Harnsteine - Schmerzhaft und gefährlich Ein häufiges Problem, vor allem in der Heimtierhaltung, stellen Erkrankungen der Harnwege dar, die im Zusammenhang mit dem Calciumstoffwechsel stehen. Die schmerzhafteste und gesundheitlich gefährlichste Form sind Harnsteine. In Deutschland werden von Tierärzten nach der Diagnose in der Regel empfohlen, die Fütterung umzustellen. Im Wesentlichen wird geraten, die Tiere mit Nahrung zu versorgen, die wenig Calcium enthält. Dieser Beitrag erläutert Gründe, warum diese pauschale Empfehlung nicht nur Nichts bewirken kann, sondern sogar das Gegenteil, nämlich eine bleibende oder gar erhöhte Anfälligkeit der Tiere für die Bildung von Harnsteinen. Zudem bilden sie ein Risiko für Knochen- und Zahnerkrankungen. Die folgenden Informationen stützen sich auf Beobachtungen von Wildkaninchen, der (früheren) Zucht von Kaninchen, auf Fachliteratur und vielen Beratungen von Haltern, deren Tiere von Harnsteinleiden betroffen sind.  Allgemeines Fischer & Hoffmann gaben 1978 die Häufigkeit des Auftretens einer Kalzinose bei 4197 Kaninchen im Zeitraum von 1973-1977 mit 3 % bei noch nicht abgesetzten Jungkaninchen (0-4 Wochen alt) an, 7 % in juvenilen (4 Wochen bis 4 Monate alt) und 17 % in adulten Tieren. Brühl fand 1989 im Rahmen einer Dissertation ein Durchschnittsalter für die Entstehung von Harnkonkrementen von 3,72 Jahren (0,5-8 Jahre). Der Anteil adipöser Tiere lag bei 16%, eine konkrementbegleitende Harnwegsinfektion wiesen 28% der betroffenen Kaninchen auf. Der schwerste Harnstein wog 25,03 g, das Durchschnittsgewicht betrug 3,74 g. Da Kaninchen Calcium (Ca) nicht bedarfsorientiert aufnehmen sondern in der Menge, wie es in der Nahrung enthalten ist, besteht normalerweise ein Überschuss an diesem Mineral im Körper. Was der Körper davon nicht verwertet, wird über die Niere mit dem Urin ausgeschieden. Der Halter registriert diesen ausgeschiedenen Überschuss an Ca gelegentlich durch typische, weiße Flecken besonders nach dem Trocknen des Urins. Bild 1: Ausgeschiedener Urin von Kaninchen, die mit arttypischer Nahrung (frische Gräser und Kräuter) versorgt werden, enthält oft überschüssige Calciumverbindungen. Dieser Umstand wird auch als „Kalziurie“ bezeichnet Klarer Urin ohne Ausfällungen ist bei trächtigen oder säugenden Häsinnen und wachsenden Jungtieren zu verzeichnen, was als Zeichen dafür gilt, dass das gesamte, aufgenommene Calcium verwertet wurde – und zwar entweder für die Versorgung der Föten oder des Nachwuchses bzw. für das Wachstum mit einer gesunden Skelettbildung. Eine Besonderheit des Kaninchens sind die ständig nachwachsenden Zähne, deren Abnutzung durch Neubildung verschiedener, calciumhaltiger Zahnsubstanzen wieder ausgeglichen werden muss. Das größte Reservoir für Mineralien wie Ca, P und Mg stellen die Knochen dar, daneben existieren sie in gelöster Form als Ionen in Zellen, Geweben und in Flüssigkeiten. Im Körper herrscht ein Gleichgewicht der Konzentration zwischen den verschiedenen Mineralien. Vor allem das Verhältnis von Ca und P wird durch das Ionenprodukt bestimmt. Steigt die Konzentration des einen, sinkt die Konzentration des anderen und umgekehrt. Bild 2: Im Körper wird das Konzentrationsgleichgewicht von Ionen durch verschiedene, chemisch-physikalische Vorgänge geregelt Die Bildung von Harnsteinen ist bis heute nicht restlos aufgeklärt, man weiß lediglich, dass sie das Ergebnis komplexer Wechselwirkungen zwischen Ernährungs-, Umwelt-, Stoffwechsel- und genetischen Faktoren ist. Die beste Referenz für ein Verständnis wäre eigentlich