Progrès en urologie (2015) 25, 557—564
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REVUE DE LA LITTÉRATURE
Lithiases urinaires et pathologies digestives : une revue de la littérature Urinary stones and bowel diseases: Systematic review B. Pradere a,∗, B. Peyronnet b, C. Brochard c, É. Le Balc’h d, C. Vigneau e, L. Siproudhis c, O. Traxer f, K. Bensalah b a
Service d’urologie, CHU de Tours, 2, boulevard Tonnellé, 37000 Tours, France Service d’urologie, CHU de Rennes, 2, rue Henri-Le-Guilloux, 35000 Rennes, France c Service de gastro-entérologie, CHU de Rennes, 2, rue Henri-Le-Guilloux, 35000 Rennes, France d Service de gastro-entérologie, CHU de Tours, avenue de la République, 37170 Chambray-lès-Tours, France e Service de néphrologie, CHU de Rennes, 2, rue Henri-Le-Guilloux, 35000 Rennes, France f Service d’urologie, hôpital Tenon, 4, rue de la Chine, 75020 Paris, France b
Rec ¸u le 8 mai 2015 ; accepté le 18 mai 2015 Disponible sur Internet le 15 juin 2015
MOTS CLÉS Lithiases urinaires ; Pathologies digestives ; Oxalobacter formigenes
∗
Résumé But. — L’objectif de cette revue était d’effectuer une mise au point sur la relation entre lithiases urinaires et pathologies digestives. Matériel. — Une revue systématique de la littérature a été réalisée sur Medline, Embase et Cochrane data base en privilégiant les études de haut niveau de preuve. Résultats. — Cinquante-trois articles ont été retenus pour la rédaction de l’article. Trois types de calculs sont principalement en cause dans les pathologies digestives : les calculs d’oxalate de calcium, d’acide urique et d’urate d’ammonium. Leur apparition est reliée à la localisation de l’atteinte digestive : grêlique, colique ou par diminution du microbiote intestinal (notamment Oxalobacter formigenes), qui vont entraîner, de fac ¸on différente : une diminution de la diurèse, du pH, une hyperoxalurie, une hypocitraturie ou encore une hypomagnésurie. Le bilan métabolique sanguin et urinaire est à la base de la prise en charge diagnostique.
Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (B. Pradere).
http://dx.doi.org/10.1016/j.purol.2015.05.001 1166-7087/© 2015 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
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B. Pradere et al. Conclusion. — Les pathologies digestives peuvent être à l’origine de la formation de lithiases urinaires. La connaissance des mécanismes en cause et du bilan à réaliser chez ces patients permet de prévenir les récidives. Associé à des apports hydriques majorés, le traitement passe par un régime et une supplémentation adaptée aux déficits liés à la pathologie digestive en cause. © 2015 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
KEYWORDS Urinary stones; Bowel disease; Oxalobacter formigenes
Summary Purpose. — The aim of the study was to explain the relationship between urinary stones and bowel disease. Methods. — A systematic review was performed on Medline, Embase and Cochrane using following keywords: urinary stones; urolithiasis; bowel; enteric and digestive. The literature selection was based on evidence and practical considerations. Results. — Fifty-three articles were selected. Three types of urolthiasis are mainly involved in digestive pathologies: calcium oxalate stones, uric acid and ammonium acid urate stones. Bowel pathologies responsible for stone disease are divided into small bowel diseases, colonic lesions and lack of an oxalate degrading bacteria (Oxalobacter formigenes) in the intestinal flora. Resulting in a decreased urine output, pH, hyperoxaluria, hypocitraturia or a hypomagnesurie. Blood and urinary explorations are the basis of diagnostic management. Conclusion. — Bowel diseases can be responsible for urolthiasis. Understanding of the mechanisms, and metabolic evaluations can prevent recurrences. Increase fluid intake associated with specific supplementation and diet are the key of the treatment. © 2015 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
Introduction
Méthodes
L’incidence de la lithiase urinaire est en constante augmentation dans les pays industrialisés et sa prévalence en France est estimée à 10 % [1]. Le risque de récidive pouvant atteindre 50 % à dix ans, le Comité lithiase de l’Association franc ¸aise d’urologie recommande la réalisation systématique d’une enquête étiologique pour chaque patient lithiasique [2—4]. L’urologue est en première ligne dans le dépistage d’anomalies métaboliques et dans la mise en œuvre de mesures de prévention. Les pathologies digestives ont un rôle souvent méconnu dans la formation des calculs urinaires. Leur fréquence dans la population générale en fait une entité qu’il est nécessaire de rechercher chez les patients ayant une maladie lithiasique. Au cours des dernières années, la compréhension des mécanismes lithogènes chez ces patients a progressé et des options thérapeutiques visant à diminuer le risque de récidive sont apparues. L’objectif de cette revue de la littérature était de faire le point sur les différents mécanismes à l’origine de la formation de calculs chez les patients qui ont des pathologies digestives, ainsi que sur les différents moyens diagnostiques et thérapeutiques qui peuvent diminuer le risque de récidive lithiasique.
Pour réaliser ce travail, une revue de la littérature a été réalisée via Medline (http://www.ncbi.nlm.nih.gov), Embase (http://www.embase.com/) et Cochrane data base (http://www.cochrane.org) en avril 2015 en utilisant les mots clés ou une combinaison des mots clés suivants : urinary stones ; urolithiasis ; bowel ; enteric ; digestive. Parmi les 263 articles recensés, nous en avons retenu 53 sur la base de leur pertinence et de leurs qualités méthodologiques en privilégiant : les essais prospectifs contrôlés randomisés dont le critère de jugement principal était la présence de lithiases urinaires. L’objectif n’était pas de recenser tous les articles en question mais de proposer une vision d’ensemble des connaissances actuelles dans ce domaine. La Fig. 1 représente le Prisma flow chart de l’étude.
Résultats Physiopathologie Les pathologies digestives peuvent être responsables de déséquilibres hydro-électrolytiques qui favorisent la
Lithiases urinaires et pathologies digestives : une revue de la littérature
Figure 1.
