Nierensteine galten jahrhundertelang als rein mineralische Gebilde. Doch eine neue Studie der University of California Los Angeles (UCLA) stellt diese Annahme auf den Kopf: Lebende Bakterien und komplexe Biofilme wurden im Inneren der häufigsten Art von Nierensteinen, Kalziumoxalat, gefunden. Diese Entdeckung hat weitreichende Auswirkungen darauf, wie wir diese äußerst häufige Erkrankung verstehen, verhindern und behandeln.
Die lang gehegte Annahme entlarvt
Calciumoxalatsteine machen etwa 80 % aller Nierensteinfälle aus. Bisher herrschte in der Medizin Einigkeit darüber, dass sie durch die einfache Kristallisation von Salzen im Urin entstehen – ein rein chemischer und physikalischer Prozess. Die Forschung des UCLA-Teams zeigt, dass dies nicht das vollständige Bild ist.
„Dieser Durchbruch stellt die lange gehegte Annahme in Frage, dass diese Steine ausschließlich durch chemische und physikalische Prozesse entstehen“, erklärt die Urologin Kymora Scotland. „Stattdessen zeigt es, dass sich Bakterien im Inneren von Steinen ansiedeln und aktiv zu deren Bildung beitragen können.“
Wie Bakterien Nierensteine bilden können
Die in einer Fachzeitschrift veröffentlichte Studie ergab, dass Bakterien nicht nur auf den Steinen, sondern auch innerhalb der Kristallstrukturen gedeihen und sogar Biofilme bilden. Dies deutet auf einen neuartigen Mechanismus der Steinbildung hin: Bakterien können das anfängliche Kristallwachstum auslösen und dann gefangen werden, wenn sich der Stein ausdehnt.
Dies ist nicht das erste Mal, dass Bakterien mit Nierensteinen in Verbindung gebracht werden. Es ist bereits bekannt, dass Struvitsteine (2–6 % der Fälle) durch eine bakterielle Infektion verursacht werden. Allerdings war die Prävalenz von Bakterien in den weitaus häufiger vorkommenden Calciumoxalatsteinen bisher unbekannt.
Die Implikationen für die Behandlung
Die Entdeckung eröffnet potenzielle neue therapeutische Wege. Wenn Bakterien zur Steinbildung beitragen, könnte eine gezielte Bekämpfung der mikrobiellen Umgebung bestehende Steine verhindern oder auflösen. Die Forscher vermuten auch, dass dies erklären könnte, warum wiederkehrende Harnwegsinfektionen häufig zu wiederkehrenden Nierensteinen führen.
„Wir haben einen neuen Mechanismus der Steinbildung entdeckt, der erklären könnte, warum diese Steine so häufig vorkommen“, sagt Scotland. „Diese Ergebnisse können auch dazu beitragen, die Zusammenhänge zwischen wiederkehrenden Harnwegsinfektionen und wiederkehrender Nierensteinbildung zu erklären und Einblicke in eine mögliche zukünftige Behandlung dieser Erkrankungen zu geben.“
Jenseits von Kalziumsteinen
Die Studie konzentrierte sich speziell auf Kalziumoxalatsteine, die Forscher spekulieren jedoch, dass Bakterien eine ähnlich vernachlässigte Rolle bei der Bildung anderer Nierensteinarten spielen könnten. Das derzeitige Verständnis dieser anderen Formationen ist noch unvollständig.
Das Team führt nun weitere Untersuchungen durch, um genau zu verstehen, welche Bakterien beteiligt sind, warum manche Patienten anfälliger für durch Bakterien verursachte Steine sind und wie dieser Mechanismus am besten zur Vorbeugung und Behandlung eingesetzt werden kann. Die Ergebnisse legen nahe, dass Nierensteine besser als „organisch-anorganische Biokomposite“ beschrieben werden können, bei denen bakterielle Biofilme eine wesentliche Rolle spielen.
„Unser multiinstitutionelles Team führt derzeit Studien durch, um herauszufinden, wie Bakterien und kalziumbasierte Nierensteine interagieren“, sagt Scotland. „Wir wollen genau verstehen, was manche Patienten besonders anfällig für wiederkehrende Steinbildung macht und was es mit diesen speziellen Bakterienarten auf sich hat, die es ihnen ermöglichen, diese Steine zu bilden.“
Dies ist ein bedeutender Wandel im medizinischen Verständnis für eine Erkrankung, von der weltweit Dutzende Millionen Menschen betroffen sind. Weitere Forschung ist von entscheidender Bedeutung, aber das Paradigma hat sich geändert: Nierensteine sind möglicherweise nicht nur eine Frage der Chemie, sondern ein komplexer biologischer Prozess, an dem lebende Organismen beteiligt sind.
