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Nierensteine (Nephrolithiasis) (1/3)

Nierensteine (Nephrolithiasis) (1/3): Ursachen der Steinentstehung
Nierensteine (Nephrolithiasis) (2/3): Klinik und Diagnose
Nierensteine (Nephrolithiasis) (3/3): operative Therapie und Prophylaxe

Zusammenfassende Literatur Nierensteine: (Coe u.a., 2005) (Moe, 2006) (Tiselius u.a., 2001).

Definition der Nephrolithiasis

Steinerkrankung der Nieren. Bildung von Harnsteinen (Konkrementen) in dem Hohlsystem der Nieren (Kelchsteine, Nierenbeckensteine), welche in die ableitenden Harnwege eintreten können (Harnleitersteine).

Epidemiologie der Nierensteine

Wohlstandserkrankung:

Häufung der Nephrolithiasis (Nierensteine) bei Erwachsenen in Gesellschaften mit Nahrungsüberfluss und bei reduzierter körperlicher Bewegung (starker Risikofaktor: metabolisches Syndrom). In diesen Gesellschaften ist jedoch das Risiko für eine Urolithiasis (Nierensteine) bei Kindern reduziert, Kinder entwickeln gehäuft Harnsteine in Gebieten mit Nahrungsmittelmangel.

Erkrankungsrisiko für Nierensteine:

lebenslanges Erkrankungsrisiko 4 %, Rezidivrisiko bei unbehandelten Patienten um 50–60 %. Mehr als die Hälfte der Steinbildner hat nur ein Rezidiv, 10–20 % erleben 3 und mehr Rezidive im Verlauf ihres Lebens. Männer:Frauen = 4:1, familiäre Häufung.

Ursachen der Nierensteine

Formale Pathogenese der Nierensteine

Matrixtheorie:

ausgehend von einer organischen Matrix werden die Steinkristalle sekundär angelagert. Im reifen Stein hat die Matrix einen Anteil von 2–10 %.

Kristallisationstheorie:

Fünf Mechanismen führen zur Nierensteinentstehung:

Übersättigung
Nukleation
kristallines Wachstum
Aggregation von Kristallen
der Mangel an Inhibitoren der Nukleation, Kristallisation und Aggregation unterstützen die Nierensteinentstehung: Pyrophosphat, Citrat, Magnesium, Glykosaminoglykane, Heparin und Chondroitinsulfat.

Kalzium-Nephrolithiasis

Eine Hyperkalziurie wird variabel definiert: 5–7,5 mmol (200–250 mg) Kalzium /24 h Urin. Eine Hyperkalziurie wird bei 50 % der Nierensteinpatienten nachgewiesen. 80 % der Harnsteine sind kalzifiziert.
50 % des Blutkalziums (fast 100 % des ionisierten Kalziums) wird glomerulär filtriert, 95 % wird im proximalen und distalen Tubulus absorbiert und weniger als 2 % wird ausgeschieden.

Steinarten:

kalziumhaltige Steine sind Weddellit-Steine (Kalziumoxalatdihydrat),Whewellit-Steine (Kalziumoxalatmonohydrat), Hydroxyapatit-Steine (Kalziumphosphat) und Brushit-Steine (Kalziumhydrogenphosphat).

Absorptive hyperkalziurische Nephrolithiasis:

von den 500–1000 mg Kalzium in der Nahrung werden normalerweise 150–200 mg im Dünndarm absorbiert, welche dann über den Urin wieder ausgeschieden werden. Bei erhöhter Kalziumabsorption im Dünndarm steigt die Kalziumkonzentration im Blut, welches zu einer verminderten Parathormonkonzentration führt. Der verminderte Parathormonspiegel führt zu einer verminderten tubulären Kalziumabsorption und damit zu einer Hyperkalziurie.

Hormonelle hyperkalziurische Nephrolithiasis:

ein primärer Hyperparathyreoidismus führt zu einer Hyperkalziämie durch gesteigerte Kalziumresorption aus dem Knochen und Absorption aus dem Darm bei unzureichender Ausscheidung über die Nieren. Es entsteht eine Nephrokalzinose und rez. Nierensteine.