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Prisma flow chart.
formation de calculs urinaires [5]. La plupart des patients ont une diminution de leur diurèse. Les autres mécanismes dépendent de la localisation de l’atteinte intestinale. On peut ainsi diviser les pathologies en (Tableau 1) :
Tableau 1
• pathologies de l’intestin grêle : responsables de malabsorption et de stéatorrhée associée à une hyperoxalurie entérique et à une faible excrétion urinaire de magnésium et de citrate à l’origine de calculs d’oxalates de calcium ;
Lithiases urinaires associées à une pathologie digestive. Atteintes grêliques
Atteintes coliques
Pathologies
Maladie de Crohn, résection de grèle, maladie cœliaque, insuffisance pancréatique, by-pass jéjuno-iléal
Colectomie, RCH
Physiopathologie
Malabsorption et steatorrhée Déficit en O. formigenes (mucovicidose, Maladie de Crohn)
Diarrhée
Modifications urinaires
Diminution du volume urinaire Hyperoxalurie Hypocitraturie Hypomagnésurie
Diminution de la diurèse Diminution du pH urinaire
Principaux types de lithiases urinaires
Calculs d’oxalate de calcium
Calculs d’acide urique
Mesures de prévention
Augmentation des apports hydriques (objectif diurèse ≥ 2 L/24 h) Correction de l’hyperoxalurie : régime et traitement étiologique, probiotiques ? Cholestyramine ? Citrate de potassium en cas d’hypocitraturie Magnésium par voie orale si hypocitraturie
Augmentation des apports hydriques (objectif diurèse ≥ 2 L/24 h) Citrate de potassium si pH urinaire < 6
560 • pathologies coliques : responsables d’une diminution de la diurèse et du pH urinaire par perte d’eau, de sel et de bicarbonates dans les selles diarrhéiques à l’origine de calculs d’acide urique ; • une diminution de certaines bactéries du microbiote intestinal dégradant l’oxalate (Oxalobacter formigenes) est le troisième mécanisme intestinal qui peut être impliqué dans la formation de calculs urinaires. Les modifications de la composition des urines secondaires aux pathologies digestives sont les suivantes.
Diminution de la diurèse Les patients ayant une pathologie digestive ont une diminution de la diurèse liée la perte d’eau et de sel dans les selles diarrhéiques. La diminution de la diurèse favorise la sursaturation en microcristaux [6] qui est considérée comme un facteur lithogène majeur [7].
Diminution du pH Le pH urinaire est généralement bas chez les patients ayant une atteinte digestive du fait de la perte de bicarbonates dans les selles diarrhéiques [6]. La diminution du pH augmente le taux d’acide urique dans sa forme non dissociée entraînant une sursaturation des urines, ce qui accroît le risque de formation de calculs d’acide urique [5].
L’hyperoxalurie L’hyperoxalurie est un facteur de risque de formation de calculs d’oxalate de calcium (OxCa) [6]. Les atteintes digestives favorisent l’absorption d’oxalate au niveau intestinal, ce qui va augmenter l’excrétion d’oxalate urinaire. Ce désordre métabolique peut être lié à une malabsorption intestinale (hyperoxalurie entérique) ou à un manque de bactéries dégradant l’oxalate : les O. formigenes.
Hyperoxalurie entérique Les atteintes de l’intestin grêle sont parfois associées à une malabsorption et une stéatorrhée. Cette malabsorption touche principalement les acides gras et les sels biliaires [8]. Ceux-ci peuvent augmenter l’absorption d’oxalate en augmentant la perméabilité de la muqueuse intestinale à ce sel, notamment au niveau colique [9] (ceci pourrait expliquer que les patients ayant eu une colectomie ne développent pas d’hyperoxalurie [10]). La malabsorption peut aussi favoriser l’absorption d’oxalate en diminuant sa solubilité dans la lumière intestinale [11]. En effet, les acides gras lient le calcium intestinal qui est normalement combiné à l’oxalate pour former un complexe peu absorbable. L’oxalate, libéré du calcium, peut alors être absorbé par la muqueuse intestinale. L’augmentation de son absorption entraîne une augmentation de l’excrétion d’oxalate dans les urines : ce phénomène est appelé hyperoxalurie entérique.
O. formigenes Initialement décrite en 1985 par Allison et al., l’O. formigenes est une bactérie anaérobie commensale du tube digestif [12]. Elle transforme l’oxalate en formiate
B. Pradere et al. et CO2 grâce à deux enzymes : la formyl-CoA transférase et l’oxalyl-CoA décarboxylase [13]. Cette dégradation permet de diminuer l’oxalate disponible pour l’absorption intestinale et ainsi son excrétion urinaire [14]. Par ailleurs, l’O. formigenes peut agir sur la muqueuse colique en induisant l’excrétion entérique d’oxalate pour réduire son excrétion urinaire [15]. Plusieurs études ont mises en évidence le rôle de la diminution de O. formigenes comme cause possible d’hyperoxalurie chez les patients produisant des calculs d’OxCa [14,16]. Ce manque d’O. formigenes a été observé plus fréquemment chez les patients atteints de mucoviscidose [17] ou de maladies inflammatoires chroniques intestinales (MICI) [18]. L’O. formigenes est sensible aux antibiotiques et son absence du microbiote intestinal pourrait être liée à des antibiothérapies répétées [19,20]. Une autre explication possible de la diminution des O. formigenes chez les patients ayant une MICI serait la présence d’un déséquilibre au sein du microbiote intestinal liée à l’inflammation, entraînant une augmentation de l’immunité envers les bactéries commensales du tube digestif [21]. Ces dernières années, quelques études contrôlées ont montré que la diminution de la colonisation intestinale par O. formigenes pourrait être associée à une augmentation du risque de calculs d’OxCa du fait de leur prévalence deux fois moins importante dans les coprocultures chez les patients ayant des calculs d’OxCa [14,16].
L’hypocitraturie Le citrate est un inhibiteur de la formation des calculs d’OxCa. Il inhibe la cristallisation de l’OxCa, en jouant le rôle de chélateur du calcium et en inhibant l’agrégation des microcristaux [6]. Une faible excrétion urinaire de citrate est associée à une diminution de la formation de calculs d’OxCa [22]. L’équilibre acido-basique joue un rôle fondamental dans la réabsorption et l’excrétion urinaire de citrate. Un pH intracellulaire et/ou intraluminal bas augmente la réabsorption de citrate dans le tubule rénal proximal, augmentant ainsi l’excrétion urinaire de citrate [23]. Les pathologies digestives entraînant une acidose métabolique (secondaire à une perte de bicarbonate dans les selles) sont associées à une hypocitraturie [6,7,23].