das Europäische Wildkaninchen (Oryctolagus cuniculus), dieses wird aber mit seiner Lebens- und Ernährungsweise in Untersuchungen zum Thema „Harnsteinleiden“ nicht mit einbezogen. Nach der Kristallisationstheorie beruht die Harnsteinbildung auf einer Kristallisation von Konkrementen bzw. Präzipitaten in einer übersättigten Lösung – das bedeutet, das Löslichkeitsprodukt der kristallbildenden Ionen wurde überschritten (Sökeland und Rübben, 2007). Als zweite geht die Matrixtheorie von einer Steinbildung im Zusammenhang mit dem Vorliegen einer organischen Matrix aus, an die sich Kristalle anlagern und als dritte erklärt die Inhibitormangeltheorie die Entstehung von Harnsteinen aufgrund fehlender Kristallisationshemmer (Inhibitoren). In der Praxis liegt wohl eine Kombination verschiedener Wege der Steinbildung vor, was auch die heterogene Zusammensetzung aus verschiedenen Substanzen der meisten Steine erklärt. Je nach Form und Auftreten wird unterschieden zwischen einer kristallinen Form (Kristallurie) und festen Formen wie Gries (engl.: sludge, Schlamm) oder einem Harnstein (Urolith). Harnsteine können in der Niere vorkommen (Nephrolith, Nierenstein), im Harnleiter (Ureterolith, Harnleiterstein), in der Harnblase (Urozystolith, Blasenstein) oder in der Harnröhre (Uretrolith). Im Folgenden werden die verschiedenen Konkremente vereinfacht „Harnsteine“ genannt“. Verkalkungen in der Niere werden häufig als „Nephrocalcinose“ bezeichnet. Bild 3: Konzentration steinbildender Substanzen in verschieden gesättigten Lösungen, Kristallisation und Steinbildung In Bild 3 ist das Prinzip verschiedener Sättigungsgrade einer Lösung mit Salzen (links) und deren Auswirkung auf die Harnsteinbildung (rechts) dargestellt. Während das Löslichkeitsprodukt ein fester Wert ist, der sich aus den beteiligten Ionen ergibt, stellt das Bildungsprodukt einen Bereich dar, der durch verschiedene Faktoren beeinflusst wird. Mit steigender Konzentration steinbildender Substanzen bis zur Übersättigung steigt auch das Risiko der Bildung von Harnsteinen. Durch Inhibitoren kann das Bildungsprodukt erhöht und somit die Steinbildung verringert werden. Selbst bei einer Übersättigung müssen also nicht zwingend Harnsteine entstehen (Pfau, 2016). Promoter senken dagegen das Bildungsprodukt und begünstigen somit die Bildung von Harnsteinen. Die Nukleation wird unterschieden zwischen einer homogenen (spontanen) und einer heterogenen. Homogene Nukleation bedeutet die spontane Bildung eines Nidus (Kern eines Konkrements) in einer übersättigten Lösung in Abwesenheit anderer Substanzen. Der Nidus besteht in diesem Fall aus identischen Kristallen. Von heterogener Nukleation ist die Rede, wenn sich Kristalle an einer anderen Substanz anlagern und somit der Nidus entsteht. Diese Form der Nukleation kann bereits in der metastabilen Phase einer Lösung stattfinden. Ein Nidus kann sowohl aus anorganischen (Mineralien) wie auch aus organischen Substanzen bestehen. Kalzifikationen, die z. B. an geschädigten Epithelzellen der Nierenpapille verankert sind (nach ihrem Erstbeschreiber „Randall‘s“-Plaque genannt), können den Kristallisationskern für Harnsteine bilden. Die Pathogenese der Plaque an sich beinhaltet das Zusammenspiel mehrerer Faktoren, darunter Genpolymorphismus (Auftreten mehrerer Genvarianten innerhalb einer Population), oxidativer Stress, Entzündungsmediatoren, Matrixproteine und Übersättigung der Harnwege. Bild 4: Schematische Darstellung der Harnsteinbildung im Organismus am Beispiel der „Randall’s Plaque“; nach Pfau und Knauf, 