A descoberta questiona o conhecimento tradicional sobre a doença e abre caminho para novas estratégias de prevenção e tratamento.
Um estudo publicado na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) revelou que bactérias estão presentes nos cálculos renais mais comuns — inclusive naqueles tradicionalmente considerados “não infecciosos”.
A pesquisa mostrou que os cálculos de oxalato de cálcio, que representam mais de 70% dos casos, contêm camadas estruturadas de biofilmes bacterianos incorporadas à matriz mineral.
A presença desses microrganismos no interior das pedras pode ajudar a explicar a alta recorrência da doença e o surgimento de infecções após a fragmentação dos cálculos, realizada em procedimentos como a litotripsia, que utiliza ondas de choque ou laser para quebrar as pedras e permitir sua eliminação pela urina.
Segundo os autores, a descoberta questiona o entendimento tradicional sobre a formação dos cálculos renais e abre caminho para novas estratégias de prevenção e tratamento da doença.
Até então, a presença de bactérias estava associada principalmente aos cálculos de estruvita, conhecidos como “pedras infecciosas” e ligados a infecções urinárias, que correspondem a apenas 2% a 6% dos casos.
Por outro lado, os cálculos de cálcio, especialmente os de oxalato de cálcio (CaOx), eram considerados formações predominantemente abióticas, resultantes da supersaturação de cálcio e oxalato na urina.
No entanto, utilizando técnicas avançadas de microscopia eletrônica e fluorescência, os pesquisadores identificaram:
- Estruturas celulares com morfologia típica de bactérias;
- Matrizes fibrosas compatíveis com biofilmes;
- Presença de DNA bacteriano e polissacarídeos característicos de comunidades microbianas.
Essas evidências foram encontradas tanto em cálculos com cultura bacteriana positiva quanto em pedras que haviam apresentado resultados negativos nos exames clínicos tradicionais.
Estrutura interna revela camadas orgânico-minerais
Ao examinar fragmentos polidos de cálculos renais, os cientistas identificaram um padrão de camadas alternadas de material orgânico e cristalino:
- Nas regiões ricas em material orgânico, os cristais eram significativamente menores, com cerca de 7 micrômetros;
- Já nas camadas predominantemente minerais, os cristais apresentavam tamanho médio muito maior, cerca de 236 micrômetros.
DNA bacteriano como “molde” para cristalização
Os pesquisadores sugerem que o ambiente urinário, rico em cálcio, gera estresse às bactérias, estimulando a liberação de DNA extracelular (eDNA), componente chave dos biofilmes.
Esse DNA, altamente carregado negativamente, pode atrair íons de cálcio e organizar essas partículas em distâncias ideais para a cristalização do oxalato de cálcio. A densidade de carga do DNA é muito superior à de outras macromoléculas já estudadas na formação de cálculos, o que poderia torná-lo um molde mais eficiente para a nucleação cristalina.
Bactérias viáveis cultivadas em cálculos
Além das análises estruturais, os cientistas realizaram culturas microbiológicas em fragmentos retirados cirurgicamente. Dos 22 cálculos analisados por estratégias de “culturomics”, 17 apresentaram bactérias viáveis, com concentrações variando em até seis ordens de magnitude.
Entre as espécies identificadas estão:
- Escherichia coli
- Proteus mirabilis
- Enterococcus faecalis
- Staphylococcus epidermidis
Mais de 30% das amostras apresentaram colonização por múltiplas espécies (polimicrobiana).
Possível explicação para recorrência e infecções
A presença de bactérias dentro dos cálculos pode ajudar a esclarecer:
- A alta recorrência da doença, que em alguns casos chega a 80%;
- O surgimento de infecções após a fragmentação das pedras, como ocorre na litotripsia.
Como os biofilmes protegem bactérias em estados metabólicos reduzidos, sua presença na matriz mineral pode permitir que os microrganismos sobrevivam mesmo quando exames convencionais indicam ausência de infecção.
Mudança de paradigma
Os autores propõem um novo modelo conceitual: os cálculos renais de cálcio não seriam apenas aglomerados minerais formados por supersaturação urinária, mas sim biocompósitos orgânico-inorgânicos, nos quais biofilmes bacterianos fazem parte da estrutura.
Embora múltiplos fatores — como proteínas urinárias e níveis de supersaturação — contribuam para a formação dos cálculos, os resultados indicam que bactérias e seus componentes moleculares podem desempenhar um papel mais relevante do que se imaginava.
A identificação desse possível caminho biogênico abre espaço para novas estratégias de prevenção e tratamento da doença, segundo os autores.