L’hypomagnésurie Le magnésium confère une certaine protection vis-à-vis de la formation de cristaux d’OxCa par la chélation de l’oxalate et en réduisant la croissance des microcristaux. Une faible excrétion de magnésium dans les urines pourrait être associée à une augmentation de la formation de calculs d’OxCa [24]. L’hypomagnésurie est fréquente chez les patients ayant une pathologie digestive due à la malabsorption et aux pertes digestives [6,7].
Épidémiologie La prévalence des calculs urinaires chez les patients porteurs de pathologies digestives est fortement dépendante de la pathologie en cause : elle est seulement de 4 % dans la rectocolite hémorragique (RCH) [25] mais peut aller jusqu’à 37 % chez les patients ayant eu une coloproctectomie avec anastomose iléo-anale et réservoir iléal [26].
Lithiases urinaires et pathologies digestives : une revue de la littérature On retrouve couramment 3 types de calculs urinaires [6] : • calculs d’oxalate de calcium : secondaires à une hyperoxalurie, hypocitraturie et hypomagnésémie, ils apparaissent généralement dans les pathologies digestives grêliques ; • calculs d’acide urique : secondaires à une diminution de la diurèse et du pH urinaire, ils sont fréquents dans les atteintes coliques ; • calculs d’urate d’ammonium : ils sont particulièrement associés à un abus de laxatifs, mais sont aussi présents chez les patients ayant eu une résection iléale [27]. Ils surviennent en cas de diminution de pH urinaire associé à de fortes concentrations en urate et ammonium. Les pathologies digestives sont l’un des principaux facteur de risque dans la formation de calculs d’urate d’ammonium avec l’obésité et les infections urinaires à répétition [27].
Pathologies digestives pourvoyeuses de calculs urinaires Toute pathologie digestive iléale ou colique peut conduire à une modification de la composition des urines. Ainsi, de nombreuses pathologies digestives peuvent favoriser la formation de calculs urinaires.
Les pathologies digestives inflammatoires Les calculs urinaires sont plus fréquents chez les patients atteints d’une maladie de Crohn que chez ceux porteurs d’une RCH [28]. La RCH est plutôt à l’origine de calculs d’acide urique alors que la maladie de Crohn est plutôt responsable de calculs d’oxalate de calcium [6]. La diminution de la colonisation par O. formigenes pourrait contribuer à l’hyperoxalurie observée chez ces patients [18]. Un antécédent de chirurgie digestive est le principal facteur de risque de lithiase urinaire chez les patients atteints d’une MICI [7,25,28].
Chirurgie digestive Une résection iléale entraîne une malabsorption et une stéatorrhée, qui peuvent être associée à une hyperoxalurie, une hypocitraturie et une hypomagnésurie. Le risque de calculs oxalo-calciques est augmenté chez ces patients et est corrélé à la quantité de grêle réséqué [29]. La colectomie augmente le risque de formation de calculs du fait de la perte d’eau, de sel et de bicarbonate dans les selles diarrhéiques entraînant une diminution de la diurèse et une acidification du pH urinaire [30]. Ces calculs sont le plus souvent composés d’acide urique [31]. Le risque est d’autant plus important que la colectomie est associée à une iléostomie du fait de l’aggravation du déséquilibre hydroélectrolytique [32]. La chirurgie bariatrique, notamment le by-pass jéjunoiléal augmente aussi la formation de ces calculs urinaires [6].
La maladie cœliaque La maladie cœliaque entraîne une malabsorption favorisant la formation de calculs par hyperoxalurie [33]. Le risque de calculs chez ces patients n’est présent que lorsque la
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maladie n’est pas traitée et que l’oxalurie n’est pas normalisée [33].
La mucoviscidose La mucoviscidose entraîne une hyperoxalurie par deux mécanismes : la malabsorption qui en découle et l’absence d’O. formigenes secondaire aux antibiothérapies répétées [17,34].
L’insuffisance pancréatique Près de 80 % des patients ayant une dysfonction pancréatique ont une augmentation de la concentration d’oxalate urinaire [35] mais il n’y a pas de preuve d’une augmentation de la prévalence des calculs chez ces patients.
Autres Une hyperoxalurie entérique a été rapporté chez des patients ayant un drainage biliaire externe [36] et chez les patients atteints de sclérodermie systémique [37].
Bilan métabolique de calcul urinaire chez un patient atteint de pathologie digestive Les patients atteints d’une pathologie digestive et ayant une maladie lithiasique connue sont à haut risque de récidive lithiasique. Il est nécessaire de réaliser un bilan métabolique spécifique pour identifier les différents facteurs contribuant à la sursaturation des urines [38]. Celui-ci comprend la collecte des urines sur 24 h durant au moins deux jours, l’analyse du calcul (par spectrophotométrique infrarouge), un bilan métabolique sanguin, un calendrier alimentaire et une évaluation spécifique de la pathologie digestive en cause. L’analyse urinaire portera sur la créatinine, le volume, le pH, le calcium, le magnésium, le sodium, l’oxalate, le citrate et l’acide urique. L’analyse sanguine comporte un dosage de la créatinine, de la natrémie, de la kaliémie, du calcium ionisé (ou calcémie corrigée) et de l’acide urique [6,38].
Moyens de prévention Les mesures de prévention des récidives lithiasiques chez les patients porteurs de pathologies digestives et le bilan métabolique à réaliser sont résumés dans le Tableau 2. Les niveaux de preuve ont été définis selon les recommandations de l’European Association of Urology [38].
Corriger la diminution du volume urinaire Comme dans toute maladie lithiasique il est nécessaire d’augmenter les apports hydriques pour obtenir une diurèse > 2 L/24 h.
Corriger l’acidification du pH urinaire Lorsque le pH urinaire est < 6, une alcalinisation urinaire diminue la sursaturation en acide urique et prévient ainsi les récidives de calculs d’acide urique [39]. Le citrate de potassium doit être préféré au bicarbonate de sodium car il peut aussi corriger les hypocitraturies [6].
