Un geólogo, un microscopista y un médico entran a un laboratorio y, con sus colegas de todo el país, hacen un descubrimiento que anula siglos de pensamiento sobre la naturaleza y composición de los cálculos renales. La información clave del equipo, informó en la revista Informes científicos , es que los cálculos renales se forman en capas ricas en calcio que se parecen a otras mineralizaciones en la naturaleza, como las que forman arrecifes de coral o surgen en aguas termales, acueductos romanos o campos petrolíferos subterráneos.
Los investigadores descubrieron que lo más importante para la salud humana es que los cálculos renales se disuelven parcialmente y vuelven a crecer una y otra vez a medida que se forman.
Esto contradice la idea generalizada de que los cálculos renales son rocas homogéneas que nunca se disuelven y son diferentes de todas las otras rocas en la naturaleza, dijo el profesor de geología y microbiología de la Universidad de Illinois Bruce Fouke, quien dirigió la nueva investigación con Jessica Saw, una estudiante de medicinaen la Facultad de Medicina de Mayo Clinic y estudiante de doctorado en la U. de I .; y Mayandi Sivaguru, directora asociada de los Laboratorios Carl Zeiss @ Ubicación en el Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica de la U. deYO.
"Al contrario de lo que los médicos aprenden en su entrenamiento médico, encontramos que los cálculos renales se someten a un proceso dinámico de crecimiento y disolución, crecimiento y disolución", dijo Fouke. "Esto significa que algún día podremos intervenir para disolvernos por completolos cálculos en el riñón del paciente, algo que la mayoría de los médicos de hoy en día diría es imposible.
"En lugar de ser bultos cristalinos sin valor, los cálculos renales son un registro minuto a minuto de la salud y el funcionamiento del riñón de una persona", dijo.
Los resultados fueron el resultado de observar los cálculos renales mucho más de cerca y con una gama más amplia de técnicas de microscopía de luz y electrónica que otras que habían empleado antes, dijo Sivaguru, el autor principal del estudio que dirigió el trabajo de microscopía. Los métodos incluyeroncampo brillante, contraste de fase, polarización, confocal, fluorescencia y microscopía electrónica, con combinaciones recientemente inventadas de estas herramientas y espectroscopía de rayos X.
Muchas de las técnicas se emplean comúnmente en geología y geobiología, pero no se han utilizado para estudiar mineralizaciones en organismos vivos, como los cálculos renales y los cálculos biliares que se forman en el cuerpo humano, dijo Fouke. En particular, el uso de luz ultravioleta, que hace que algunos minerales y proteínas fluorescentes a diferentes longitudes de onda, ofreció un vasto y nuevo tesoro de información.
Una tecnología desarrollada recientemente, la microscopía de súper resolución Airyscan, permitió al equipo ver las muestras a una resolución de 140 nanómetros, un aumento mucho mayor de lo que normalmente es posible con la microscopía de luz.
El esfuerzo resultó en imágenes espectacularmente claras y coloridas del historial de crecimiento interior de los cálculos renales, revelando que están formados en capas delgadas alternas de materia orgánica y cristales, interrumpidos en lugares con cristales interiores que sobresalen.
En las primeras etapas del desarrollo de cálculos renales, los investigadores encontraron que los cristales de una forma hidratada de oxalato de calcio se adhieren entre sí, formando un grupo grande e irregular. Las capas de materia orgánica y cristales se acumulan en la parte superior de este núcleo interno,creando una capa exterior. Las piedras continúan disolviéndose y creciendo. Ser capaz de ver las capas claramente por primera vez hizo posible recrear esta historia geológica, dijo Fouke.
"En geología, cuando ves capas, eso significa que algo más viejo está debajo de algo más joven", dijo. "Una capa puede depositarse en el transcurso de períodos de tiempo muy cortos a muy largos".
Pero muchas de las capas se rompieron, revelando que parte de las piedras, generalmente los cristales dihidratados interiores, se habían disuelto. Nuevos cristales de una forma deshidratada de oxalato de calcio habían comenzado a crecer nuevamente dentro de esos vacíos.
"Por lo tanto, solo una roca representa una serie completa de eventos a lo largo del tiempo que son críticos para descifrar la historia de la enfermedad de cálculos renales", dijo Fouke.
"Los investigadores y médicos que estudian y tratan la enfermedad renal ahora tendrán que repensar sus supuestos básicos", dijo Saw.
"Antes de este estudio, se pensaba que un cálculo renal es simplemente un cristal simple que se agranda con el tiempo", dijo. "Lo que estamos viendo aquí es que es dinámico. El cálculo está creciendo y disolviéndose, creciendo ydisolviéndose. Es muy rico en muchos componentes. Está muy vivo "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Original escrito por Diana Yates. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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