La découverte de l’impact du zinc sur les calculs rénaux a donné lieu à un curieux phénomène : deux théories différentes sont apparues, chacune contredisant l’autre. La première : le zinc arrête la croissance des cristaux d’oxalate de calcium qui constituent les calculs ; la seconde : il modifie la surface des cristaux, ce qui favorise leur croissance. Aujourd’hui, on peut dire que les deux théories sont correctes, comme le rapporte la revue de l’America Chemical Society, Crystal Growth & Design, de Jeffrey Rimer, professeur d’ingénierie chimique et biomoléculaire Abraham E. Dukler à l’université de Houston, qui a mené la première étude permettant de résoudre les différentes hypothèses.
« Ce que nous observons avec le zinc est quelque chose que nous n’avions pas vu auparavant. Il ralentit effectivement la croissance des cristaux d’oxalate de calcium et, dans le même temps, il modifie la surface des cristaux, provoquant des défauts sous la forme d’intercroissances. Ces anomalies créent des centres où de nouveaux cristaux peuvent se nucléer et se développer », rapporte Rimer, qui qualifie cet effet d’arme à double tranchant.
La formation de calculs rénaux est un état pathologique dont la fréquence a augmenté chez les patients, entraînant une augmentation de la souffrance et une forte hausse des coûts médicaux.
Bien que l’on trouve des cristaux d’oxalate de calcium partout, la forme la plus abondante de ces cristaux dans la nature est l’oxalate de calcium monohydraté (OCM), celui que l’on trouve dans les calculs rénaux humains. Avec le COM, les calculs rénaux sont composés de divers dépôts durs de sels inorganiques et de composés organiques (par exemple, des protéines) qui cristallisent ou se collent ensemble dans l’urine concentrée. Leur passage dans les voies urinaires peut être très douloureux.
Dans cette étude, Rimer et son équipe ont utilisé une combinaison d’expériences in vitro et de modélisation computationnelle pour décoder les effets du zinc sur la croissance des cristaux de COM.
« Les techniques que nous utilisons dans notre laboratoire pour étudier ces systèmes nous permettent d’obtenir une meilleure image et de déconstruire ces systèmes complexes afin d’identifier de nouveaux moyens de prévenir la formation de calculs rénaux », a déclaré Rimer. « Il s’agit d’outils habilitants qui nous permettent de comprendre, à un niveau presque moléculaire, comment diverses espèces présentes dans l’urine peuvent réguler la croissance des cristaux. »
Les conclusions de Rimer sur le double rôle du zinc sur la COM ont été confirmées par des mesures de microscopie à force atomique montrant une capacité unique des ions zinc à modifier la terminaison des surfaces cristallines.
L’équipe a comparé l’impact du zinc sur la COM, avec des ions similaires comme le magnésium.
« Nous nous sommes demandé ce qui se passerait si nous utilisions d’autres ions communément trouvés dans l’urine, comme le magnésium, et la réponse a été rien. Il n’avait que peu ou pas d’effet, alors que le zinc avait un effet majeur. Il s’agit d’une excellente démonstration de l’impact des différences subtiles dans la nature des diverses espèces sur leur interaction avec les surfaces cristallines », a déclaré M. Rimer.
Source : Does Zinc Inhibit or Promote Growth of Kidney Stones? Well, Both. – University of Houston (uh.edu)