562 Tableau 2
B. Pradere et al. Niveau de preuve et grade des recommandations.
Recommandations
Niveau de preuve
Grade de recommandation
L’évaluation métabolique des lithiases urinaires dans un contexte de pathologie digestive doit inclure La collecte des urines des 24 h sur au moins deux jours (avec mesure de la créatinine, du volume urinaire, du pH, du calcium, du magnésium, du sodium, de l’oxalate, du citrate et de l’acide urique) L’analyse des calculs en spectrophotométrie Un bilan sanguin (créatinine, sodium, potassium, chlore, calcium ionisé et acide urique)
4
C
Les patients porteurs de pathologie digestive ayant une maladie lithiasique doivent augmenter leurs apports hydriques pour obtenir une diurèse supérieure à 2 L/24 h
1
A
Les patients porteurs de pathologie digestive ayant une maladie lithiasique doivent avoir un traitement alcalinisant lorsque le pH urinaire est inférieur à 6
1
A
Les patients ayant une hyperoxalurie d’origine digestive devraient bénéficier d’une supplémentation calcique, d’un régime pauvre en graisse et en oxalate, d’un apport en cholestyramine et de la prise de probiotiques
3
C
Le traitement étiologique peut réduire l’hyperoxalurie entérique
2
B
Les patients porteurs de pathologie digestive ayant une maladie lithiasique devraient avoir une supplémentation en citrate de potassium en cas d’hypocitraturie
1
A
Les patients porteurs de pathologie digestive ayant une maladie lithiasique devraient recevoir une supplémentation en magnésium en cas d’hypomagnésurie
2
B
L’allopurinol n’a pas d’intérêt chez les patients porteurs de pathologie digestive ayant une maladie lithiasique
3
C
En cas d’abus de laxatifs, un traitement séquentiel doit être préféré chez les patients ayant des calculs d’acide ammonio-uratique
3
C
Corriger l’hyperoxalurie Le régime Le calcium est normalement combiné à l’oxalate dans l’intestin formant un complexe peu absorbable. Certains auteurs ont montré que la prise de calcium diminuerait l’excrétion urinaire d’oxalate [40]. Néanmoins, cette supplémentation pourrait entraîner une hypercalciurie et il n’a jamais été prouvé que la supplémentation calcique diminuait la formation de calculs [41]. Les régimes pauvres en oxalate et en graisse pourraient réduire l’excrétion urinaire d’oxalate [42], mais à ce jour il n’y a pas de réelles preuves qu’ils puissent diminuer la formation des calculs urinaires.
Les probiotiques La dégradation de l’oxalate par les bactéries du tube digestif pourrait avoir un impact sur son absorption et donc sur l’oxalurie. Ces dernières années, de nombreux articles ont évalué l’effet de la prise de probiotiques dégradant l’oxalate. Même si plusieurs bactéries ont montré in vitro une capacité à dégrader l’oxalate [43], seules deux d’entre eux ont été étudié chez l’animal ou chez l’homme : l’O. formigenes et la « lactic acid bacteria ». Des résultats
prometteurs ont été rapportés dans des essais non contrôlés [44] mais les effets de ces traitements restent controversés, certaines études n’ayant mis en évidence aucune efficacité [45]. Le seul essai contrôlé randomisé à ce jour, évaluant l’O. formigenes dans l’hyperoxalurie primitive s’est avéré négatif [46].
La cholestyramine La cholestyramine pourrait réduire l’oxalurie en liant les acides biliaires et/ou l’oxalate dans la lumière intestinale. Chez les patients ayant un syndrome de malabsorption, la cholestyramine a montré une diminution des diarrhées et une diminution des concentrations urinaires en oxalate [47]. Cependant, elle n’était pas efficace chez les patient ayant une stéatorrhée [48].
Traitement étiologique de la malabsorption Chez les patients avec une insuffisance pancréatique, la supplémentation enzymatique entraîne une diminution de l’excrétion urinaire d’oxalate [49]. En cas de maladie cœliaque, un régime sans gluten permet une diminution de la stéatorrhée entraînant une diminution de l’excrétion urinaire d’oxalate [33].
Lithiases urinaires et pathologies digestives : une revue de la littérature
Corriger l’hypocitraturie Chez les patients ayant une hypocitraturie, un essai contrôlé randomisé a montré l’efficacité du citrate de potassium [50].
Corriger l’hypomagnésurie La supplémentation en magnésium pourrait réduire la formation de cristaux oxalo-calciques. De plus, chez certains patients, la correction de l’hypocitraturie n’est possible qu’une fois le déficit en magnésium corrigé. Un essai contrôlé randomisé récent a montré une diminution de la formation de calculs chez les patients ayant une supplémentation en magnésium [51].
Autres Chez les patients porteurs de calculs d’urate d’ammonium secondaires à un excès de laxatifs, la suppression des laxatifs permet la correction des anomalies biochimiques urinaires et permet de diminuer la sursaturation urinaire en urate d’ammonium [52]. Même si l’allopurinol réduit l’incidence des calculs urinaires et l’excrétion urinaire d’oxalate et d’acide urique chez les patients sans pathologies digestives, il ne modifie pas la composition urinaire chez les patients ayant une maladie digestive [53].
Conclusion Les pathologies digestives sont pourvoyeuses de calculs urinaires dont la nature varie selon que l’atteinte est colique ou iléale. En cas de lithiase urinaire associée à une pathologie digestive, il faut faire une exploration métabolique sanguine et urinaire, les apports hydriques doivent être > 2 L/j, une alcalinisation des urines est nécessaire dès lors que le pH est < 6. En cas d’hyperoxalurie, une supplémentation en calcium est indiquée, voire un traitement par cholestyramine et/ou probiotiques associés à un régime pauvre en graisse et en oxalate. En cas d’hypocitraturie, une supplémentation en citrate de potassium doit être mise en place. En cas d’hypomagnésurie, une supplémentation en magnésium doit être prescrite. Le traitement étiologique est nécessaire chez les patients ayant une hyperoxalurie entérique. Chez les grands consommateurs de laxatifs, un traitement séquentiel doit être instauré en présence de calculs d’urate d’ammonium.
Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts en relation avec cet article.
