Камнеобразование является сложным многоэтапным процессом. Ведущие теории камнеобразования определяют следующие факторы литогенеза: пресыщение мочи литогенными ионами и анионами, нарушение интраренального кровотока и транспорта мочи, дефицит ингибиторов кристаллизации и агрегации кристаллов, избыток активаторов камнеобразования, стойкие изменения рН мочи, локальные анатомические и функциональные изменения мочевыводящих путей. Сочетание генетических и экологических факторов может создать условия инициации камнеобразования в почках и роста мочевых камней.
По данным Всемирной организации здравоохранения, более 90% всей патологии человека составляют болезни с наследственным предрасположением, за исключением моногенных и хромосомных болезней, имеющих исключительно генетическую природу возникновения. Примерно 56–60% случаев развития МКБ генетически детерминировано [1, 2].
Определение генетических факторов является частью дифференциальной диагностики у больных МКБ, но известных генетических (моногенных) причин относительно немного. Указать точное их количество достаточно сложно, и все они относятся к редким наследственным заболеваниям. Моногенные формы заболевания характеризуются более тяжелыми фенотипическими изменениями и прогрессирующим нарушением функции почек. Участие генетических факторов в возникновении уролитиаза в целом доказывает ассоциация предрасположенности к МКБ с генетическими маркерами. Эти факторы играют крайне важную роль в нарушении обмена камнеобразующих веществ и создают предпосылки к возникновению условий их агрегации и кристаллизации с возможным последующим камнеобразованием. Семейный характер некоторых видов камнеобразования подтвержден несколькими исследованиями. Общая вероятность развития МКБ у лиц первой линии родства и более отдаленных родственников составляет 15–65%. В то же время только у 5–20% пациентов с МКБ есть родственники, страдающие этим заболеванием [3–7]. Оценки генетической предрасположенности к МКБ значительно выше среди близнецов — до 52–65%, с более низкими показателями встречаемости среди дизиготных близнецов по сравнению с монозиготными [8–10]. Однако определение генетического вклада в уролитиаз затруднено множественностью факторов, которые вносят вклад в кристаллизацию камнеобразующих веществ в почках и мочевыводящих путях. При этом необходимо подчеркнуть, что генетические изменения и их накопление в геноме человечества происходят достаточно медленно, и поэтому генетические факторы не являются ведущими в прогрессировании заболеваемости МКБ. Многие исследователи, говоря о развитии МКБ, акцентируют внимание не только на вкладе генетики, но и в неменьшей степени на уникальности среды обитания и образа жизни как мужчин, так и женщин [11]. Известно, что мужчины страдают МКБ чаще, чем женщины [12, 13]. Однако в последние десятилетия МКБ перестала быть заболеванием преимущественно мужчин среднего возраста. По данным клиники Мейо, на протяжении последних десятилетий среди лиц моложе 40 лет женщины обращались по поводу МКБ чаще, чем мужчины. При этом у женщин прослеживается увеличение выведения кальция, оксалатов и уменьшение магния с мочой. Изменения в экскреции камнеобразующих веществ часто связывают с изменениями в образе жизни и в диетических привычках, с увеличением частоты метаболического синдрома, в том числе частоты ожирения и сахарного диабета. Сокращение гендерного разрыва в заболеваемости МКБ, по мнению большинства ученых, обусловлено изменениями в диете [14].
Экологические факторы, внешняя среда крайне разнообразны и сложны, но их влияние наиболее очевидно, так как изменения этих факторов происходит в течение более коротких интервалов времени [15]. Основными факторами внешней среды являются питьевые и диетические особенности, воздействие меняющихся климатических условий, изменение физической нагрузки и профессиональные вредности. Существуют убедительные доказательства, что уменьшилось потребление жидкости и кальцийсодержащих продуктов населением земного шара, в то же время возросло потребление оксалата, животного белка и натрия, способствующих формированию камней.
Низкий объем выделяемой мочи приводит к высокой концентрации камнеобразующих веществ в моче и увеличивает вероятность их кристаллизации и формирования конкрементов и является фактором риска для формирования всех типов мочевых камней. Большую роль играют экологические факторы, предрасполагающие к образованию низкого объема мочи. В группу риска входят работники «горячих» цехов, водители-дальнобойщики, врачи хирургических специальностей, программисты, компьютерщики и др., вынужденные ограничивать объем потребляемой жидкости или теряющие значительное количество воды через кожные покровы или с дыханием и ведущие малоподвижный образ жизни [16].
Географическая изменчивость МКБ обычно отображает факторы риска окружающей среды. Заболевание превалирует в жарком, засушливом климате [17, 18]. В США почечные камни чаще встречаются в южных и юго-восточных регионах и менее распространены на западе страны. Глобальное изменение климата является еще одним экологическим фактором, который влияет на камнеобразование. Более высокие температуры окружающей среды, обусловленные тенденциями глобального потепления, могут привести к бо`льшим потерям воды через потоотделение. Повышенное потоотделение приводит к снижению насыщения тканей внеклеточной жидкостью, к повышению секреции вазопрессина, активирует реабсорбцию воды в почках и увеличивает концентрацию мочи и камнеобразующих веществ в ней [19, 20]. Многочисленные исследования показали, что и месячный максимум, и средняя, и минимальная температура были линейно связаны с риском развития МКБ [21–23].
Повышение температуры во всем мире хорошо документировано, а среднее повышение температуры за последние 50 лет приближается к 0,8 °С [24]. Подсчитано, что глобальное повышение температуры окружающей среды на 1 °С приводит к увеличению заболеваемости МКБ на 4%. Интересное исследование опубликовано китайскими коллегами, в котором оценивалась линейная корреляция между температурой окружающей среды и МКБ с использованием данных за 707 мес о 2,5 млн случаев МКБ в 14 странах на пяти континентах. Исследование показало, что температура атмосферного воздуха и температура на рабочем месте представляют значимые факторы риска развития МКБ, и с каждым повышением суточной температуры на 5 °С риск МКБ увеличивается на 10% [25].