Forschung und WissenschaftCalciumHarnsteine

 

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Calcium

 

Harnsteine

Häufig wird davon ausgegangen, dass bei Nierensteinen die Calciumzufuhr automatisch eingeschränkt werden muss, und leider finden sich derartige Hinweise oft auch in Patientenkreisen. Aber Vorsicht: Dem ist nicht immer so - gerade die Bildung von Calcium-Oxalat-Steinen wird von Calcium in der Nahrung günstig beeinflusst, da Calcium im Darm Oxalat bindet, so dass es über den Stuhl ausgeschieden wird. Es gelangt somit nicht in den Kreislauf und also auch nicht in die Nieren, wo es ausfallen könnte. Eine Reihe von Studien und Übersichtsarbeiten belegt diesen Sachverhalt.

 

Harris SS, Dawson-Hughes B
Effects of Hydration and Calcium Supplementation on Urine Calcium Concentration in Healthy Postmenopausal Women
J Am Coll Nutr. 2015 Apr 9:1-7

 

Diese randomisierte, doppelblinde und placebokontrollierte Studie untersucht mit 240 gesunden Frauen zwischen 40 und 70 Jahren den Einfluss von Calciumsupplementen und der Flüssigkeitsaufnahme auf das Nierensteinrisiko. Die Frauen nahmen normalerweise nicht mehr als 650 mg Calcium täglich auf und erhielten als Intervention täglich entweder 500 g Calciumsupplemente (n = 161) oder ein Placebo (n = 79). Das Nierensteinrisiko wurde über die Calciumkonzentration im Urin und die Flüssigkeitsaufnahme über das Urinvolumen abgeschätzt.
Nach einem Jahr war die Calciumkonzentration im Urin bei den Frauen, die Calciumsupplemente einnahmen, signifikant höher als bei den Frauen der Placebogruppe.
Insgesamt ging eine höhere Flüssigkeitsaufnahme mit einer geringeren Calciumkonzentration im Urin einher. Bei Frauen mit einem Urinvolumen von mehr als zwei Litern täglich, befanden sich aus der Placebogruppe alle im niedrigsten Risikobereich für Nierensteine und 80 % der Frauen, die Calciumsupplemente einnahmen, befanden sich im niedrigsten Risikobereich.
Die Autoren folgern, dass das durch die Calciumsupplemente erhöhte Risiko zu Nierensteinen durch eine ausreichende Flüssigkeitsaufnahme weitgehend eliminiert werden kann.

 

 

Sorensen MD, Eisner BH, Stone KL, Kahn AJ, Lui LY, Sadetsky N, Stoller ML
Impact of calcium intake and intestinal calcium absorption on kidney stones in older women: the study of osteoporotic fractures
J Urol. 2012 Apr;187(4):1287-92. doi: 10.1016/j.juro.2011.11.109. Epub 2012 Feb 15

 

