Die Fähigkeit, das Kristallisationspotential des Harns vorherzusagen, stellt ein nützliches diagnostisches Element dar, mit dessen Hilfe die Steinentwicklung erkannt werden kann und bei bereits bestehender Urolithiasis gezielte therapeutische Maßnahmen gesetzt werden können. Auch in der Humanmedizin wird auf dem Gebiet der Urolithiasis die relative Übersättigung (RSS) als Parameter zur Beurteilung der Harnsättigung verwendet. Bei jeder Harnprobe werden die Gesamtkonzentrationen von etwa 12 Substanzen sowie der Harn-pH gemessen. Diese Daten werden in einen Computer eingegeben, der daraus die Konzentrationen einer Vielzahl von interaktiven Komplexen zwischen den einzelnen Ionen berechnet.⁴⁰ Dieses Programm berechnet auch die Aktivitätskoeffizienten der einzelnen Ionen und kombiniert die relevanten Ionenkonzentrationen und Aktivitätskoeffizienten, um somit für jedes Salz oder jede Säure, die in Steinen vorkommen kann, das Aktivitätsprodukt zu bestimmen. Das Aktivitätsprodukt für jedes Salz und jede Säure, die an der Steinbildung beteiligt sind, wird durch das jeweils bekannte thermodynamische Löslichkeitsprodukt dividiert, wodurch man das relative RSS-Verhältnis erhält. Die Messung der RSS der verschiedenen Salze und Säuren im Harn kann dann dazu herangezogen werden, das Kristallisationspotential des Harns vorherzusagen.

Der Einsatz einer solchen technischen Methode war solange in der Tiermedizin nicht von zentraler Bedeutung, als sich die wissenschaftliche Beschäftigung hauptsächlich auf die Struvitsteinbildung konzentrierte. Dies liegt daran, daß hinsichtlich des Aktivitätsproduktes von Struvit der Harn-pH-Wert jener entscheidende Faktor ist, der einen weit größeren Einfluß auf die Übersättigung ausübt als die Ionenkonzentration einzelner Steinkomponenten. Die Messung des Harn-pH-Wertes liefert somit einen aussagefähigen Parameter für die Einschätzung der Steinentwicklung sowie die Entwicklung und Optimierung von Diäten, die eine Struvitkristallisation verhindern sollen.

Anders verhält es sich allerdings bei der Einschätzung des Kristallisationspotentials des Harns hinsichtlich Kalziumoxalat. Hier ist der Harn-pH-Wert von nur unwesentlicher Bedeutung. In der humanmedizinischen Forschung hat man festgestellt, daß sich Kalziumoxalatsteine bei pH-Werten von 4,8 bis 7,4 bilden können.²⁵ Der Haupteinfluß des pH-Wertes des Harns beschränkt sich auf die Bestimmung des möglichen Co-Präzipitates von Kalziumoxalat; so bildet sich z.B. Kalziumphosphat bei pH-Werten von über 6,3,während Harnsäure bei Steinen zu finden ist, die sich bei niedrigen Harn-pH-Werten von unter 5,3 entwickeln. Die zunehmende Bedeutung von Kalziumoxalatsteinen beim Hund hat den Einsatz von Methoden zur Bestimmung der relativen Übersättigung (RSS-Bestimmung) notwendig gemacht, um speziell auf dieses Krankheitsbild zugeschnittene Diäten entwickeln zu können.

Das Prinzip der Behandlung von Struviturolithiasis besteht somit in der Schaffung und Aufrechterhaltung eines mit Struvit untersättigten Harns. Unter diesen Bedingungen kann man davon ausgehen, daß sich bestehende Struvitsteine auflösen und daß einer Neubildung dieser Urolithen vorgebeugt wird.

Die Bildung von Kalziumoxalatkristallen kann nicht erfolgen, wenn der Harn eine Untersättigung mit den entsprechenden mineralischen Komponenten aufweist. Auch bei metastabiler Übersättigung ist die Kalziumoxalatsteinbildung unwahrscheinlich. Ob es in vivo bei einer physiologisch sinnvollen Untersättigung des Harns zu einer Auflösung von Kalziumoxalatsteinen kommt, ist noch ungeklärt. Nach dem derzeitigen Stand der Forschung wird die chirurgische Entfernung klinisch aktiver Steine und eine nachfolgende, dauerhafte, möglichst niedrige Sättigung des Harns mit Kalziumoxalat empfohlen. Ideal ist eine Untersättigung des Harns mit Kalziumoxalat, doch wird dies nicht bei allen empfänglichen Tieren möglich sein, so daß eine möglichst geringe metastabile Übersättigung angestrebt werden sollte. Dadurch läßt sich die Kristallisation von Kalziumoxalat vermeiden und eine Rezidivierung der Urolithiasis kann verhindert werden.