2016; Halbritter et al., 2018 An den Harnsteinen, die beim Kaninchen vorkommen können, sind hauptsächlich Calcium und Phosphor, seltener Magnesium, Oxalate und Proteine beteiligt. Bild 5: Übersicht einiger steinbildender Minerale der Harnsteine, Auszug aus Grünberg, 1971 Bild 6: Zusammensetzung von Harnsteinen bei Kaninchen (n=35), aus Brühl, 1989 Ausgewählte Faktoren der Urolithiasis beim Kaninchen Übersättigung der Lösung (Urin) In Bild 3 wurden verschiedene Phasen der Sättigung einer Lösung dargestellt. Diese sind abhängig von der Menge des Lösungsmittels (Urin) und der Menge der Salze, die es enthält. Das heißt, die Konzentration der verschiedenen Substanzen in einer Lösung spielt eine wichtige Rolle. Bild 7: Auch Kaninchen in einer Freilandhaltung mit ständigem Zugang zu natürlichen, frischen, wasserhaltigen Pflanzen nehmen durchaus noch zusätzlich Wasser auf, wenn es zur Verfügung steht In der Dissertation von Laurence Bucher aus dem Jahr 1994 wurde zwar das Thema „Wachstum und Zahnabrieb“ bei Kaninchen studiert, aber als „Nebenprodukt“ standen Werte der Flüssigkeitsaufnahme zur Verfügung, die sich aus der zusätzlichen Verfütterung von Weißkohl, Grünkohl und Blumenkohlblätter ergaben. Alle Tiere nahmen täglich Trinkwasser in einem Verhältnis Wasser:Futtertrockensubstanz von ca. 2:1 auf, mit der Aufnahme von „Grünfutter“ betrug das Verhältnis durch den hohen Wassergehalt des Futtermittels entsprechend 5,5:1. Die hohe Wasseraufnahme bei Angebot des „Grünfutters“ führte auch zu deutlich größeren Harnvolumina (4-5mal höher als in den anderen Gruppen). Die Abhängigkeit der Konzentration von Calcium im Urin von der insgesamt aufgenommenen Wassermenge über Tränke und Nahrung zeigt das folgende Diagramm. Bild 8: Gesamtaufnahme von Wasser (Tränke + Nahrung) und Calciumgehalt im Harn, nach Werten aus Bucher, 1994 Entsprechend der aufgenommenen Wassermenge und abhängig von dem Calciumgehalt im Futter nahm die Konzentration von Calcium im Urin von 0,87 mg Ca/ml Harn auf 7,57 mg Ca/ml Harn zu – das ist ungefähr das Neunfache! pH-Wert des Urins Der Mensch ist ein „Allesfresser“ und beeinflusst verschiedene Stoffwechselvorgänge durch die Auswahl der Nahrung aus einem sehr großen Spektrum. Darauf ist, evolutionär bedingt, sein Organismus eingestellt. Der Stoffwechsel des Kaninchens als „Pflanzenfresser“ unterscheidet sich dagegen, ebenfalls evolutionär bedingt, in mancherlei Hinsicht. So resultiert aus der rein pflanzlichen Nahrung mit einem hohen Mineraliengehalt ein basischer Urin-pH-Wert von 8,0 (Kötsche, 1990). Von Ewringmann, 2010 wird für diesen Wert ein Bereich von 8,0-9,0 angegeben. Für den Menschen liegt der Bereich des pH-Wertes nach verschiedenen Quellen zwischen 5,0-7,0. Die Kombination aus einer übersättigten Lösung mit einem hohen (basischen) pH- Wert des Urins begünstigt das Ausfällen steinbildender Salze (chemische Verbindungen aus Ionen in kristalliner Form). Bild 9: Sättigungsgrenzen steinbildender Salze bei unterschiedlichem pH-Wert; nach Brühl, 1989 Mineraliengehalt und -verhältnis Kaninchen selektieren die Nahrung nicht nach dem in ihr enthaltenen Calciumgehalt, sondern nehmen es in der Menge auf, wie es die Pflanzen enthalten. Das gilt aber nicht nur für Calcium, sondern für alle weiteren Substanzen ebenso wie z. B. Phosphor und Magnesium. Überschüssiges Calcium wird vom Kaninchen, anders als beim Menschen, überwiegend über die Niere mit dem Urin ausgeschieden. Die Evolution hat also der Tierart „Oryctolagus cuniculus“ eine Strategie zum Umgang mit einer sehr