Diese Kohortenstudie, die zur 4. Visite der „Study of Osteoporotic Fractures" gestartet wurde, untersucht den Zusammenhang zwischen Calcium in der Nahrung bzw. als Nahrungsergänzungsmittel und der Calcium-Aufnahme mit der Häufigkeit von Nierensteinen bei älteren Frauen. Dazu wurde bei 5452 (68 %) von den 7982 teilnehmenden Frauen im Alter > 65 Jahre die Effizienz der Calcium-Aufnahme im Darm (fraktionierte Calcium-Absorption) bestimmt.
Hierfür wurde oral radioaktiv markiertes Calcium verabreicht (45 Ca); die Bestimmung des Isotops erfolgte aus Serum. Je nach fraktionierter Calcium-Absorption wurden 5 Gruppen gebildet. Weiterhin ergaben sich 4 Gruppen abhängig von der Calcium-Einnahme als Supplement (nie eingenommen bzw., nur vor der Studie, nur seit der Studie, vor und seit der Studie). Für die Dosis des Calcium-Supplements wurden Quintile gebildet: keine Einnahme und die Dosen < 480 , 481 - 720, 721 - 1200, > 1200 mg/ Tag.
Die Calcium-Menge in der Nahrung wurde mittels Fragebogen erfasst. Hier ergaben sich ebenfalls Quintile: 216, 216 - 387, 388 - 564, 565 - 808 mg/Tag.
Es zeigte sich, dass insgesamt 490 der 7983 Teilnehmerinnen Nierensteine in der Anamnese hatten. Die fraktionierte Calcium-Absorption wurde geringer mit jedem Quintil mehr an Calcium in der Nahrung, aber nur bei den Frauen ohne Nierensteine. Die Frauen mit Nierensteinen hatten eine höhere fraktionierte Calcium-Absorption, unabhängig vom Calcium in der Nahrung. Weiterhin nahmen sie seltener Calcium-Supplemente ein (p < 0,001).
Sowohl Frauen mit der höheren Calcium-Einnahme über die Nahrung (Quintile >216 bis > 808 mg / Tag) als auch Frauen, die Calcium als Nahrungsergänzungsmittel einnahmen, hatten eine geringere Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Nierensteinen (45 % - 54 %, p= 0,03 bzw. 21 % - 38 %, p = 0,007)
Auch hatten die Frauen, die nie Calcium-Supplemente genommen hatten, ein signifikant höheres Risiko für Nierensteine gegenüber den Gruppen, die Supplemente eingenommen hatten
Es wird vermutet, dass Calcium im Darm Oxalat abbindet, welches für die Bildung von oxalathaltigen Nierensteinen verantwortlich ist.
Die Autoren folgern, dass Frauen mit Nephrolithiasis in der Anamnese eine erhöhte fraktionale Calciumabsorption haben. Eine erhöhte Calciumaufnahme über die Nahrung oder über Supplemente wiederum war mit einer erniedrigten fraktionalen Calciumabsorption im Darm assoziiert und schützte somit vor Nierensteinen.



Hamwi I, Stichtenoth DO, Picksak G.
Protective use of calcium in case of osteoporosis versus calcium oxalate stones
Med Monatsschr Pharm. 2008 Nov;31(11):434-5. Review. German.

 

Hier wird die Frage einer Allgemeinmedizinerin nach der Gabe von Calciumcitrat zur Osteoporosetherapie bei Patienten mit Neigung zu Calciumoxalat-Nierensteinen beantwortet. Auch wenn Calciumsupplemente hier offiziell kontraindiziert sind, sind die Autoren anhand der aktuellen Studienlage der Ansicht, dass  eine Calciumsupplementation, wenn mit den Mahlzeiten eingenommen, das Risiko der Steinbildung nicht erhöht. Wegen Compliance-Problemen kann es allerdings ratsam sein, auf eine allgemein calciumreiche Ernährung hinzuarbeiten, da damit das Calcium naturgemäß zu den Mahlzeiten „eingenommen" wird.


Taylor EN, Stampfer MJ, Curhan GC.

Dietary factors and the risk of incident kidney stones in men: new insights after 14 years of follow-up.

J Am Soc Nephrol. 2004 Dec;15(12):3225-32

 

Die Autoren untersuchen den Zusammenhang zwischen diätetischen Faktoren und dem Risiko einer symptomatischen Nierensteinbildung und gehen insbesondere der Frage nach, ob diese Zusammenhänge sich mit dem Alter ändern. Dazu wurde eine prospektive Kohortenstudie mit 45.619 Männern ohne anamnestisch bekannte Nierensteine durchgeführt. Über 14 Jahre der Nachbeobachtung (477.700 Personen-Jahre) wurden insgesamt 1473 symptomatische Nierensteine festgestellt. Für Männer bis zum 60. Lebensjahr betrug das relative Risiko (RR) für eine Steinbildung im Quintil mit der höchsten Calciumzufuhr 0,69 (im Vergleich zum Quintil mit der niedrigsten Zufuhr, p = 0,01 für den Trend). Bei Männern ab dem 60. Lebensjahr fand sich dagegen keine derartige Risikominderung.
Die Ursache dieses Unterschieds ist auch den Autoren nicht klar - auf alle Fälle aber, so betonen sie, zeigt sich in keiner Altersgruppe eine Zunahme der Nierensteine mit zunehmender Calciumzufuhr.

 

Rodgers AL.
Effect of mineral water containing calcium and magnesium on calcium oxalate urolithiasis risk factors.
Urol Int. 1997;58(2):93-9.

 

Rodgers AL.,
The influence of South African mineral water on reduction of risk of calcium oxalate kidney stone formation.,
S Afr Med J. 1998 Apr; 88 (4):448-51.