Ziel der Behandlung von Hunden mit Struvitsteinen ist die Untersättigung des Harns mit Struvit. In der Mehrzahl der Fälle, bei denen gleichzeitig eine bakterielle Harnwegsinfektion besteht, kann die diätetische Therapie erst dann wirksam eingreifen, wenn zuerst die Infektion erfolgreich behandelt wurde. Für solche Patienten ist somit eine kombinierte Therapie aus Antibiotikagaben und Steindiät angezeigt. Im Idealfall wird das richtige Antibiotikum nach den Ergebnissen des Antibiogramms ausgewählt.²⁰ Liegen diese nicht, oder noch nicht vor, kann mit Penicillin (Tagesdosis 110.000 IE/kg KM auf drei Einzeldosen pro Tag aufgeteilt) oder Ampicillin (Tagesdosis 77 mg/kg KM auf drei Einzeldosen pro Tag aufgeteilt) behandelt werden. Diese Präparate werden für die Behandlung von Infektionen mit Staphylokokken und Proteus empfohlen, wobei ca. 100 % der erstgenannten und etwa 80 % des letztgenannten Erregers normalerweise gut ansprechen.

Der pH-Wert des Harns sollte im Bereich von 5,5 bis 6,0 gehalten werden

Der pH-Wert des Harns stellt den Schlüsselfaktor zur Struvitsteinbildung dar. Er bestimmt den Anteil des Gesamtharnphosphats in Form des zweiwertigen Anions HPO₄^2-, welches für die Ausbildung von Struvitkristallen notwendig ist.

Steigender Harn-pH erhöht die HPO₄²- Konzentration, da das monovalente Anion, H₂PO₄^-, deprotoniert wird. Während der Kristallisation von Struvit wird ein weiteres Proton abgestoßen.¹

Die relativ größere Bedeutung, die dem Harn-pH im Vergleich zu anderen Faktoren wie z.B. der Magnesiumkonzentration zukommt, kann theoretisch nachgewiesen werden ^4,17,19 und wurde von Wissenschaftlern im Experiment gezeigt.^4,5 Dennoch konnte in experimentellen Studien der für die Auflösung der Struvitsteine ideale Harn-pH nicht exakt definiert werden. Fest steht jedoch, daß Struvitkristalle nur selten bei pH-Werten unter 6,5 gefunden werden,²⁴ so daß man davon ausgehen kann, daß das Struvitlöslichkeitsprodukt etwa diesem Wert entspricht.⁴ Darunter liegende pH-Werte sind daher mit großer Wahrscheinlichkeit mit einer Untersättigung mit Struvit in Verbindung zu bringen und führen nach gewisser Zeit zur Auflösung schon bestehenden kristallinen Materials.

• ROYAL CANIN Urinary sorgt dank seiner speziellen Rezeptur für die Bildung sauren Harns mit einem durchschnittlichen pH-Wert zwischen 5,5 und 6,0. Wie Messungen mit dem Harn-pH-Meßgerät des WALTHAM^® Zentrums für Heimtierhaltung und -ernährung³¹ bestätigen, beträgt der durchschnittliche Harn-pH-Wert von Hunden bei Fütterung dieser Diät etwa 5,8.

Dies wird dadurch erreicht, daß ROYAL CANIN Urinary durch die besondere Kombination der Futterinhaltsstoffe und den Zusatz von harnansäuernden Mitteln (Ammoniumchlorid oder Kalziumsulfat und DL-Methionin) dem Organismus eine Säurelast zuführt, die die Ansäuerung des Harns bewirkt.

Die Bildung großer Harnmengen ist ein weiteres therapeutisches Ziel, das es anzustreben gilt, weil dadurch die für jede Kristallbildung nötigen Konzentrationen verdünnt werden. Zusätzlich wird die Frequenz des Harnabsatzes gefördert, so daß der Harn seltener die Möglichkeit hat, längere Zeit in der Blase zu "stehen". Es bleibt somit keine Zeit zur Kristallisation.

• ROYAL CANIN Urinary (Feuchtnahrung) weist einen hohen Feuchtigkeitsgehalt auf.