calciumreichen Nahrung mitgegeben. Das Kaninchen ist dabei gegenüber hohen Kalziumgehalten und normalem Phosphorgehalt im Futter toleranter als umgekehrt (Ritskes-Hoitinga et al., 2004a). Bild 10: Ein Wildkaninchen frisst Breitwegerich mit einem Calciumgehalt von ca. 22,2 g/kg Trockensubstanz, der vergleichbar mit dem von Möhrenkraut ist (21,5 g/kg TS) Wildkaninchen oder Hauskaninchen, die arttypisch ernährt werden, tolerieren einen sehr hohen Calciumgehalt in ihrer natürlichen Nahrung ohne gesundheitliche Beeinträchtigungen. Das heißt, trotz eines sehr engen Korridors der Parameter für eine mögliche Harnsteinbildung, sind für solche Tiere keine Probleme bekannt. Für die Harnsteine von Herbivoren bestehen vergleichbare Verhältnisse hinsichtlich physikalisch-chemischer Parameter (Temperatur, pH, Mg/Ca- Verhältnis, Ionenstärke) der ausfällenden Lösung (Grünberg, 1969). Es stellt sich also die Frage, warum Kaninchen nicht grundlegend häufiger Harnsteine entwickeln, sondern vor allem Tiere, deren Haltung und Ernährung mehr oder weniger stark von der der Wildform abweicht. In ihrer Dissertation stellte Bettina Burger 2009 fest: „Das wesentliche Versuchsziel konnte in dieser Studie nicht erreicht werden – auch bei einer Fütterung mit hohem Kalziumgehalt – reinem Luzerneheu – konnte innerhalb von 20 Wochen bei 40 Kaninchen keine Urolithiasis ausgelöst werden.“. Der Calciumgehalt des Luzerneheus betrug 23,2 g/kg Futter (Pellets). Dagegen wurden von Ritskes-Hoitinga et al., 2004a bei einem Calciumgehalt von nur 4,5 g/kg Futter (Pellets) Verkalkungen der Nieren festgestellt, die mit steigendem Phosphorgehalt zunahmen. Die Versuchsdauer betrug 56 Tage (14 Wochen). Beide Versuche wurden mit jungen, wachsenden Kaninchen durchgeführt. Bild 11: Vergleich von Werten für Mineralien und ihrem Verhältnis zueinander (Basis Ca = 2,0) in Futtermitteln (in %) und im Blutplasma (in mmol/l), 1. aus Burger, 2009, 2. aus Ritskes-Hoitinga et al., 2004a Die Ergebnisse von Burger, 2009 sprechen für sich: in diesem Versuch mit Trockenfuttern scheint bei einem Ca-Gehalt von 10,4 g/kg Futter sowie einem Phosphorgehalt von 5,4 g/kg kein Risiko für Nephrocalcinose bzw. Urolithiasis zu bestehen. Die Ergebnisse von Ritskes-Hoitinga, 2004a wiesen einen Anstieg des Mineraliengehaltes der Niere mit zunehmendem P-Gehalt der Nahrung nach, was auf das Vorhandensein von Verkalkungen hinwies. Histologische Analysen bestätigten, dass mit zunehmenden P-Gehalt die Nephrocalcinose in Nierenrinde und -mark zunahm. Die Knochendichte der Femurdiaphyse verringerte sich mit einem steigendem P-Gehalt von 0,8% signifikant gegenüber der 0,2%-P-Gruppe. Der Knochen-Mg-Gehalt wurde bei der 0,8%-P-Diät sowohl in der Diaphyse als auch in der Epiphyse signifikant erhöht. Die Plasma-P-Konzentration stieg und der Ca-Gehalt sank mit höheren diätetischen P-Spiegeln, während der Plasma-Mg-Spiegel unbeeinflusst blieben. Als Ergebnis empfahlen die Autoren, die Empfehlung des NRC, 1977 mit einem minimalen Wert von 0,2% für den Phosphorgehalt im Futter eher als Maximum zu sehen, wobei die Bioverfügbarkeit des zugesetzten Phosphors zu beachten sei: „As the minimum P requirement of 0·2% (National Research Council, 1977) coincides with kidney calcifications in the cortex and medulla, it is advised that this P level should be regarded as a maximum level instead. Depending on the form of phosphate used, bioavailability could be different and therefore caution is warranted in using dietary P levels of 0·1 and 0·2%.