Renale hyperkalziurische Nephrolithiasis:

durch einen tubulären Defekt entsteht eine Hyperkalziurie und Hypokalziämie. Die Hypokalziämie führt zur vermehrten Freisetzung von Parathormon (sekundärer Hyperparathyreoidismus), erhöhten Synthese von Vitamin D3, Mobilisation von Kalzium aus dem Knochen und erhöhte Absorption aus dem Darm.

Hyperurikosurische Kalzium-Nephrolithiasis:

Hyperurikosurie begünstigt nicht nur die Bildung von Harnsäuresteinen (s. u.), sondern auch von Kalzium-Nierensteinen. Die Hyperurikosurie führt zu einem Mangel an Inhibitoren der Lithogenese, typischerweise entstehen neben Harnsäuresteinen auch Kalziumoxalatsteine.

Hyperoxalurische Kalzium-Nephrolithiasis:

erhöhte Oxalatausscheidung im Urin (>0,5 mmol/24 h Urin) führt zu Kalziumoxalat-Nierensteinen.

Sekundäre Hyperoxalurie:

eine erhöhte enterale Resorption von Oxalat entsteht durch chronische Steatorrhö, wie bei Ileumerkrankungen, Pankreaserkrankungen usw. Die Fette im Darm verbrauchen bei Verseifungsprozessen das Kalzium im Darm, welches normalerweise das Oxalat bindet und die Resorption verhindert. Diätische Faktoren wie Spinat, Rharbarber, Mangold oder eine Vit. C-Substitution sind ebenfalls zu beachten.

Primäre Hyperoxalurie:

durch Enzymdefekte in der Leber entsteht ein massiver Anstieg der Oxalsäure, welche in Gewebe abgelagert wird. Die Oxalurie liegt typischerweise über 1 mmol/24 h Urin. Die Erkrankung führt zur terminalen Niereninsuffizienz, neben der Harnsteinmetaphylaxe (s. u.) kann kausal nur die kombinierte Leber-Nieren-Transplantation helfen.

Hypozitraturische Kalzium-Nephrolithiasis:

Zitrat ist ein Inhibitor der Lithogenese, durch Komplexbildung mit Kalzium und durch Behinderung der Kalziumsalz-Kristallisation. Eine Hypozitraturie wird bei 20–60 % der Kalziumsteinträger allein oder in Kombination anderer metabolischen Störungen als Ursache für die Steinbildung gefunden.

Die erniedrigte Ausscheidung von Zitrat entsteht i. d. R. durch eine erhöhte Säurebelastung des Körpers. Dies entsteht bei der distalen renalen tubulären Azidose (s. u.), Hypokaliämie, chronischer Diarrhö, Hypomagnesiämie, Fasten, übermäßigem Fleischkonsum, Androgenabusus und übermäßigem körperlichen Training (Bodybuildersteine). Zitrat kann auch bei Harnwegsinfekten durch die Bakterien verbraucht werden oder isoliert ohne Säurebelastung auftreten.

Renale tubuläre Azidose (RTA):

die renale tubuläre Azidose ist eine Erkrankungsgruppe mit tubulären Störungen der Protonen-Ausscheidung oder Bikarbonat-Resorption mit Ausbildung einer metabolischen Azidose.

Typ 1 (distale) RTA:

gestörte Protonensekretion des distalen Nephrons (Defekt der Typ-A-Zwischenzellen der Sammelrohre) mit Ausbildung einer hypokalämischen, hyperchlorämischen metabolischen Azidose, Nephrolithiasis, Nephrokalzinose und erhöhtem Urin-pH. Die Ausprägung der Erkrankung ist je nach Vererbung und Enzymdefekt variabel. Typischerweise zeigt sich im Tagesprofil des Urin-pH immer Werte über 5,8 und es entstehen Kalziumphosphatsteine. Auch nach Säurebelastung (Ammonium-Chlorid 0,1 g/kgKG) bleibt der Urin-pH über 5,4. Je nach Ausprägung der metabolischen Azidose wird zwischen einer inkompletten (normale Bikarbonat-Konzentration in der BGA) oder kompletten (erniedrigte Bikarbonat-Konzentration) renalen tubulären Azidose gesprochen.

Typ 2 (proximale) RTA:

Defekt der Bikarbonat-Resorption im proximalem Tubulus mit Wachstumsverzögerung der Kinder, Hypokaliämie, metabolische Azidose und rachitische Veränderungen. Durch die normale Zitratausscheidung entsteht typischerweise keine Nephrolithiasis.