Die Restriktion von potenziell kristalloidem Material ist grundlegend günstig, obwohl individuelle Schwankungen der Magnesium- oder Phosphatkonzentration im Harn deutlich weniger Einfluß auf die Struvitsteinbildung nehmen als der Harn-pH.^18,37

• Der Phosphorgehalt von ROYAL CANIN Urinary ist im Vergleich zu herkömmlichem Hundefutter mäßig verringert.

Eine übermäßige Reduzierung des Magnesiumgehalts der Nahrung kann unter Umständen auch weniger sinnvoll sein, denn es liegen Berichte vor, nach denen bei anderen Spezies Magnesium als hemmender Faktor bei der Ausbildung von Kalziumoxalatkristallen fungierte.²¹

• Der Magnesiumgehalt von ROYAL CANIN Urinary ist diesen Anforderungen entsprechend reduziert.

Mit der Reduzierung des Eiweißgehaltes des Futters verringert sich auch die Harnstoffproduktion und damit das Substrat für die bakterielle Urease.^18,37

• Der Eiweißgehalt der ROYAL CANIN Urinary ist im Vergleich zu normalem Hundefutter mäßig verringert.

Je höher die harnpflichtigen Kalzium- bzw. Oxalatmengen, desto höher auch die Sättigung des Harns mit diesen Substanzen. Die Restriktion nur einer dieser Futterkomponenten kann jedoch zu vermehrter Resorption der anderen führen.

• ROYAL CANIN Urinary enthält kontrollierte Gehalte an Kalzium und Oxalat.

Kaliumzitrat wird seit über zehn Jahren in der Humanmedizin zur Prävention rezidivierender Nierensteinbildung aus Kalziumoxalat eingesetzt.26 Der therapeutische Nutzen wird vorwiegend auf die alkalisierenden Eigenschaften des Zitrats zurückgeführt, obwohl er unter Umständen auch dadurch bedingt sein kann, daß man den Patienten gleichzeitig zu einer vermehrten Flüssigkeitszufuhr26. Beim Menschen wird die mit dem Harn ausgeschiedene Zitratmenge nicht direkt von der oralen Zufuhr von Kaliumzitrat beeinflußt, da der Großteil des vom Darm resorbierten Zitrats zu Bikarbonat verstoffwechselt wird.23 Dies verursacht eine alkalische Flut und in der Folge eine steigende Exkretion von Zitrat mit dem Urin. Dieser Mechanismus wird entweder durch die vermehrte Produktion von Zitrat in den Mitochondrien der Nierenzellen oder durch eine verringerte tubuläre Resorption des Zitrats durch die Zellen der proximalen Tubuli ausgelöst.6 Man nimmt an, daß jeder dieser Faktoren auf die eine oder andere Weise daran beteiligt ist, daß die Kalziumoxalatsteinbildung beim Menschen gehemmt wird. Die Gesamtmenge des mit dem Harn ausgeschiedenen Kalziums ist jedenfalls vermindert. Außerdem reduziert sich in alkalischem Harn die Verfügbarkeit von ionisiertem Kalzium, was darauf zurückzuführen ist, daß es zu vermehrten, stärkeren Bindungsreaktionen kommt, durch die lösliche Zitrat- und Phosphatsalze entstehen. Der kumulative Effekt besteht in der reduzierten Kalziumoxalatübersättigung.6,26

Bei Menschen stellt die Hypozitraturie einen Risikofaktor für die Steinbildung dar; Berichte sprechen von 15 – 50 % betroffener Patienten, die sehr niedrige Zitratspiegel im Harn aufwiesen.²³ Bei gesunden Menschen geht das Zitrat im Harn mit Kalzium eine Chelatbindung ein und verhindert dadurch die Präzipitation von Kalziumsalzen. Bis zu 70 % des Kalziums werden auf diese Weise gebunden.³⁰ Ist die Zitratausscheidung vermindert, wird weniger Kalzium gebunden und die Kristallisation gefördert. Die meisten humanmedizinischen Studien über die Kaliumzitratsupplementierung wurden an Menschen mit Hypozitraturie durchgeführt. Die wenigen verfügbaren Daten aus Untersuchungen zur Steinbildung bei Hunden lassen jedoch eher vermuten, daß Hypozitraturie bei Hunden keinen an der Ätiologie der Kalziumoxalaturolithiasis beteiligten Faktor darstellt.¹²

