Jeffrey Rimer, profesor asociat de inginerie chimică la Universitatea din Houston, a fost autorul principal al studiului, publicat pe 8 august în ediția online a revistei Nature. Lucrarea oferă prima dovadă că compusul hidroxicitrat (HCA) este un inhibitor eficient al creșterii cristalelor de oxalat de calciu care, în anumite condiții, este chiar capabil să dizolve aceste cristale. Cercetătorii explică, de asemenea, cum funcționează.
Dezvăluirile sunt rezultatul unei combinații de studii experimentale, studii computaționale și studii la om, a spus Rimer.
Calculele renale sunt depozite minerale mici și dure care se formează în interiorul rinichilor, afectând până la 12 la sută dintre bărbați și șapte la sută dintre femei. Hipertensiunea arterială, diabetul și obezitatea pot crește riscul, iar incidența raportată este în creștere.
Tratamentul preventiv nu s-a schimbat prea mult în ultimele trei decenii. Medicii le spun pacienților care riscă să dezvolte pietre să bea multă apă și să evite alimentele bogate în oxalat, cum ar fi rubarba, okra, spanacul și migdalele. Ei recomandă adesea administrarea de citrat (CA), sub formă de citrat de potasiu, un supliment care poate încetini creșterea cristalelor, dar unele persoane nu pot tolera efectele secundare.
Proiectul a luat naștere din munca preliminară efectuată de colaboratorul John Asplin, un nefrolog de la Litholink Corporation, care a sugerat HCA ca posibil tratament. HCA este similar din punct de vedere chimic cu CA și este disponibil și ca supliment alimentar.
„HCA se arată promițător ca o potențială terapie pentru prevenirea pietrelor la rinichi”, au scris cercetătorii. „HCA poate fi preferat ca terapie în locul CA (citrat de potasiu).”
În afară de Rimer și Asplin, printre autorii lucrării se numără Giannis Mpourmpakis și studentul său absolvent, Michael G. Taylor, de la Universitatea din Pittsburgh; Ignacio Granja de la Litholink Corporation și Jihae Chung, un student absolvent al UH care lucrează în laboratorul lui Rimer.
Studiile față în față ale CA și HCA au determinat că, deși ambii compuși inhibă creșterea cristalelor de oxalat de calciu, HCA era mai puternic și prezenta calități unice care sunt avantajoase pentru dezvoltarea de noi terapii.
Echipa de cercetători a folosit apoi microscopia de forță atomică, sau AFM, pentru a studia interacțiunile dintre cristale, CA și HCA în condiții de creștere realiste. Potrivit lui Rimer, tehnica le-a permis să înregistreze creșterea cristalelor în timp real, cu o rezoluție aproape moleculară.
Chung a remarcat că imaginile AFM au înregistrat cristalul micșorându-se efectiv atunci când a fost expus la concentrații specifice de HCA. Rimer a suspectat că descoperirea inițială era o anomalie, deoarece este rar să vezi un cristal dizolvându-se efectiv în soluții de creștere foarte suprasaturate. Cei mai eficienți inhibitori raportați în literatura de specialitate pur și simplu opresc cristalul din creștere.
Se pare că descoperirea inițială a lui Chung era corectă. După ce au confirmat că este posibilă dizolvarea cristalelor în soluții suprasaturate, cercetătorii au căutat apoi motive pentru a explica de ce s-a întâmplat acest lucru.
Mpourmpakis și Taylor au aplicat teoria funcțională a densității (DFT) – o metodă de calcul foarte precisă folosită pentru a studia structura și proprietățile materialelor – pentru a aborda modul în care HCA și CA se leagă de calciu și de cristalele de oxalat de calciu. Ei au descoperit că HCA a format o legătură mai puternică cu suprafețele cristalelor, inducând o tensiune care este aparent eliberată prin eliberarea calciului și a oxalatului, ceea ce duce la dizolvarea cristalelor.
HCA a fost, de asemenea, testat pe subiecți umani, deoarece șapte persoane au luat suplimentul timp de trei zile, permițând cercetătorilor să determine că HCA este excretat prin urină, o cerință pentru ca suplimentul să funcționeze ca tratament.
În timp ce Rimer a spus că cercetarea a stabilit bazele pentru proiectarea unui medicament eficient, rămân întrebări. Este nevoie de siguranță pe termen lung, de dozare și de studii suplimentare pe oameni, a spus el.
„Dar rezultatele noastre inițiale sunt foarte promițătoare”, a spus el. „Dacă funcționează in vivo, similar cu studiile noastre în laborator, HCA are potențialul de a reduce rata de incidență a persoanelor cu afecțiuni cronice ale calculilor renali.”
.