“ (Ritskes-Hoitinga et al., 2004a). Bei dieser Empfehlung ist aber zu beachten, dass sie sich auf einen relativ niedrigen Ca-Gehalt von 0,43% bezieht. So würde z. B. aus einer Verdopplung des Ca- Gehaltes auch ein doppelter P-Wert folgen, um das Verhältnis zu wahren. In der zweiten Ausgabe von „Nutrition of the Rabbit“ gingen Mateos et al., 2010 auch auf die Empfehlung von Ritskes-Hoitinga unter dem Gesichtspunkt der Nierenverkalkung ein und folgerten, dass das Erreichen eines niedrigen Phosphorgehalt in kommerziellen Futtermitteln nur zu erreichen wäre, wenn der Einsatz einiger phosphorreicher Rohstoffe wie Getreide und Getreide- Nebenprodukten in Futtermitteln eingeschränkt werde. Allerdings wurde festgehalten, dass das eine Alternative wäre, die wirtschaftlich nicht vertretbar sei. So lautete denn auch eine Empfehlung dieser Autoren für Tiere, die älter als 2 Monate sind („finishing rabbits“) für den Gehalt von Ca=4,0 g/kg und für P=3,0 g/kg Futtermittel und eine Empfehlung für einen akzeptablen, kommerziellen Bereich („acceptable commercial range“) für Ca=3,0-6,0 g/kg und für P=3,0-4,5 g/kg Futtermittel. In einer weiteren Arbeit von Ritskes-Hoitinga, 2004b wurde über 4 Jahre die Inzidenz von Kaninchen für Nierenverkalkungen untersucht. Zum Einsatz kamen Futtermittel mit einem Calciumgehalt von 0,9% und 1,1% sowie einem vergleichbaren Phosphorgehalt von 0,6% (Quotient Ca/P = 1,8-1,5). Die jährliche Inzidenz der Anzahl von Tieren mit Nierenverkalkungen im Cortex und/oder im Mark lag im Vergleich zur Gesamtzahl der Kaninchen entsprechend zwischen 16% und 63%. Die Arbeiten von Ritskes-Hoitinga, 2004a, 2004b zeigen auch indirekt ein Problem, welches im Zusammenhang mit dem Verhältnis von Ca:P besteht – mit steigendem Phosphorgehalt bei konstantem Calciumgehalt hält der Körper Calcium zurück und erhöht die Ausscheidung von Phosphor, um das steigende Ungleichgewicht zwischen Ca und P auszugleichen. Außerdem wird Calcium aus dem Knochen gelöst, um den Überschuss on Phosphor zu kompensieren, weil sonst unlösliches Calciumphosphat ausfallen würde. Dieser Mechanismus wird über das Parathormon gesteuert. Außerdem wird in der Niere vermehrt Calcitriol synthetisiert, um das Phosphor zu resorbieren oder den Überschuss auszuscheiden (siehe auch den Artikel von A. Rühle in der Ausgabe 49/2019).  In diesem Fall könnte ein klarer Urin auch darauf hinweisen, dass Phosphor im Überschuss vorliegt und deshalb die Ausscheidung von Calcium verringert ist – weil es zurückgehalten wird, um ein Ungleichgewicht zu Phosphor auszugleichen. In einem Artikel von Clauss et al, 2012 wurde noch einmal auf die Ergebnisse der Arbeit von Burger, 2009 zurückgegriffen und darauf hingewiesen, dass zusätzliche Faktoren als nur ein hoher diätetischer und damit hoher Ca-Wert im Urin erforderlich sind, um Urolithiasis auszulösen. Da sich Empfehlungen zum Phosphorgehalt nicht unbedingt an der Gesundheit des Kaninchens orientieren, sondern eher wirtschaftlichen Interessen folgen, ist also ein Blick auf die Mineralienzusammensetzung in der natürlichen Nahrung des Kaninchens sowie auf die in Futtermitteln hilfreich, welche alternativ angeboten werden. Fortsetzung ...
Kaninchen würden Wiese kaufen © A. Rühle: 2008-2021 Start Video Wildkaninchen Physiologie Fortpflanzung Sinne Gebiss Verdauung Caecotrophie Nahrung Nahrungsselektion Giftpflanzen 1 Giftpflanzen 2 Zoopharmakognosie Futtermittelanalyse Kohlenhydrate Calcium & Phosphor Energie Wasser Krankheiten Zahnfehler Darmkrankheiten Encephalitozoonose Harnsteine Kastration Heu-kaufen Veröffentlichungen Impressum Harnsteine