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Disponible en ligne sur
ScienceDirect www.sciencedirect.com
REVUE DE LA LITTÉRATURE
Lithiases urinaires et pathologies digestives : une revue de la littérature Urinary stones and bowel diseases: Systematic review B. Pradere a,∗, B. Peyronnet b, C. Brochard c, É. Le Balc’h d, C. Vigneau e, L. Siproudhis c, O. Traxer f, K. Bensalah b a
Service d’urologie, CHU de Tours, 2, boulevard Tonnellé, 37000 Tours, France Service d’urologie, CHU de Rennes, 2, rue Henri-Le-Guilloux, 35000 Rennes, France c Service de gastro-entérologie, CHU de Rennes, 2, rue Henri-Le-Guilloux, 35000 Rennes, France d Service de gastro-entérologie, CHU de Tours, avenue de la République, 37170 Chambray-lès-Tours, France e Service de néphrologie, CHU de Rennes, 2, rue Henri-Le-Guilloux, 35000 Rennes, France f Service d’urologie, hôpital Tenon, 4, rue de la Chine, 75020 Paris, France b
Rec ¸u le 8 mai 2015 ; accepté le 18 mai 2015 Disponible sur Internet le 15 juin 2015
MOTS CLÉS Lithiases urinaires ; Pathologies digestives ; Oxalobacter formigenes
∗
Résumé But. — L’objectif de cette revue était d’effectuer une mise au point sur la relation entre lithiases urinaires et pathologies digestives. Matériel. — Une revue systématique de la littérature a été réalisée sur Medline, Embase et Cochrane data base en privilégiant les études de haut niveau de preuve. Résultats. — Cinquante-trois articles ont été retenus pour la rédaction de l’article. Trois types de calculs sont principalement en cause dans les pathologies digestives : les calculs d’oxalate de calcium, d’acide urique et d’urate d’ammonium. Leur apparition est reliée à la localisation de l’atteinte digestive : grêlique, colique ou par diminution du microbiote intestinal (notamment Oxalobacter formigenes), qui vont entraîner, de fac ¸on différente : une diminution de la diurèse, du pH, une hyperoxalurie, une hypocitraturie ou encore une hypomagnésurie. Le bilan métabolique sanguin et urinaire est à la base de la prise en charge diagnostique.
Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (B. Pradere).
http://dx.doi.org/10.1016/j.purol.2015.05.001 1166-7087/© 2015 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
558
B. Pradere et al. Conclusion. — Les pathologies digestives peuvent être à l’origine de la formation de lithiases urinaires. La connaissance des mécanismes en cause et du bilan à réaliser chez ces patients permet de prévenir les récidives. Associé à des apports hydriques majorés, le traitement passe par un régime et une supplémentation adaptée aux déficits liés à la pathologie digestive en cause. © 2015 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
KEYWORDS Urinary stones; Bowel disease; Oxalobacter formigenes
Summary Purpose. — The aim of the study was to explain the relationship between urinary stones and bowel disease. Methods. — A systematic review was performed on Medline, Embase and Cochrane using following keywords: urinary stones; urolithiasis; bowel; enteric and digestive. The literature selection was based on evidence and practical considerations. Results. — Fifty-three articles were selected. Three types of urolthiasis are mainly involved in digestive pathologies: calcium oxalate stones, uric acid and ammonium acid urate stones. Bowel pathologies responsible for stone disease are divided into small bowel diseases, colonic lesions and lack of an oxalate degrading bacteria (Oxalobacter formigenes) in the intestinal flora. Resulting in a decreased urine output, pH, hyperoxaluria, hypocitraturia or a hypomagnesurie. Blood and urinary explorations are the basis of diagnostic management. Conclusion. — Bowel diseases can be responsible for urolthiasis. Understanding of the mechanisms, and metabolic evaluations can prevent recurrences. Increase fluid intake associated with specific supplementation and diet are the key of the treatment. © 2015 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
Introduction
Méthodes
L’incidence de la lithiase urinaire est en constante augmentation dans les pays industrialisés et sa prévalence en France est estimée à 10 % [1]. Le risque de récidive pouvant atteindre 50 % à dix ans, le Comité lithiase de l’Association franc ¸aise d’urologie recommande la réalisation systématique d’une enquête étiologique pour chaque patient lithiasique [2—4]. L’urologue est en première ligne dans le dépistage d’anomalies métaboliques et dans la mise en œuvre de mesures de prévention. Les pathologies digestives ont un rôle souvent méconnu dans la formation des calculs urinaires. Leur fréquence dans la population générale en fait une entité qu’il est nécessaire de rechercher chez les patients ayant une maladie lithiasique. Au cours des dernières années, la compréhension des mécanismes lithogènes chez ces patients a progressé et des options thérapeutiques visant à diminuer le risque de récidive sont apparues. L’objectif de cette revue de la littérature était de faire le point sur les différents mécanismes à l’origine de la formation de calculs chez les patients qui ont des pathologies digestives, ainsi que sur les différents moyens diagnostiques et thérapeutiques qui peuvent diminuer le risque de récidive lithiasique.
Pour réaliser ce travail, une revue de la littérature a été réalisée via Medline (http://www.ncbi.nlm.nih.gov), Embase (http://www.embase.com/) et Cochrane data base (http://www.cochrane.org) en avril 2015 en utilisant les mots clés ou une combinaison des mots clés suivants : urinary stones ; urolithiasis ; bowel ; enteric ; digestive. Parmi les 263 articles recensés, nous en avons retenu 53 sur la base de leur pertinence et de leurs qualités méthodologiques en privilégiant : les essais prospectifs contrôlés randomisés dont le critère de jugement principal était la présence de lithiases urinaires. L’objectif n’était pas de recenser tous les articles en question mais de proposer une vision d’ensemble des connaissances actuelles dans ce domaine. La Fig. 1 représente le Prisma flow chart de l’étude.
Résultats Physiopathologie Les pathologies digestives peuvent être responsables de déséquilibres hydro-électrolytiques qui favorisent la
Lithiases urinaires et pathologies digestives : une revue de la littérature
Figure 1.
