Dem Geheimnis der Gallensteine auf der Spur Mechanismen der Gallensteinbildung entschlüsselt

Schon von Grimms Erzählung ist bekannt, dass Steine im Bauch dem
Wohlbefinden abträglich sind. Doch während bei Grimm die Steine dem Wolf
in den Bauch gelegt werden, bildet unser Körper diese listigerweise von
selbst. Wie Steine im Körper entstehen, war allerdings trotz der Tatsache,
dass Gallensteine zu den zehn häufigsten Gründen für einen
Krankenhausaufenthalt gehören, bisher unbekannt. Das Geheimnis der
Gallensteine wurde nun von einem Forschungsteam der Medizinischen Kliniken
1 und 3 am Universitätsklinikum der Friedrich-Alexander-Universität
Erlangen-Nürnberg (FAU) gelüftet. Die Erkenntnisse wurden in der
Fachzeitschrift Immunity veröffentlicht.

Steinleiden sind sehr häufig. Etwa 25 Millionen Amerikanerinnen und
Amerikaner sowie circa sechs Millionen Deutsche leiden unter
Gallensteinen, die nicht nur zu äußerst schmerzhaften Koliken, sondern
auch zu lebensbedrohlichen Entzündungen im Bauchraum führen können. Sehr
oft benötigen Steinleiden ein chirurgisches Vorgehen, um diese Fremdkörper
zu entfernen. Erstaunlicherweise war bisher nur sehr wenig darüber
bekannt, wie Steine entstehen und wie diese zusammengesetzt sind. Bekannt
war zwar, dass Kristalle an der Bildung von Steinen beteiligt sind, im
Falle von Gallensteinen sind es meist Cholesterinkristalle. Wie aber aus
einem mikroskopisch kleinen Kristall ein Stein wird, war bisher nicht
erforscht und konnte nun aufgeklärt werden.

Dabei ging das Team um Dr. Luis Munoz, Sebastian Böltz und Prof. Dr.
Martin Herrmann von der Medizinischen Klinik 3, die im
Sonderforschungsbereich 1181 sowie im Deutschen Zentrum für Immuntherapie
(DZI) zusammenarbeiten und dabei von einem Team um Dr. Moritz Leppkes und
Prof. Dr. Markus F. Neurath, Medizinische Klinik 1 der FAU, unterstützt
wurden, einen unkonventionellen Weg, der sie in Museen, Schlachthöfe und
Operationssäle führte. Sie untersuchten menschliche Steine aus der
Museumssammlung der Charité in Berlin, Gallenflüssigkeit von Schweinen vom
Schlachthof sowie Steine und Gallenflüssigkeit von Patientinnen und
Patienten, die sich operativen Eingriffen des Bauchraumes unterzogen
haben. In der eingehenden Untersuchung dieses Materials mit modernsten
Methoden konnte das Team eine sehr überraschende Entdeckung machen: Alle
Gallensteine sind übersäht von Spuren einer speziellen Form der weißen
Blutkörperchen – den neutrophilen Granulozyten. Diese Zellen gelten als
erste Abwehrfront des Körpers und schlagen nicht nur auf Bakterien und
anderen Keime an, sondern erkennen auch Kristalle als Gefahr. Beim Versuch
diese aufzunehmen, sterben sie und stülpen ihre Erbsubstanz wie ein Netz
über die Kristalle. Diese Netze – englisch NETs für Neutrophil
Extracellular Traps – winden sich um die Kristalle, verklumpen diese und
lassen so Steine entstehen, die manchmal erstaunliche Ausmaße annehmen
können.

„Wir beobachteten, dass die freigesetzten Netze in der bereits klebrigen
Gallenflüssigkeit, Kalzium- und Cholesterinkristalle verklumpen und so
Gallensteine geformt werden. Wird die Bildung von Netzen pharmakologisch
gehemmt, kann die Gallensteinbildung stark verringert oder sogar
aufgehoben werden“ sagt Dr. Munoz. Durch diese Entdeckung ergeben sich
neue bisher ungeahnte Möglichkeiten der Behandlung von Gallensteinen.
Interessant könnte ein einfacher pharmakologischer Ansatzpunkt sein: die
Verwendung von Metoprolol, eines sogenannten Beta-Blockers, der bereits
seit vielen Jahren erfolgreich zur Behandlung von Bluthochdruck eingesetzt
wird. Metoprolol hindert neutrophile Granulozyten daran, aus der Blutbahn
in das Gewebe zu gelangen und reduziert damit die Kapazität, Netze und
damit Gallensteine zu bilden. Des Weiteren sind bereits spezifische Hemmer
der Netzbildung von neutrophilen Granulozyten bekannt, sogenannte PAD-
Hemmer, die sehr effizient die Bildung von experimentell-induzierten
Gallensteinen hemmen und damit die Bedeutung des Immunsystems bei der
Bildung dieser Strukturen beweisen konnten. Das FAU-Forschungsteam weist
zudem darauf hin, dass dieser Prozess nicht nur bei Gallensteinen von
zentraler Bedeutung ist, sondern auch bei anderen Steinleiden, wie Nieren-
oder Speicheldrüsensteinen entscheidend sein dürfte.