Zur Rezidivprävention von Kalziumoxalatsteinbildung beim Hund ist die Verwendung von Kaliumzitrat dennoch wiederholt empfohlen worden.¹⁴ Die dafür sprechenden Argumente sind aber nicht wirklich schlüssig. In einer Cross-over-Studie wurde die Wirkung einer Kaliumzitrattherapie auf die relative Übersättigung (RSS) des Harns mit Kalziumoxalat untersucht.³² Zwölf gesunde Hunde erhielten ein ausgewogenes, handelsübliches Dosenalleinfutter bzw. dieses Futter mit einem täglichen Zusatz von Kaliumzitratpulver in einer Dosierung von 150 mg/kg KM. Es konnte weder eine entsprechende Erhöhung der Harnzitratkonzentration nach Kaliumzitratsupplementierung beobachtet werden, noch eine Verringerung der Kalziumkonzentration im Urin. Was bei drei der 12 Hunde zu bemerken war, ist eine geringe Verminderung der Kalzium-Oxalat-RSS. Es ist möglich, daß die Reaktionen bei Hunden mit einer Steinproblematik günstiger ausgefallen wären als dies bei den gesunden Hunden der Fall war.
Dennoch scheint es so zu sein, daß die Hypozitraturie keine entscheidende Rolle beim Steingeschehen des Hundes spielt und daß somit die Supplementierung des Futters mit Kaliumzitrat nur eine begrenzte Anwendung in der klinischen Veterinärdiätetik finden kann.

Während des renalen Transportes kommt es zur intrazellulären Akkumulation von Oxalat, was nachweislich zu einer Schädigung der betroffenen Zellen führt.27 In geringen Konzentrationen kann Oxalat eine Zellproliferation verursachen, während es in höheren Konzentrationen zur Zellschädigung und sogar zum Untergang der Zellen kommen kann. Sowohl die Zellproliferation als auch die toxischen Wirkungen des Oxalats sind auf oxidative Veränderungen zurückzuführen, die die Produktion von freien Radikalen und die Induktion der Fettperoxidation bewirken.9,28,38

Diese Veränderungen in der Zellfunktion können auf vielerlei Art zur Steinbildung beitragen, so zum Beispiel durch die Bereitstellung von Material für das Wachstum und die Aggregation von Kristallen.

• ROYAL CANIN Urinary wurde mit Taurin und Vitamin E supplementiert, damit die oxidativen Zellschäden und die Entstehung von freien Radikalen so gering wie möglich gehalten werden.

In Studien zur Untersuchung der Struvit und Kalziumoxalatsättigung des Harns bei Hunden erhielten die Tiere "Urinary" (Dosennahrung). Die Feuchtnahrung wurde jeweils 12 Wochen lang verabreicht. Der Harn-pH wurde regelmäßig, und zwar alle vier Tage während 48 Stunden, mittels einer festgelegten Methode bestimmt.³¹ Während zwei Tagen in Woche 4, 8 und 12 wurde das pH-Meßgerät durch einen mit Trockeneis gekühlten Container ersetzt, in dem der von allen Hunden abgesetzte Urin gesammelt wurde. Die Harnproben wurden danach analysiert und die Konzentrationen in den PC eingegeben. Das Computerprogramm EQUIL 2 berechnete dann die entsprechenden Ionenkonzentrationen und die relative Übersättigung mit den steinbildenden mineralischen Komponenten.^15,40 Der Wert 1,00 entsprach dabei dem Sättigungspunkt des Harns. Darunterliegende Werte drückten eine Untersättigung aus, bei der eine Auflösung der Struvitsteine in einem Maße, das dem Grad der Untersättigung proportional ist, erfolgt. Die durchschnittlichen RSS-Werte sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.³⁶

• ROYAL CANIN Urinary produziert einen Harn, der mit Struvit untersättigt ist. Dies ist die Voraussetzung für die Auflösung von bereits bestehenden Struvitsteinen.
• Hunde, die ROYAL CANIN Urinary als Feuchtnahrung erhielten, produzierten einen mit Kalziumoxalat untersättigten Harn (Abb.3).

Die Ergebnisse einer Reihe von Studien belegen die Wirksamkeit von "Urinary" in klinischen Situationen und die besondere Eigenschaft der Diät, die Schlüsselparameter einer Therapie für Hunde mit Struvit- und Kalziumoxalatsteinen, nämlich Schaffung und Aufrechterhaltung von relativ verdünntem und saurem Harn, zu gewährleisten.