559
Prisma flow chart.
formation de calculs urinaires [5]. La plupart des patients ont une diminution de leur diurèse. Les autres mécanismes dépendent de la localisation de l’atteinte intestinale. On peut ainsi diviser les pathologies en (Tableau 1) :
Tableau 1
• pathologies de l’intestin grêle : responsables de malabsorption et de stéatorrhée associée à une hyperoxalurie entérique et à une faible excrétion urinaire de magnésium et de citrate à l’origine de calculs d’oxalates de calcium ;
Lithiases urinaires associées à une pathologie digestive. Atteintes grêliques
Atteintes coliques
Pathologies
Maladie de Crohn, résection de grèle, maladie cœliaque, insuffisance pancréatique, by-pass jéjuno-iléal
Colectomie, RCH
Physiopathologie
Malabsorption et steatorrhée Déficit en O. formigenes (mucovicidose, Maladie de Crohn)
Diarrhée
Modifications urinaires
Diminution du volume urinaire Hyperoxalurie Hypocitraturie Hypomagnésurie
Diminution de la diurèse Diminution du pH urinaire
Principaux types de lithiases urinaires
Calculs d’oxalate de calcium
Calculs d’acide urique
Mesures de prévention
Augmentation des apports hydriques (objectif diurèse ≥ 2 L/24 h) Correction de l’hyperoxalurie : régime et traitement étiologique, probiotiques ? Cholestyramine ? Citrate de potassium en cas d’hypocitraturie Magnésium par voie orale si hypocitraturie
Augmentation des apports hydriques (objectif diurèse ≥ 2 L/24 h) Citrate de potassium si pH urinaire < 6
560 • pathologies coliques : responsables d’une diminution de la diurèse et du pH urinaire par perte d’eau, de sel et de bicarbonates dans les selles diarrhéiques à l’origine de calculs d’acide urique ; • une diminution de certaines bactéries du microbiote intestinal dégradant l’oxalate (Oxalobacter formigenes) est le troisième mécanisme intestinal qui peut être impliqué dans la formation de calculs urinaires. Les modifications de la composition des urines secondaires aux pathologies digestives sont les suivantes.
Diminution de la diurèse Les patients ayant une pathologie digestive ont une diminution de la diurèse liée la perte d’eau et de sel dans les selles diarrhéiques. La diminution de la diurèse favorise la sursaturation en microcristaux [6] qui est considérée comme un facteur lithogène majeur [7].
Diminution du pH Le pH urinaire est généralement bas chez les patients ayant une atteinte digestive du fait de la perte de bicarbonates dans les selles diarrhéiques [6]. La diminution du pH augmente le taux d’acide urique dans sa forme non dissociée entraînant une sursaturation des urines, ce qui accroît le risque de formation de calculs d’acide urique [5].
L’hyperoxalurie L’hyperoxalurie est un facteur de risque de formation de calculs d’oxalate de calcium (OxCa) [6]. Les atteintes digestives favorisent l’absorption d’oxalate au niveau intestinal, ce qui va augmenter l’excrétion d’oxalate urinaire. Ce désordre métabolique peut être lié à une malabsorption intestinale (hyperoxalurie entérique) ou à un manque de bactéries dégradant l’oxalate : les O. formigenes.
Hyperoxalurie entérique Les atteintes de l’intestin grêle sont parfois associées à une malabsorption et une stéatorrhée. Cette malabsorption touche principalement les acides gras et les sels biliaires [8]. Ceux-ci peuvent augmenter l’absorption d’oxalate en augmentant la perméabilité de la muqueuse intestinale à ce sel, notamment au niveau colique [9] (ceci pourrait expliquer que les patients ayant eu une colectomie ne développent pas d’hyperoxalurie [10]). La malabsorption peut aussi favoriser l’absorption d’oxalate en diminuant sa solubilité dans la lumière intestinale [11]. En effet, les acides gras lient le calcium intestinal qui est normalement combiné à l’oxalate pour former un complexe peu absorbable. L’oxalate, libéré du calcium, peut alors être absorbé par la muqueuse intestinale. L’augmentation de son absorption entraîne une augmentation de l’excrétion d’oxalate dans les urines : ce phénomène est appelé hyperoxalurie entérique.
O. formigenes Initialement décrite en 1985 par Allison et al., l’O. formigenes est une bactérie anaérobie commensale du tube digestif [12]. Elle transforme l’oxalate en formiate
B. Pradere et al. et CO2 grâce à deux enzymes : la formyl-CoA transférase et l’oxalyl-CoA décarboxylase [13]. Cette dégradation permet de diminuer l’oxalate disponible pour l’absorption intestinale et ainsi son excrétion urinaire [14]. Par ailleurs, l’O. formigenes peut agir sur la muqueuse colique en induisant l’excrétion entérique d’oxalate pour réduire son excrétion urinaire [15]. Plusieurs études ont mises en évidence le rôle de la diminution de O. formigenes comme cause possible d’hyperoxalurie chez les patients produisant des calculs d’OxCa [14,16]. Ce manque d’O. formigenes a été observé plus fréquemment chez les patients atteints de mucoviscidose [17] ou de maladies inflammatoires chroniques intestinales (MICI) [18]. L’O. formigenes est sensible aux antibiotiques et son absence du microbiote intestinal pourrait être liée à des antibiothérapies répétées [19,20]. Une autre explication possible de la diminution des O. formigenes chez les patients ayant une MICI serait la présence d’un déséquilibre au sein du microbiote intestinal liée à l’inflammation, entraînant une augmentation de l’immunité envers les bactéries commensales du tube digestif [21]. Ces dernières années, quelques études contrôlées ont montré que la diminution de la colonisation intestinale par O. formigenes pourrait être associée à une augmentation du risque de calculs d’OxCa du fait de leur prévalence deux fois moins importante dans les coprocultures chez les patients ayant des calculs d’OxCa [14,16].
L’hypocitraturie Le citrate est un inhibiteur de la formation des calculs d’OxCa. Il inhibe la cristallisation de l’OxCa, en jouant le rôle de chélateur du calcium et en inhibant l’agrégation des microcristaux [6]. Une faible excrétion urinaire de citrate est associée à une diminution de la formation de calculs d’OxCa [22]. L’équilibre acido-basique joue un rôle fondamental dans la réabsorption et l’excrétion urinaire de citrate. Un pH intracellulaire et/ou intraluminal bas augmente la réabsorption de citrate dans le tubule rénal proximal, augmentant ainsi l’excrétion urinaire de citrate [23]. Les pathologies digestives entraînant une acidose métabolique (secondaire à une perte de bicarbonate dans les selles) sont associées à une hypocitraturie [6,7,23].
