Los cálculos renales son masas sólidas que se forman en los riñones cuando ciertos minerales y sales se agrupan y cristalizan. Suelen causar dolor intenso al desplazarse por las vías urinarias.
Se creía que esos cálculos eran estructuras totalmente inertes, formadas solo por procesos químicos.
Pero un equipo de científicos de los Estados Unidos descubrió que contienen bacterias vivas y biofilms incrustados, lo que demuestra que la vida microbiana participa en su formación.
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Los resultados se publicaron en la revista PNAS de la Academia de Ciencias de los Estados Unidos.
El estudio fue llevado a cabo por investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles, la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, el Museo de Historia Natural del Condado de Los Ángeles, la Universidad de Washington en San Luis y Chan Zuckerberg Biohub Chicago.
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Lo invisible en las piedras
Durante años, los cálculos renales de calcio se creían simples acumulaciones sin vida. Solo los cálculos de infección se asociaban a bacterias, pero los de oxalato de calcio, los más comunes, no entraban en esa categoría.
El equipo de investigadores dudaba de esa versión. Algunos pacientes sufrían infecciones o recaídas que la química sola no podía explicar.
Buscaron bacterias en cálculos de oxalato de calcio, incluso en personas sin infecciones. Querían saber si esas piedras ocultaban vida microscópica y cómo se organizaba en su interior.
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El propósito también fue identificar las especies, su ubicación y su posible rol en la formación de las piedras. Así, la investigación abrió nuevas preguntas sobre el origen y el tratamiento de la litiasis renal.
Microbios en el corazón del cristal
El equipo recolectó cálculos renales de pacientes operados. Cada muestra se trató de forma estéril y se dividió para distintos análisis de laboratorio.
Usaron microscopía electrónica, espectroscopía Raman y tinciones especiales para localizar bacterias y biofilms, esa matriz pegajosa que las protege. Analizaron también un mineral puro como control.
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De esa manera detectaron que los cálculos de oxalato de calcio, el tipo más común, tienen biofilms bacterianos como parte de su estructura interna intrínseca.
Las imágenes mostraron capas alternas de minerales y biofilm, incluso en cálculos de personas sin infecciones urinarias. En esas piedras aparecieron especies como Escherichia coli, Proteus mirabilis, Enterococcus faecalis y Staphylococcus epidermidis.
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Más del 30% de los cálculos contenía varias especies bacterianas, lo que revela una comunidad microbiana compleja.
“En este estudio demostramos la existencia de bacterias, organización de biofilm bacteriano y componentes moleculares específicos del biofilm en cálculos renales humanos basados en calcio, que según la convención se consideran abióticos y, por lo tanto, no infecciosos”, afirmaron los investigadores.
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El análisis molecular mostró bacterias y biofilm no solo en la superficie, sino en el interior de los cálculos. Forman una estructura donde lo orgánico y lo inorgánico se mezclan. Así, las bacterias parecen funcionar como semillas para que crezcan cristales de calcio.
Las zonas con biofilm tenían más ADN bacteriano y, cerca de esas áreas, los cristales eran más pequeños. Esto sugiere que las bacterias ayudan a sumar nuevas capas minerales.
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“El hecho de que las bacterias se observen ahora tan ampliamente en los cálculos renales puede ser conceptualmente relevante”, señalaron los científicos. Plantearon que el entorno urinario y el calcio bacteriano facilitan la formación de nuevos núcleos de cristales.
Nuevos caminos de prevención
A partir de los resultados, el equipo de científicos recomienda estudiar más a fondo cómo el biofilm bacteriano influye en la formación de cálculos de calcio.
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Hoy, los tratamientos se centran en dieta, hidratación y cirugía, pero los antibióticos no siempre funcionan y pueden generar resistencia.
Los investigadores resaltan que, aunque encontraron bacterias y biofilm en muchos cálculos de calcio, esto no significa que todos los casos tengan el mismo origen.
Faltan estudios para comprender la relación entre bacterias, minerales y recurrencia de la enfermedad.
“En conclusión, encontramos que independientemente de la positividad del cultivo, las bacterias y el biofilm estaban presentes en los cálculos renales humanos basados en calcio y pueden desempeñar un papel causal”, comentaron.
Este enfoque abre la puerta a terapias que apunten a la comunidad microbiana de los cálculos renales y a nuevas estrategias preventivas para quienes sufren esta condición.
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