку [7]. В настоящее время установлено, что в этиологии воспалительных процессов нижних мочевых путей все большое значение приобретают грибковые возбудители. Различные штаммы рода Candida (более 80 %) могут быть бессимптомным проявлением инфекции. Фактором риска для возникновения грибковой колонизации эпителиальных поверхностей органов в большинстве случаев является предшествующая антибактериальная терапия.
Однако нередко наблюдается формирование асептических проста-толитов и без воспаления простаты. Была выдвинута гипотеза о том, что воспаление простаты, сопровождающееся формированием простатоли-тов, является следствием воздействия токсических веществ, проникающих
Рис. 3. Микроструктура иростатолита (см. рис. 1, в). Шлиф, ник. парал.
Рис. 4. Кристаллы уэдцеллита в апатитсодержащей матрице. Шлиф, ник. скрещ.
Рис. 5. Выделения кальцита в структуре апатита
с уриной в проток простаты при реф-люксе [5]. Следует отметить, что при исследовании скола простатолита методом РЭМ нам не удалось обнаружить элементы с морфологическими признаками, свойственными каким-либо микроорганизмам.
Не менее важным условием для формирования конкрементов является поступление камнеобразующих компонентов, которые, в частности оксалат-ионы, могут попадать в про-
стату по кровеносному руслу из других органов человека. Присутствие воспалительного экссудата, содержащего фосфаты и Са-связывающие белки, способствует их осаждению [4]. При наличии грибковой микрофлоры не исключается продуцирование щавелевой кислоты непосредственно в простате.
Таким образом, результаты наших исследований и анализ ранее опубликованных данных наводят на мысль о том, что формирование про-статолитов, так же как и уролитов, обусловлено совокупностью множества различных факторов [4]. Нами установлено, что в минеральной составляющей простатолитов кроме ранее выявленных карбонатсодержащего апатита-(СаОН), апатита-(СаОН), брушита, витлокита, уэвел-лита и уэдделлита присутствует кальцит. Выделены два морфологических типа апатита: глобулы и звездчатые образования, формирующие ячеистую структуру.
Проведен анализ основных факторов, вызывающих минералобразо-вание. К ним относятся: застойные явления в предстательной железе; воспалительные процессы, способствующие формированию камней; рефлюкс урины в протоки железы; наличие в секрете предстательной железы литогенных компонентов (Са-связываю-щих белков, фосфат- и оксалат-ионов, мочевой кислоты); жизнедеятельность грибковой микрофлоры в каком-либо органе человека.
Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных исследований УрО РАН, проект 12-П-5-1011.
Автор выражает большую благодарность С. Н. Шатохиной (Москва, МОНИКИ им. М. Ф. Владимирского) за предоставленные образцы проста-толитов.
Литература
1. Глыбочко П. В., Кузьмичева Г. М., Антонова М. О., Винаров А. 3., Гусейнов Ф. И. Исследование камней простаты физико-химическими методами // Бюллетень медицинских интернет-конференций, 2011. Т. 1. № 4. 2. Каткова В. И. Биоминералогия стомато-литов. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 111 с. 3. Каткова В. И., Филиппов В. Н. Морфотипы микробиоты в структуре биоминеральных образований // Материалы XXIII Российской конференции по электронной микроскопии. Черноголовка, 2010. С. 366. 4. Каткова В. И. Проблема генезиса уролитов // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар: Геопринт, 2011. № 10. С. 14-17. 5. Мазо Е. Б., Карабак В. И., Попов С. В., Шмельков И. Ю. Диагностика и лечение грибковой инф екции нижних мочевых путей у урологических больных // Инфекции в хирургии, 2008. Т. 6. № 2. С. 3537. 6. Малахов Г. П. Лечение простатолита. 2006. www.modemlib.ru/books. 7. Тиктинский О. Л., Александров В. П. Мочекаменная болезнь. СПб.: Питер, 2000. 384 с. 8. Потапов С. С., Чиглин-цев А. Ю. Хьюменминералогия вообще и минералогия простатолитов в частности // Минералогия техногенеза, 2001. Миасс: Имин УрО РАН, 2000. С. 122-129. 9. Spector M., Magura C. E. and Lilga J. C. Prostatic calculi // Urolithiasis. Clinical and Basic Research: (4th Int. symp. urolithiasis res., Williamsburg, 1980) / Eds Smith L.H. et al. New York; London: Plenum, 1981. P. 943-947.
Рецензент д. г.-м. н. В. И. Ракин