L’hypomagnésurie Le magnésium confère une certaine protection vis-à-vis de la formation de cristaux d’OxCa par la chélation de l’oxalate et en réduisant la croissance des microcristaux. Une faible excrétion de magnésium dans les urines pourrait être associée à une augmentation de la formation de calculs d’OxCa [24]. L’hypomagnésurie est fréquente chez les patients ayant une pathologie digestive due à la malabsorption et aux pertes digestives [6,7].
Épidémiologie La prévalence des calculs urinaires chez les patients porteurs de pathologies digestives est fortement dépendante de la pathologie en cause : elle est seulement de 4 % dans la rectocolite hémorragique (RCH) [25] mais peut aller jusqu’à 37 % chez les patients ayant eu une coloproctectomie avec anastomose iléo-anale et réservoir iléal [26].
Lithiases urinaires et pathologies digestives : une revue de la littérature On retrouve couramment 3 types de calculs urinaires [6] : • calculs d’oxalate de calcium : secondaires à une hyperoxalurie, hypocitraturie et hypomagnésémie, ils apparaissent généralement dans les pathologies digestives grêliques ; • calculs d’acide urique : secondaires à une diminution de la diurèse et du pH urinaire, ils sont fréquents dans les atteintes coliques ; • calculs d’urate d’ammonium : ils sont particulièrement associés à un abus de laxatifs, mais sont aussi présents chez les patients ayant eu une résection iléale [27]. Ils surviennent en cas de diminution de pH urinaire associé à de fortes concentrations en urate et ammonium. Les pathologies digestives sont l’un des principaux facteur de risque dans la formation de calculs d’urate d’ammonium avec l’obésité et les infections urinaires à répétition [27].
Pathologies digestives pourvoyeuses de calculs urinaires Toute pathologie digestive iléale ou colique peut conduire à une modification de la composition des urines. Ainsi, de nombreuses pathologies digestives peuvent favoriser la formation de calculs urinaires.
Les pathologies digestives inflammatoires Les calculs urinaires sont plus fréquents chez les patients atteints d’une maladie de Crohn que chez ceux porteurs d’une RCH [28]. La RCH est plutôt à l’origine de calculs d’acide urique alors que la maladie de Crohn est plutôt responsable de calculs d’oxalate de calcium [6]. La diminution de la colonisation par O. formigenes pourrait contribuer à l’hyperoxalurie observée chez ces patients [18]. Un antécédent de chirurgie digestive est le principal facteur de risque de lithiase urinaire chez les patients atteints d’une MICI [7,25,28].
Chirurgie digestive Une résection iléale entraîne une malabsorption et une stéatorrhée, qui peuvent être associée à une hyperoxalurie, une hypocitraturie et une hypomagnésurie. Le risque de calculs oxalo-calciques est augmenté chez ces patients et est corrélé à la quantité de grêle réséqué [29]. La colectomie augmente le risque de formation de calculs du fait de la perte d’eau, de sel et de bicarbonate dans les selles diarrhéiques entraînant une diminution de la diurèse et une acidification du pH urinaire [30]. Ces calculs sont le plus souvent composés d’acide urique [31]. Le risque est d’autant plus important que la colectomie est associée à une iléostomie du fait de l’aggravation du déséquilibre hydroélectrolytique [32]. La chirurgie bariatrique, notamment le by-pass jéjunoiléal augmente aussi la formation de ces calculs urinaires [6].
La maladie cœliaque La maladie cœliaque entraîne une malabsorption favorisant la formation de calculs par hyperoxalurie [33]. Le risque de calculs chez ces patients n’est présent que lorsque la
561
maladie n’est pas traitée et que l’oxalurie n’est pas normalisée [33].
La mucoviscidose La mucoviscidose entraîne une hyperoxalurie par deux mécanismes : la malabsorption qui en découle et l’absence d’O. formigenes secondaire aux antibiothérapies répétées [17,34].
L’insuffisance pancréatique Près de 80 % des patients ayant une dysfonction pancréatique ont une augmentation de la concentration d’oxalate urinaire [35] mais il n’y a pas de preuve d’une augmentation de la prévalence des calculs chez ces patients.
Autres Une hyperoxalurie entérique a été rapporté chez des patients ayant un drainage biliaire externe [36] et chez les patients atteints de sclérodermie systémique [37].
Bilan métabolique de calcul urinaire chez un patient atteint de pathologie digestive Les patients atteints d’une pathologie digestive et ayant une maladie lithiasique connue sont à haut risque de récidive lithiasique. Il est nécessaire de réaliser un bilan métabolique spécifique pour identifier les différents facteurs contribuant à la sursaturation des urines [38]. Celui-ci comprend la collecte des urines sur 24 h durant au moins deux jours, l’analyse du calcul (par spectrophotométrique infrarouge), un bilan métabolique sanguin, un calendrier alimentaire et une évaluation spécifique de la pathologie digestive en cause. L’analyse urinaire portera sur la créatinine, le volume, le pH, le calcium, le magnésium, le sodium, l’oxalate, le citrate et l’acide urique. L’analyse sanguine comporte un dosage de la créatinine, de la natrémie, de la kaliémie, du calcium ionisé (ou calcémie corrigée) et de l’acide urique [6,38].
Moyens de prévention Les mesures de prévention des récidives lithiasiques chez les patients porteurs de pathologies digestives et le bilan métabolique à réaliser sont résumés dans le Tableau 2. Les niveaux de preuve ont été définis selon les recommandations de l’European Association of Urology [38].
Corriger la diminution du volume urinaire Comme dans toute maladie lithiasique il est nécessaire d’augmenter les apports hydriques pour obtenir une diurèse > 2 L/24 h.
Corriger l’acidification du pH urinaire Lorsque le pH urinaire est < 6, une alcalinisation urinaire diminue la sursaturation en acide urique et prévient ainsi les récidives de calculs d’acide urique [39]. Le citrate de potassium doit être préféré au bicarbonate de sodium car il peut aussi corriger les hypocitraturies [6].