 

Diese beiden Untersuchungen aus Südafrika prüften jeweils mit Cross-over-Design den Einfluss eines Mineralwassers mit relativ hohem Gehalt an Calcium und Magnesium auf biochemische und physikalisch-chemische Risikofaktoren der Urinzusammensetzung, vor allem die metastabile Grenze für Calcium-Oxalat (übersättigte Lösung). In der Arbeit von 1997 wurde über 3 Tage ein Mineralwasser mit 292 mg Calcium pro Liter und 36 mg Magnesium pro Liter an 20 Patienten mit bekannte Calcium-Oxalat-Steinen in der Anamnese sowie an 20 gesunde Freiwillige verabreicht. Nach einer Auswaschphase erhielten sie über den gleichen Zeitraum erneut örtliches Leitungswasser (Calcium 13 Milligramm pro Liter, Magnesium 1 Milligramm pro Liter). Verschiedene Risikofaktoren für eine Calcium-Oxalat-Steinbildung (Oxalatausscheidung im Urin, relative Übersättigung des Urins mit Calcium-Oxalat, Bruschit und Harnsäure) wurden durch das Mineralwasser deutlich positiver beeinflusst als durch das Leitungswasser.
In der Arbeit von 1998 waren die Studienteilnehmer 54 Gesunde ohne bekannte Steinerkrankung in der Anamnese  (27 Männer, 27 Frauen) im Alter zwischen 21 und 35 Jahren und 31 Patienten mit der Vorgeschichte von Calcium-Oxalat-Nierensteinen (24 Männer, 7 Frauen) im Alter zwischen 25 und 45 Jahren. Sie folgten in randomisierter Reihenfolge drei verschiedenen Trinkprotokollen mit jeweils 1,5 l Wasserzufuhr pro Tag: das normalerweise getrunkene Wasser, ein Mineralwasser mit höherem Calcium- und Magnesiumgehalt (Calcium: 60 mg/l, Magnesium: ca. 32 mg/l) und ein Mineralwasser mit geringem Gehalt an diesen Elementen (Calcium: ca. 18 mg/l, Magnesium: ca. 2 mg/l).
Im Ergebnis verschob in beiden Arbeiten das Wasser mit höherem Gehalt an Magnesium und Calcium die metastabile Grenze für Calciumoxalat nach oben, so dass eine Steinkristallisation verhindert wurde. Das Risiko für die Bildung von Calcium-Oxalat-Steinen kann nach Ansicht des Autors also signifikant gesenkt werden, wenn ein Mineralwasser mit höherem Gehalt an Calcium und Magnesium getrunken wird.

 

Caudarella R, Rizzoli E, Buffa A, Bottura A, Stefoni S.
Comparative study of the influence of 3 types of mineral water in patients with idiopathic calcium lithiasis.
J Urol. 1998 Mar;159(3):658-63.

 

Caudarella et al. untersuchten den Einfluss von drei Mineralwässern auf die Urinzusammensetzung bei 22 Personen mit Calcium-Oxalat-Steinen in der Vorgeschichte. Sie erhielten über jeweils 20 Tage in unterschiedlicher Reihenfolge täglich 2 Liter eines Mineralwassers mit niedrigem (15 mg/l), mittlerem (124 mg/l) bzw. hohem (380 mg/l) Calciumgehalt.
Bei den Patienten stieg unter dem Wasser mit hohem und mit mittlerem Calciumgehalt die Calciumausscheidung an, allerdings nicht statistisch signifikant. Darüber hinaus nahm unter dem Wasser mit dem hohen Calciumgehalt die Oxalatausscheidung im Urin signifikant ab (p  = 0,05), ebenso das Verhältnis Oxalat zu Calcium (p = 0,05). Nach Ansicht der Autoren zeigt diese Untersuchung, dass Calcium ein wirksames Mittel ist, um einen übermäßigen Oxalatgehalt im Urin und damit die Auskristallisation von Calcium-Oxalat-Steinen zu verhindern, vor allem wenn oxalatreiche Lebensmittel gegessen werden.

 

Hess B, Jost C, Zipperle L, Takkinen R, Jaeger P.

High-calcium intake abolishes hyperoxaluria and reduces urinary crystallization during a 20-fold normal oxalate load in humans.
Nephrol Dial Transplant. 1998 Sep;13(9):2241-7.

