First investigation on microcrystalline pathologies of kidney allografts through cellular scale physicochemical techniques

Tubulo-interstitial microcalcifications in renal transplant are described with a wide difference of incidence (4-78%) according to time and goal of biopsies. Currently, staining procedures are used to deduce the composition of crystals and speculate about their aetiologies. Here we test the contribution of infrared microspectroscopy (IR-MS) in understanding kidney transplant crystal deposits. First, microcalcifications observed in 118 allograft biopsies are studied by IR-MS. The Fourier transform infrared signal shows that a major proportion (92%) of calcium phosphate crystals is in the pure or mixed form. Next, we compare 50 patients with calcifications to 100 without calcifications and show persistent hyperparathyroidism and tubular cell vacuolization as circumstances of crystal deposition. Finally, the graduation level of calcification by IR-MS appears to be correlated with the graft outcome. Graft survival seems to be worse in case of high microcalcification detection by IR-MS. These preliminary data suggest IR-MS as a great tool for clinicians to diagnose, characterize, and quantify microcalcifications in kidney allografts.

RésuméL'incidence des cristaux tubulo-interstitiels au sein des greffons rénaux est très variable (4 à 78%) selon le motif et le délai de réalisation de la biopsie. La nature des cristaux est déduite de leurs aspects en microscopie optique selon les différents marquages utilisés pour ensuite orienter le clinicien sur leurs étiologies. Nous testons ici l'apport de la microspectroscopie infrarouge (MS-IR) dans l'étude des dépôts cristallins du greffon rénal. Tout d'abord nous étudions en MS-IR la nature des microcalcifications de 118 biopsies de greffon. Il s'agit majoritairement (92%) de cristaux purs ou mixtes phosphocalciques. Ensuite, la comparaison de 50 patients avec calcifications à 100 témoins permet d'identifier l'hyperparathyroidie et les lésions de microvacualisations tubulaires comme étant associées aux dépôts cristallins. Enfin, l'abondance de ces dépôts est quantifiée par MS-IR. Elle semble corrélée au pronostic de la greffe, avec une survie moins bonne du greffon en cas de dépôts abondants. Ces données préliminaires suggèrent que la MS-IR est un outil performant pour le diagnostic, la caractérisation et la quantification des microcalcifications du greffon rénal.