562 Tableau 2
B. Pradere et al. Niveau de preuve et grade des recommandations.
Recommandations
Niveau de preuve
Grade de recommandation
L’évaluation métabolique des lithiases urinaires dans un contexte de pathologie digestive doit inclure La collecte des urines des 24 h sur au moins deux jours (avec mesure de la créatinine, du volume urinaire, du pH, du calcium, du magnésium, du sodium, de l’oxalate, du citrate et de l’acide urique) L’analyse des calculs en spectrophotométrie Un bilan sanguin (créatinine, sodium, potassium, chlore, calcium ionisé et acide urique)
4
C
Les patients porteurs de pathologie digestive ayant une maladie lithiasique doivent augmenter leurs apports hydriques pour obtenir une diurèse supérieure à 2 L/24 h
1
A
Les patients porteurs de pathologie digestive ayant une maladie lithiasique doivent avoir un traitement alcalinisant lorsque le pH urinaire est inférieur à 6
1
A
Les patients ayant une hyperoxalurie d’origine digestive devraient bénéficier d’une supplémentation calcique, d’un régime pauvre en graisse et en oxalate, d’un apport en cholestyramine et de la prise de probiotiques
3
C
Le traitement étiologique peut réduire l’hyperoxalurie entérique
2
B
Les patients porteurs de pathologie digestive ayant une maladie lithiasique devraient avoir une supplémentation en citrate de potassium en cas d’hypocitraturie
1
A
Les patients porteurs de pathologie digestive ayant une maladie lithiasique devraient recevoir une supplémentation en magnésium en cas d’hypomagnésurie
2
B
L’allopurinol n’a pas d’intérêt chez les patients porteurs de pathologie digestive ayant une maladie lithiasique
3
C
En cas d’abus de laxatifs, un traitement séquentiel doit être préféré chez les patients ayant des calculs d’acide ammonio-uratique
3
C
Corriger l’hyperoxalurie Le régime Le calcium est normalement combiné à l’oxalate dans l’intestin formant un complexe peu absorbable. Certains auteurs ont montré que la prise de calcium diminuerait l’excrétion urinaire d’oxalate [40]. Néanmoins, cette supplémentation pourrait entraîner une hypercalciurie et il n’a jamais été prouvé que la supplémentation calcique diminuait la formation de calculs [41]. Les régimes pauvres en oxalate et en graisse pourraient réduire l’excrétion urinaire d’oxalate [42], mais à ce jour il n’y a pas de réelles preuves qu’ils puissent diminuer la formation des calculs urinaires.
Les probiotiques La dégradation de l’oxalate par les bactéries du tube digestif pourrait avoir un impact sur son absorption et donc sur l’oxalurie. Ces dernières années, de nombreux articles ont évalué l’effet de la prise de probiotiques dégradant l’oxalate. Même si plusieurs bactéries ont montré in vitro une capacité à dégrader l’oxalate [43], seules deux d’entre eux ont été étudié chez l’animal ou chez l’homme : l’O. formigenes et la « lactic acid bacteria ». Des résultats
prometteurs ont été rapportés dans des essais non contrôlés [44] mais les effets de ces traitements restent controversés, certaines études n’ayant mis en évidence aucune efficacité [45]. Le seul essai contrôlé randomisé à ce jour, évaluant l’O. formigenes dans l’hyperoxalurie primitive s’est avéré négatif [46].
La cholestyramine La cholestyramine pourrait réduire l’oxalurie en liant les acides biliaires et/ou l’oxalate dans la lumière intestinale. Chez les patients ayant un syndrome de malabsorption, la cholestyramine a montré une diminution des diarrhées et une diminution des concentrations urinaires en oxalate [47]. Cependant, elle n’était pas efficace chez les patient ayant une stéatorrhée [48].
Traitement étiologique de la malabsorption Chez les patients avec une insuffisance pancréatique, la supplémentation enzymatique entraîne une diminution de l’excrétion urinaire d’oxalate [49]. En cas de maladie cœliaque, un régime sans gluten permet une diminution de la stéatorrhée entraînant une diminution de l’excrétion urinaire d’oxalate [33].
Lithiases urinaires et pathologies digestives : une revue de la littérature
Corriger l’hypocitraturie Chez les patients ayant une hypocitraturie, un essai contrôlé randomisé a montré l’efficacité du citrate de potassium [50].
Corriger l’hypomagnésurie La supplémentation en magnésium pourrait réduire la formation de cristaux oxalo-calciques. De plus, chez certains patients, la correction de l’hypocitraturie n’est possible qu’une fois le déficit en magnésium corrigé. Un essai contrôlé randomisé récent a montré une diminution de la formation de calculs chez les patients ayant une supplémentation en magnésium [51].
Autres Chez les patients porteurs de calculs d’urate d’ammonium secondaires à un excès de laxatifs, la suppression des laxatifs permet la correction des anomalies biochimiques urinaires et permet de diminuer la sursaturation urinaire en urate d’ammonium [52]. Même si l’allopurinol réduit l’incidence des calculs urinaires et l’excrétion urinaire d’oxalate et d’acide urique chez les patients sans pathologies digestives, il ne modifie pas la composition urinaire chez les patients ayant une maladie digestive [53].
Conclusion Les pathologies digestives sont pourvoyeuses de calculs urinaires dont la nature varie selon que l’atteinte est colique ou iléale. En cas de lithiase urinaire associée à une pathologie digestive, il faut faire une exploration métabolique sanguine et urinaire, les apports hydriques doivent être > 2 L/j, une alcalinisation des urines est nécessaire dès lors que le pH est < 6. En cas d’hyperoxalurie, une supplémentation en calcium est indiquée, voire un traitement par cholestyramine et/ou probiotiques associés à un régime pauvre en graisse et en oxalate. En cas d’hypocitraturie, une supplémentation en citrate de potassium doit être mise en place. En cas d’hypomagnésurie, une supplémentation en magnésium doit être prescrite. Le traitement étiologique est nécessaire chez les patients ayant une hyperoxalurie entérique. Chez les grands consommateurs de laxatifs, un traitement séquentiel doit être instauré en présence de calculs d’urate d’ammonium.
Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts en relation avec cet article.
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