Многие виды животных, также как и человек, в большей или меньшей степени, имеют склонность к формированию камней в почках и мочевыводящих путях. Несмотря на то, что лабораторные грызуны в норме не предрасположены к мочекаменной болезни, в настоящее время разработано и успешно применяется в исследовательской практике несколько моделей, основанных на применении литогенных агентов. В настоящее время считается, что наиболее подходящими животными для исследования процесса камнеобразования в почках являются крысы, мышей, собаки и свиньи. В качестве литогенных агентов наиболее широко применяется этиленгликоль, однако в последнее время часто можно встретить работы, в которых оксалатный уролитиаз моделировали посредством внутрибрюшинного введения раствора оксалата натрия (NaOx). В нашем исследовании мы изучали фракционный состав коллоида мочи в контексте его биофизических свойств, таких как ионный состав и pH, и биохимического состава. В эксперименте участвовали 2 группы самцов аутбредных лабораторных мыши ICR (CD-1) по 12 голов в каждой группе. Животным из контрольной группы однократно делали внутрибрюшинное введение физиологического раствора в объеме 100 мкл, животным в экспериментальной группе внутрибрюшинно вводили 100 мкл раствора NaOx однократно в дозировке 7мг на 100 грамм массы животного. В контрольных точках 4 часа и 24 часа проводили взятие образцов мочи. Анализ фракционного состава в точке 4 часа показал увеличение концентрации частиц в коллоиде мочи животных экспериментальной группы (7,56±0,57E8 частиц в мл, 3,51±0,24E8 частиц в мл – в контрольной группе). Через 24 часа после начала эксперимента в моче животных экспериментальной группы концентрация частиц уменьшилась до уровня 2,47±0,27E8 частиц в мл, концентрация у животных контрольной группы осталась на прежнем уровне 3,62±0,25E8 частиц в мл. Во всех случаях мода распредеелния приходилась на область 100-110 нм, что соответствует пику олигомерной формы белка уромодулина размером 7 МДа. Уромодулин является уникальным почечным гликопротеином, синтезируемом в толстом восходящем сегменте петли Генле, и составляющем до 60% массы белка в моче. Уромодулин имеет склонность к образованию олигомеров, наиболее часто встречающиеся олигомеры в моче имеют массу 7 МДа и 28 МДа. Анализ микроскопии осадка выявил в точке 4 часа кристаллы оксалатов в моче мышей экспериментальной группы. Также методом микроскопии отсадка было выявлено, что кристаллы окружены белковыми филаментами, хорошо окрашиваемыми бромфеноловым синим. Общеклинический анализ мочи выявил снижение у животных в экспериментальной группе плотности мочи (1,000 гр/см3 в точке 4 часа, 1,020 гр/см3 в точке 24 часа, контроль - 1,030 гр/см3), увеличение содержания белка (>500 мг/дл в точке 4 часа, 100 мг/дл в точке 24 часа, 30 мг/дл в контрольной группе) и увеличение pH (pH = 8 в точке 4 часа, в точке 24 часа и в контрольной группе pH = 5). Гистологический анализ через 24 часа после индукции патологии выявил следующие изменения в почке экспериментальных животных: множественные кристаллы в нефронах, локализованные преимущественно в толстом восходящем сегменте петли Генле, множественные кровоизлияния. На основании полученных данных можно заключить, что на фоне развития нефролитиаза на первом этапе до 4х часов на фоне процессов кристаллогенеза в процессе формирования вторичной мочи большую роль в стабилизации играет белок уромодулин, который ингибирует рост кристаллов, препятствуя достижения ими размеров 10 мкм и более, когда они перекрывают просвет канальца нефрона. В процессе стабилизации коллоида мочи, в постоянном токе жидкости концентрация белка постепенно снижается, что приводит к увеличению скорости кристаллогенеза и в итоге к закупорке просвета канальца нефрона.

Many species of animals, as well as humans, greater or lesser extent, are prone to formation of kidney and urinary tract stones. Despite the fact that laboratory rodents are not normally predisposed to urolithiasis, several models based on use of lithogenic agents have been developed and successfully applied in research practice. At present time it is considered that most suitable animals for investigation of process kidney stone formation are rats, mice, dogs and pigs. Ethylene glycol is most widely used as lithogenic agents, but recently one can often find works in which oxalate urolithiasis was modeled by intraperitoneal administration of sodium oxalate (NaOx) solution. In our study, we studied the fractional composition of urine colloid in the context of its biophysical properties, such as ionic composition and pH, and biochemical composition. Two groups of male outbred ICR laboratory mice (CD-1) of 12 animals in each group participated in the experiment. Animals in control group received intraperitoneal injection of 100 µl physiological solution once, animals in experimental group received 100 µl of NaOx solution once in a dosage of 7mg per 100 grams of animal weight. Urine samples were taken at control points at 4 h and 24 h. Analysis of fractional composition at 4-hour point showed an increase in concentration of particles in urine colloid of animals in experimental group (7.56±0.57E8 particles per ml, 3.51±0.24E8 particles per ml in control group). Twenty-four hours after beginning of experiment, concentration of particles in urine of animals in experimental group decreased to a level of 2.47±0.27E8 particles per ml, concentration in animals in control group remained at same level of 3.62±0.25E8 particles per ml. In all cases, the mode of distribution was in region of 100-110 nm, which corresponds to peak of the oligomeric form of 7-MDa uromodulin protein. Uromodulin is a unique renal glycoprotein, synthesized in thick ascending segment of the Genle loop, and constitutes up to 60% of protein in urine. Uromodulin tends to form oligomers; most common oligomers in urine have a mass of 7 MDa and 28 MDa. Microscopy analysis of sediment revealed oxalate crystals at 4 hr in urine of experimental group mice. Also, sediment microscopy revealed that crystals were surrounded by protein filaments that stained well with bromophenol blue. General clinical urinalysis revealed a decrease in urine density (1.000 g/cm3 at 4 hours, 1.020 g/cm3 at 24 hours, control 1.030 g/cm3), an increase in protein content (>500 mg/dL at 4 hours, 100 mg/dL at 24 hours, 30 mg/dL in control) and an increase in pH (pH = 8 at 4 hours, at 24 hours and control pH = 5) in animals in experimental group. Histological analysis 24 hours after induction of pathology revealed following changes in kidney of experimental animals: multiple crystals in nephrons, localized mainly in thick ascending segment of Genle loop, multiple hemorrhages. On the basis of the obtained data, it can be concluded that during first stage of nephrolithiasis development up to 4 hours, against background of crystallogenesis processes in secondary urine formation, uromodulin protein plays a major role in stabilization, which inhibits growth of crystals, preventing them from reaching 10 microns in size and more, when they overlap lumen of nephron tubule. In process of stabilization of urine colloid, in a constant stream of fluid, protein concentration gradually decreases, which leads to an increase in rate of crystallogenesis and eventually to blockage of the lumen of tubule of the nephron.