Untersuchungen zur Konzentration der Gallensäuren im Blutplasma bei Haustauben (C. livia dom.), Haushühnern (G.
gallus dom.), Blaustirnamazonen (A. aestiva), Doppelgelbkopfamazonen (A. ochrocephala oratrix), Gelbbrustaras (A. ararauna), Kongo-Graupapageien (P. erithacus
erithacus) und Goffinkakadus (C. goffini)
INAUGURAL-DISSERTATION
Zur Erlangung des Grades einer
DOKTORIN DER VETERINÄRMEDIZIN (Dr. med. vet.)
durch die Tierärztliche Hochschule Hannover
Vorgelegt von
Claudia Tillmann
aus Gronau/Westf.
Hannover 2004
Wissenschaftliche Betreuung: Univ. Prof. Dr. U. Neumann
1. Gutachter: Univ. Prof. Dr. U. Neumann 2. Gutachter: Univ. Prof. Dr. Dr. J. Kamphues
Tag der mündlichen Prüfung: 24. Mai 2004
Meinen Eltern
2 Literaturübersicht 2
2.1 Diagnostik von Hepatopathien bei Vögeln 2
2.1.1 Klinische Symptomatik 3
2.1.2 Physikalische Untersuchungsverfahren 4
2.1.2.1 Bildgebende Verfahren 4
2.1.3 Invasivdiagnostische Verfahren 8
2.1.4 Blutchemische Untersuchung zur Diagnostik von Hepatopathien 11
2.1.4.1 Blutchemische Parameter 11
2.1.4.2 Zellenzyme 13
2.1.4.3 Proteine, Metaboliten und Enzyme 15
2.1.4.4 Weniger geeignete Parameter 17
2.1.4.5 Leberfunktionsparameter beim Vogel 19
2.1.5 Untersuchung der Leberfunktion 20
2.2 Gallensäuren – Bildung und Funktion 22
2.2.1 Anatomie und Lage der Leber 22
2.2.2 Zusammensetzung und Synthese der Galle 25
2.2.2.1 Zusammensetzung der Galle 25
2.2.2.2 Synthese der Gallensäuren 26
2.2.2.3 Konjugation der Gallensäuren 27
2.2.2.4 Sekundäre Gallensäuren 27
2.2.2.5 Störungen des Gallensäurenstoffwechsels 27
2.2.3 Funktion der Gallensäuren 28
2.2.4 Pathologische Wirkungen der Gallensäuren 29 2.2.5 Enterohepatischer Kreislauf der Gallensäuren 29 2.2.6 Einflussfaktoren auf den enterohepatischen Kreislauf der
Gallensäuren
32
2.2.6.1 Hepatobiliäre Faktoren 32
2.2.6.1.1 Störungen der Synthese 32
2.2.6.1.2 Cholestasen 33
2.2.6.1.3 Gallenblasenkontraktion 34
2.2.6.1.4 Cholezystektomie 34
2.2.6.2 Extrahepatische Faktoren 35
2.2.6.2.3 Enteropathien 36 2.3 Gallensäuren in der Leberfunktionsdiagnostik 38
2.3.1 Methoden zur Bestimmung der Gallensäurenkonzentration im Blutplasma (PGK) bei Kleintieren und Vögeln
40
2.3.1.1 Radioimmunoassay (RIA) 40
2.3.1.2 Enzymatische Bestimmung 41
2.3.1.3 High Performance Liquid Chromatographie (HPLC) 42
2.3.2 PGK nach tierartspezifischer Karenzzeit 42
2.3.2.1 Gallensäurenkonzentration beim Vogel 43
2.3.3 Prä- und postprandiale PGK 44
2.3.3.1 Humanmedizin 44
2.3.3.2 Kleintiermedizin 45
2.3.3.3 Prä- und postprandiale PGK beim Vogel 46
2.3.3.4 Stimulation der Gallesekretion 47
3 Material und Methode 52
3.1 Probanden 52
3.2 Haltung 53
3.3 Voruntersuchungen 54
3.3.1 Klinische und blutchemische Untersuchungen 54
3.3.2 Blutentnahmen und Probenaufbereitung 55
3.3.3 Lagerung der Proben 55
3.3.4 Einfluss des Probenmaterials (Blutplasma oder –serum) auf die Gallensäurenkonzentration
56
3.3.5 Postprandialer Verlauf der PGK bei Brieftauben 56 3.3.6 Tägliche Fettaufnahme im Fütterungsversuch 57 3.4 Hauptversuch: Verlauf der PGK nach Eingabe von Speiseöl 58
3.6 Labordiagnostische Untersuchungsverfahren 59
3.6.1 Bestimmung der PGK 62
3.7 Statistische Methoden 62
4.1.1 Klinische und blutchemische Befunde der Probanden 63 4.1.2 Vergleich der Gallensäurenkonzentration in Blutserum und
Blutplasma
64
4.1.3 Postprandialer Verlauf der PGK bei Brieftauben 65 4.1.4 Artspezifische Futter- und Wasseraufnahmen der Probanden 66
4.1.4.1 Blaustirnamazonen 66
4.1.4.2 Kongo-Graupapageien 66
4.1.4.3 Goffinkakadus 67
4.1.4.4 Art und Menge der Ölapplikation 67
4.2 Hauptversuch: Verlauf der PGK nach Eingabe von Speiseöl 69
4.2.1 Brieftauben 69
4.2.2 Blaustirnamazonen 70
