Jeffrey Rimer, professeur associé de génie chimique à l’Université de Houston, était l’auteur principal de l’étude, publiée le 8 août dans l’édition en ligne de Nature. Les travaux offrent la première preuve que le composé hydroxycitrate (HCA) est un inhibiteur efficace de la croissance des cristaux d’oxalate de calcium qui, dans certaines conditions, est effectivement capable de dissoudre ces cristaux. Les chercheurs expliquent également comment cela fonctionne.
Les résultats sont le fruit d’une combinaison d’études expérimentales, d’études informatiques et d’études humaines, a déclaré Rimer.
Les calculs rénaux sont de petits dépôts minéraux durs qui se forment à l’intérieur des reins, affectant jusqu’à 12 % des hommes et 7 % des femmes. L’hypertension artérielle, le diabète et l’obésité peuvent augmenter le risque, et l’incidence signalée est en hausse.
Le traitement préventif n’a pas beaucoup changé au cours des trois dernières décennies. Les médecins disent aux patients qui risquent de développer des calculs de boire beaucoup d’eau et d’éviter les aliments riches en oxalate, comme la rhubarbe, le gombo, les épinards et les amandes. Ils recommandent souvent de prendre du citrate (CA), sous forme de citrate de potassium, un supplément qui peut ralentir la croissance des cristaux, mais certaines personnes ne peuvent pas tolérer les effets secondaires.
Le projet est né du travail préliminaire effectué par le collaborateur John Asplin, néphrologue à Litholink Corporation, qui a suggéré l’HCA comme traitement possible. Le HCA est chimiquement similaire à l’AC et est également disponible sous forme de complément alimentaire.
« Le HCA est prometteur en tant que thérapie potentielle pour prévenir les calculs rénaux », ont écrit les chercheurs. « L’HCA pourrait être préféré comme thérapie à l’AC (citrate de potassium) »
En plus de Rimer et Asplin, les auteurs de l’article comprennent Giannis Mpourmpakis et son étudiant diplômé, Michael G. Taylor, de l’Université de Pittsburgh ; Ignacio Granja de Litholink Corporation, et Jihae Chung, un étudiant diplômé de l’UH travaillant dans le laboratoire de Rimer.
Les études en tête-à-tête de l’AC et de l’HCA ont déterminé que si les deux composés inhibent la croissance des cristaux d’oxalate de calcium, l’HCA était plus puissant et présentait des qualités uniques qui sont avantageuses pour le développement de nouvelles thérapies.
L’équipe de chercheurs a ensuite utilisé la microscopie à force atomique, ou AFM, pour étudier les interactions entre les cristaux, l’AC et l’HCA dans des conditions de croissance réalistes. Selon Rimer, cette technique leur a permis d’enregistrer la croissance des cristaux en temps réel avec une résolution quasi-moléculaire.
Chung a noté que les images AFM ont enregistré le cristal se rétrécissant réellement lorsqu’il était exposé à des concentrations spécifiques de HCA. Rimer a soupçonné que la découverte initiale était une anomalie, car il est rare de voir un cristal se dissoudre réellement dans des solutions de croissance hautement sursaturées. Les inhibiteurs les plus efficaces rapportés dans la littérature arrêtent simplement la croissance du cristal.
Il s’est avéré que la découverte initiale de Chung était correcte. Après avoir confirmé qu’il était possible de dissoudre des cristaux dans des solutions sursaturées, les chercheurs ont ensuite cherché à expliquer pourquoi cela se produisait.
Mpourmpakis et Taylor ont appliqué la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) — une méthode de calcul très précise utilisée pour étudier la structure et les propriétés des matériaux — pour aborder la façon dont l’HCA et le CA se lient au calcium et aux cristaux d’oxalate de calcium. Ils ont découvert que l’HCA formait un lien plus fort avec les surfaces des cristaux, induisant une contrainte qui est apparemment soulagée par la libération du calcium et de l’oxalate, conduisant à la dissolution des cristaux.
L’HCA a également été testé sur des sujets humains, puisque sept personnes ont pris le supplément pendant trois jours, ce qui a permis aux chercheurs de déterminer que l’HCA est excrété par l’urine, une condition pour que le supplément fonctionne comme un traitement.
Bien que Rimer ait déclaré que la recherche a établi le travail de base pour concevoir un médicament efficace, des questions demeurent. La sécurité à long terme, le dosage et des essais supplémentaires sur l’homme sont nécessaires, a-t-il dit.
« Mais nos premiers résultats sont très prometteurs », a-t-il dit. « S’il fonctionne in vivo, de manière similaire à nos essais en laboratoire, le HCA a le potentiel de réduire le taux d’incidence des personnes souffrant de calculs rénaux chroniques. »