Ursachen und Pathogenese der Urolithiasis

Es gibt keine einheitliche Theorie zur Ätiologie der Urolithiasis, da in jedem Einzelfall eigene Faktoren (oder Faktorengruppen) und Erkrankungen identifiziert werden können, die zur Entwicklung von Stoffwechselstörungen wie Hyperurikosurie, Hyperkalziurie, Hyperoxalurie, Hyperphosphaturie, Veränderungen der Harnversauerung und dem Auftreten von Urolithiasis führten. Bei diesen Stoffwechselverschiebungen schreiben einige Autoren exogenen Faktoren die Hauptrolle zu, andere endogenen Ursachen.

Ätiologische Faktoren bei der Entwicklung von Urolithiasis

Endogene Faktoren		Exogene Faktoren
Erblich	Erworben
Hereditäre Störungen der Urodynamik der oberen und/oder unteren Harnwege; Hereditäre Tubulopathien; Erbliche Störungen der Enzymaktivität, Hormone oder Mangel/Überschuss an Vitaminen	Harnwegsinfektion; Erkrankungen des Verdauungstraktes, der Leber und der Gallenwege; Angeborene und erworbene Störungen der Urodynamik der oberen und/oder unteren Harnwege; Langfristige oder vollständige Immobilisierung; Sekundäre Störungen der Enzymaktivität, Hormon- oder Vitaminmangel/-überschuss; Sekundäre Tubulopathien; Erkrankungen, die zu Urolithiasis führen (Osteoporose, Leukämie, Knochenmetastasen, Multiples Myelom etc.)	Klima; Geologische Struktur des Bodens; Chemische Zusammensetzung von Wasser und Flora; Ernährungs- und Trinkgewohnheiten der Bevölkerung; Lebens- und Arbeitsbedingungen, einschließlich Umwelt- und Berufsgefahren; Iatrogene Faktoren

Pathogenese der Urolithiasis

Verschiedene Autoren verknüpfen die Pathogenese der Urolithiasis mit einer von drei Haupthypothesen:

• verstärkte Niederschlagskristallisation;
• Matrixbildung – Keimbildung;
• Mangel an Kristallisationsinhibitoren.

Die erste Hypothese der Präzipitations-Kristallisation betont die Bedeutung der Übersättigung des Urins mit Kristalloiden, die zu deren Präzipitation in Form von Kristallen führt. Dieser Mechanismus ist offensichtlich in einer Reihe von Fällen vorherrschend (Cystinurie, Uraturie, Dreifachphosphatkristallurie usw.). Dies kann jedoch nicht den Ursprung der Oxalat-Calcium-Steinbildung erklären, bei der die Ausscheidung der wichtigsten steinbildenden Komponenten praktisch nicht erhöht ist. Darüber hinaus ist ein vorübergehender Anstieg der Konzentration steinbildender Verbindungen möglich, der nicht immer nachweisbar ist.

Die Matrixhypothese der Steinbildung basiert auf der Annahme, dass verschiedene organische Substanzen zunächst einen Kern bilden, auf dem der Stein anschließend durch Kristallbildung wächst. Einige Autoren zählen dazu unter anderem Mikroglobulin im Urin, Kollagen, Mukoproteine usw. Obwohl Mikroglobulin im Urin immer in Nierensteinen vorkommt, gibt es keine Hinweise auf seine primäre Rolle bei der Steinbildung. Urin kann aufgrund der enthaltenen Kristallbildungsinhibitoren deutlich mehr Salze in gelöstem Zustand speichern als wässrige Lösungen.

Die dritte Hypothese verbindet die Entstehung von Urolithiasis mit dem Fehlen von Inhibitoren selbst bei normaler Salzkonzentration im Urin. Es gibt jedoch keine Hinweise darauf, dass bei Patienten mit Urolithiasis ein Inhibitor der Steinbildung fehlt oder dass die wichtigsten Inhibitoren der Kristallbildung dauerhaft fehlen.

Die genannten Hypothesen zur Steinbildung spiegeln zweifellos einige Mechanismen der Entstehung einer Urolithiasis wider.

Es ist jedoch unbedingt erforderlich, die Pathogenese der Steinbildung im Hinblick auf die Herkunftsquellen signifikanter Mengen von Kristalloiden und Matrixsubstanzen sowie die Gründe für die Verringerung der Konzentration von im Urin ausgeschiedenen Kristallbildungsinhibitoren zu betrachten.

Ein Anstieg steinbildender Substanzen im Blutserum führt zu einer erhöhten Ausscheidung über die Nieren, das wichtigste Organ zur Aufrechterhaltung der Homöostase, und zu einer Übersättigung des Urins. In einer übersättigten Lösung scheiden sich Salze in Form von Kristallen ab, die anschließend zunächst zur Bildung von Mikrolithen und dann durch die Sedimentation neuer Kristalle zu Harnsteinen beitragen. Der Urin ist jedoch häufig mit Salzen übersättigt (aufgrund veränderter Ernährung, klimatischer Bedingungen usw.), es bilden sich jedoch keine Steine. Eine Übersättigung des Urins allein reicht für die Steinbildung nicht aus. Für die Entstehung einer Urolithiasis sind auch andere Faktoren notwendig, wie z. B. eine gestörte Harnabflussrate, eine Harnwegsinfektion usw. Darüber hinaus enthält der Urin Substanzen, die dazu beitragen, Salze in gelöster Form zu halten und ihre Kristallisation zu verhindern: Citrat, Magnesiumionen, Zink, anorganisches Pyrophosphat, Glykosaminoglykane, Nephrocalcin, Tamm-Horsvall-Protein usw. Eine niedrige Citratkonzentration kann idiopathisch oder sekundär sein (metabolische Azidose, verminderter Kaliumspiegel, Thiaziddiuretika, verminderte Magnesiumkonzentration, renale tubuläre Azidose, Durchfall). Citrat wird von den Glomeruli ungehindert gefiltert und zu 75 % im proximalen Tubulus resorbiert. Die meisten sekundären Ursachen führen zu einer verminderten Citratausscheidung im Urin aufgrund einer erhöhten Reabsorption im proximalen Tubulus.

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