Typ 4 (distale) RTA:

meist bedingt durch eine chronische Nierenschädigung (Diabetes mellitus...) entsteht eine unzureichende Natriumrückresorption, dadurch werden Protonen und Kalium unzureichend ausgeschieden. Zusätzlich besteht eine Aldosteron-Resistenz. Eine Nephrolithiasis ist nicht typisch.

Weitere Nierensteinarten

Struvit-Steine:

10 % aller Nierensteine. Bestehen aus Magnesium, Ammonium und Phosphat (MAP). Ursächlich sind Harnwegsinfekte mit Harnstoff-spaltenden Bakterien, welche das Enzym Urease besitzen. Die resultierende Ammoniumproduktion bewirkt einen alkalischen Urin (i. d. R. >7), dann können MAP-Kristalle präzipitieren.
Die häufigsten Urease-produzierenden Bakterien bei Harnwegsinfektionen sind Proteus, Klebsiella, Pseudomonas und Staphylokokken.

Harnsäuresteine:

10 % aller Harnsteine. Harnsäuresteine sind röntgennegativ (nicht sichtbar im konventionellen Röntgen-Abdomen), erzeugen aber den typischen Steinschatten im Sonogramm und sind in der Computertomographie sichtbar. Harnsäuresteine entstehen bei Hyperurikosurie und bei einem sauren Urin-pH, niedrige Diuresemengen sind ebenfalls ein Risikofaktor. Zahlreiche Erkrankungen bewirken o.g. Risikofaktoren, der wichtigste pathophysiologische Faktor ist der saure Urin-pH.

Hyperurikosurie:

definiert als die tägliche Harnsäureausscheidung über 4 mmol/24 h Urin, eine Hyperurikämie muss nicht obligat vorhanden sein. Vermehrte Purinzufuhr mit der Nahrung, endogene Überproduktion durch Enzymdefekte, myeloproliferative Erkrankungen, Tumorzerfall, Chemotherapie, Medikamente (Probenicid) oder katabolische Zustände sind ursächlich für die Hyperurikosurie.

Säurestarre des Urins:

es existieren mehrere Mechanismen für kontinuierlich saure Urin-pH-Werte unter 6. Die Säurestarre des Urins ist mit dem metabolischen Syndrom und der Insulinresistenz bei Diabetes mellitus Typ 2 assoziiert. Ein weiterer Mechanismus scheint der Verlust der basischen pH-Veränderungen des Urins in Reaktion auf die Sekretion der Magensäure zu sein. Eine zu hohe Zufuhr an tierischen Proteinen führt ebenfalls zu saurem Urin.

Zystinsteine:

1–2 % aller Harnsteine. Heterozygote (1:200) und homozygote (1:20 000) Manifestation der Zystinurie führt bei saurem pH zu einer Präzipitation der Zystinsteine. Im Röntgen ist der abgerundete milchglasartige Stein typisch.

Xanthinsteine:

entstehen bei dem angeborenen Defekt der Xanthinoxidase und sind wie Harnsäuresteine nicht röntgendicht.

2,8-Dihyroxyadeninsteine:

Kinder mit angeborenen Defekten der Adenin Phosphoribosyltransferase (APRT) bilden 2,8-Dihyroxyadeninsteine.

Indinavir-Steine:

entstehen durch eine Medikation mit dem HIV-Virostatikum Indinavir. Die Steine sind nicht röntgendicht und werden auch in der CT nicht zuverlässig erkannt.

Nierentransplantation

Inhalt

Nierensteine (2/3)

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Literatur Nephrolithiasis (Nierensteine)

Coe u.a. 2005 COE, F. L. ; EVAN, A. ; WORCESTER, E.:: Kidney stone disease.
In: J Clin Invest
115 (2005), Nr. 10, S. 2598–608
Moe 2006 MOE, O. W.:: Kidney stones: pathophysiology and medical management.
In: Lancet
367 (2006), Nr. 9507, S. 333–44
Tiselius u.a. 2001 TISELIUS, H. G. ; ACKERMANN, D. ; ALKEN, P. ; BUCK, C. ; CONORT, P. ; GALLUCCI, M.:: Guidelines on urolithiasis.
In: Eur Urol
40 (2001), Nr. 4, S. 362–71

Letzte Aktualisierung

Dr. med. Dirk Manski
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