 

Hess und Kollegen haben sich in dieser Studie ganz gezielt mit der Frage beschäftigt, ob eine erhöhte Calciumzufuhr mit der Ernährung die Oxalatresorption im Darm tatsächlich vermindert und so eine Hyperoxalurie und Steinkristallisation verhindern kann. Dazu erhielten 14 gesunde Männer im Alter von 23 bis 44 Jahren drei verschiedene Diäten: entweder eine Ernährung nach Wahl, eine standardisierte Diät mit 2545 kcal, 2500 ml Mineralwasser, 102 g Protein, 13,6 g Natrium-Chlorid, 1211 mg Calcium und 2220 mg Oxalat, was etwa dem 20fachen dessen entspricht, was mit der normalen Ernährung zugeführt wird, oder die oxalatreiche Diät mit zusätzlicher Zufuhr von 3858 mg Calcium.
Im Vergleich zu der frei gewählten Ernährung nahm das Produkt aus Urinoxalatkonzentration und Urinvolumen auf im Mittel 780 Mikromol pro Tag unter der Oxalatbelastung zu (frei gewählte Diät: 322 Mikromol; p = 0,001) und fiel unter der Diät mit zusätzlicher Calciumgabe wieder in den Normbereich ab (im Mittel 326 Mikromol pro Tag, p = 0,001 vs Oxalatbelastung alleine). Eine Erhöhung der Calciumzufuhr verhindert also bei gesunden Personen bei oxalatreicher Ernährung eine Hyperoxalurie und damit die Auskristallisierung von Calciumoxalat im Urin - für die Autoren Grund, einmal mehr auf die Bedeutung einer calciumreichen Ernährung hinzuweisen, wenn reichlich Oxalat gegessen wird.

 

Marangella M, Vitale C, Petrarulo M, Rovera L, Dutto F.
Effects of mineral composition of drinking water on risk for stone formation and bone metabolism in idiopathic calcium nephrolithiasis.
Clin Sci (Lond). 1996 Sep;91(3):313-8.

 

Die italienische Arbeitsgruppe untersuchte den Mineralstoffgehalt des Trinkwassers im Hinblick nicht nur auf eine Nierensteinbildung, sondern zusätzlich auf Parameter des Knochenstoffwechsels bei 21 Patienten mit anamnestisch bekannten Calciumnierensteinen. Die Teilnehmer erhielten eine Diät mit 10 mmol Calcium, niedrigem Oxalatgehalt und dazu täglich 2 Liter eines von drei verschiedenen Mineralwässern mit 40, 120 und 400 mg Calcium pro Liter bzw. 15, 350 und 1750 mg Hydrogencarbonat pro Liter.
Die drei Studienphasen dauerten jeweils 1 Monat und wurden von einer 20-tägigen Auswaschphase getrennt. Am Ende jeder Phase wurden Blut- und Urinchemie bestimmt mit Parathormon, Calcitriol und zwei Markern der Knochenresorption (
Hydroxyprolin und N-terminales-Propeptid von Kollagen Typ I). Das Risiko für die Steinbildung wurde durch Berechnung der Urinsättigung mit Calciumoxalat, Calciumphosphat und Harnsäure bestimmt.
Jedes Mineralwasser führte zu einem Anstieg des Urinvolumens und einer entsprechenden Verminderung der Urinsättigung mit Calcium-Oxalat und Harnsäure, während die Sättigung mit Calcium-Phosphat sich nur marginal unterschied. Mit höherer Calciumzufuhr durch die unterschiedlichen Trinkwässer kam es zu einem leichten Anstieg der Calciumausscheidung, während die Oxalatausscheidung abnahm. Diese Veränderungen der Oxalatausscheidung hingen signifikant mit der Calciumzufuhr zusammen: Je mehr Calcium zugeführt wurde, desto geringer war die Oxalatauscheidung im Urin. Dabei nahmen die Konzentrationen von Parathormon, Calcitriol und der Marker für Knochenabbau zu, wenn die Patienten von dem Wasser mit hohem Calciumgehalt zu dem mit niedrigem Calciumgehalt wechselten. Nach Ansicht der Autoren kann somit durch ein calciumreiches Mineralwasser das Risiko für eine Calciumo-Oxalat-Steinbildung wirksam gesenkt werden, während gleichzeitig der Knochenstoffwechsel günstig beeinflusst wird.