Alle Steine wurden chirurgisch entfernt und einer quantitativen Analyse mittels Infrarotspektroskopie unterzogen. In die Studie miteinbezogen wurden jene Hunde, deren Steine zu mehr als 70 % aus Kalziumoxalat bestanden. Eine Untersuchung des 24-Stunden-Harns erfolgte vor Beginn der Studie, als die Tiere noch ihr gewohntes Futter erhielten sowie nach vierwöchiger Diät mit "Urinary". Gemessen wurden jeweils die Kalziumoxalatkonzentration des Harns und die Struvit-RSS. Die Ergebnisse wurden als durchschnittliche Standardabweichung (±) ausgedrückt und unter Verwendung von gepaarten t-Tests verglichen (Tabelle 2). Die durchschnittlichen Werte der relativen Übersättigung des Harns mit Kalziumoxalat (Kalziumoxalat-RSS) lagen oberhalb des vorberechneten Bildungsproduktes (RSS ~ 14) und fielen somit in den Bereich des Übersättigung. Dies ist in etwa den Daten aus der Humanmedizin vergleichbar.^2,3 Nach einmonatiger Diät mit "Urinary" war der durchschnittliche Wert für die Kalziumoxalat-RSS in den Bereich der metastabilen Übersättigung abgesunken, bei dem eine spontane Kristallisation nicht mehr möglich ist. Daraus kann man schließen, daß das Füttern dieser Diät in hohem Maße dazu beitragen kann, das Rezidivrisiko bei der Kalziumoxalaturolithiasis des Hundes deutlich zu reduzieren.

> Tabellen: Harnparameter von Hunden mit bestätigter Kalziumoxalaturolithaisis vor und nach der Diät mit WALTHAM CANINE LOWER URINARY TRACT SUPPORT Diet (öffnet in neuem Fenster)

Im Vergleich zu gesunden Hunden hatten die Tiere dieser Studie Harn mit höherer Kalziumoxalatsättigung produziert; die Kalziumkonzentration im Harn war um den Zeitpunkt der Steinbildung deutlich höher.¹⁶ Durch das Füttern der Diät konnten diese Werte signifikant verringert werden. Die Oxalatkonzentrationen im Harn waren bei gesunden wie kranken Hunden in etwa gleich hoch.

Die Ergebnisse dieser Studien sprechen dafür, daß die Hyperkalzurie einen entscheidenden Faktor bei der Bildung von Kalziumoxalatsteinen beim Hund darstellen kann. "Urinary" bewirkt bei caninen Urolithiasispatienten eine signifikante Verringung der Kalziumkonzentration und der relativen Übersättigung mit Kalziumoxalat im Harn.

Ein 6 Jahre alter weiblicher Zwergschnauzer wurde mit Hämaturie und Dysurie vorgestellt. Ihr Futter bestand damals aus einer Mischung von kommerziellem Trocken- und Dosenfutter mit gelegentlichen Gaben von frischem Obst und Gemüse. Harnanalyse und Röntgenuntersuchung bestätigten das Vorhandensein von Steinen in der Blase. Diese wurden chirurgisch entfernt und danach quantitativ analysiert. Es handelte sich um Steine, die vorwiegend aus Struvit bestanden. Zu jenem Zeitpunkt wurde keine bakterielle Kultur der Harnprobe angelegt. Der Hund wurde auf eine harnsäuernde Diät umgestellt.

Nach etwa einem Jahr wurde der Hund erneut mit Hämaturie und Dysurie der Klinik vorgestellt. Auch dieses Mal wurde die Diagnose einer Urolithiasis gestellt und im Röntgen bestätigt. Mittels Zystozentese wurde eine Harnprobe genommen und im Anschluß daran analysiert. Es war davon auszugehen, daß es sich erneut um Struvitsteine handelte. Die Ernährung des Hundes wurde auf "Urinary" (Feuchtnahrung) umgestellt, um eine Auflösung der Steine zu bewirken. Zusätzlich erhielt der Hund eine begleitende Antibiotikatherapie.

Röntgenkontrolluntersuchungen erfolgten alle 6 Wochen, um die Auflösung der Steine zu überwachen. Nach 6-wöchiger Diät waren die Calculi sichtbar kleiner. Die nach vier Monaten durchgeführte, abschließende Röntgenuntersuchung bestätigte die vollständige Auflösung aller Urolithen. Auch die Infektion war, wie die bakteriologische Untersuchung bestätigte, ausgeheilt. Der Hund wurde im Anschluß daran wieder auf die ursprüngliche Ernährung umgestellt und zeigte in den zwei Jahren nach der Therapie keine Symptome einer rezidivierenden Harnwegserkrankung.

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