4.2.3 Doppelgelbkopfamazonen 72
4.2.4 Gelbbrustaras 73
4.2.5 Kongo-Graupapageien 75
4.2.6 Goffinkakadus 76
4.2.7 Zwerghühner 77
4.2.8 Legehennen 78
5 Diskussion 80
5.1 Testbeeinflussende Faktoren 80
5.1.1 Probanden 81
5.1.2 Art und Menge der Ölapplikation 81
5.1.3 Untersuchungsverfahren zur Ermittlung der PGK der verschiedenen Vogelarten
82
5.2 Konzentration der Plasmagallensäuren 83
5.2.1 Voruntersuchungen 83
5.2.2 Hauptversuch 86
5.2.2.1 Brieftauben 86
5.2.2.2 Papageien 87
5.2.2.3 Hühner 90
5.3 Vergleich der PGK bei verschiedenen Vogelarten 91
5.3.3 Orientierungsbereiche für PGK der unterschiedlichen Vogelarten
97
5.3.4 Diagnostische Aussagen der PGK-Messung ohne Beachtung der Futteraufnahme, nach Karenz und im Rahmen eines Belastungstests
99
5.4 Vergleich der Ergebnisse mit den Erfahrungen beim Kleintier (Hund und Katze)
102
5.5 Einsatz des Ölbelastungstests in der Praxis 103
5.6 Ausblick 104
6 Zusammenfassung 105
7 Summary 107
8 Literaturverzeichnis 110
9 Anhang 131
A./Aa. Arteria/Arteriae
ALB Albumin
AST Aspartataminotransferase
BS Blaustirnamazone/n
BT Brieftaube/n
CCK Cholezystokinin CHE Cholinesterase
CK Creatinkinase
DGK Doppelgelbkopfamazone/n f. dom. forma domestica
GBA Gelbbrustara/s ggr. geringgradig
GK Goffinkakadu/s
GP Kongo-Graupapagei
i. m. intramuskulär
KM Körpermasse
LDH Laktatdehydrogenase mgr. mittelgradig
MWK Mittelwertkurve o. b. B. ohne besonderen Befund p. appl. post applicationem p. o. per os
PGK Plasmagallensäurenkonzentration PGP Plasmagesamtprotein
Rfe Rohfett
spp. subspecies
TS Trockensubstanz
URIC Harnsäure V./Vv. Vena/Venae
1. Einleitung
In der aviären Internistik werden einige für das Säugetier entwickelte diagnostische Verfahren mit Erfolg eingesetzt. Zur Erkennung und Bewertung von Hepatopathien können beispielsweise blutchemische Parameter gemessen werden, die Aussagen über mögliche Schädigungen von Hepatozyten (z. B. AST, LDH), die Syntheseleistung der Leber (z. B. TP, ALB, CHE) oder die Leberfunktion geben. Eine eingehende Diagnostik und Prognostik von Hepatopathien ist in der tierärztlichen Praxis besonders bei Großpapageien (Graupapageien, Kakadus, Amazonen, Aras) von Interesse. Diese Vogelarten zeichnen sich durch eine hohe Lebenserwartung sowie eine hohe ideelle wie materielle Wertschätzung aus. Aufgrund einer geringen Spezifität (z. B. AST, LDH, TP, klinische Untersuchung) oder Sensitivität (z. B.
PGK, Radiographie) dieser Untersuchungen ist aber in vielen Fällen eine definitive Diagnose- oder Prognosestellung anhand von Einzelwerten nicht möglich. Die Messung der Gallensäurenkonzentration im Plasma (PGK) gilt in der aviären Internistik als hochspezifischer, aber nur wenig sensitiver Leberfunktionstest. Die Sensitivität dieser Methode kann beim Kleintier durch gezielte Belastung des endogenen Gallensäurenstoffwechsels deutlich verbessert werden. Eine in ihrer Funktionsfähigkeit eingeschränkte Leber ist dann nicht in der Lage, die postprandial im Blut in erhöhter Konzentration anfallenden Gallensäuren vollständig zu extrahieren, so dass ein diagnostisch aussagekräftiger Anstieg der Gallensäurenkonzentration im peripheren venösen Blut erfolgt.
In der Kleintiermedizin hat sich die Bestimmung prä- und postprandialer Gallensäurenkonzentrationen nach Verabreichung einer definierten Futtermenge bei der Katze (CENTER et al., 1993) als aussagekräftige und praktikable Methode zur Leberfunktionsprüfung erwiesen. Beim Vogel gibt es keine Erfahrungen mit vergleichbaren Leberbelastungstests. Die vorliegende Arbeit hat daher zum Ziel, die Leberfunktion von unterschiedlichen Vogelarten nach Verabreichung eines Testfutters zu untersuchen.
2 Literaturübersicht
2.1 Diagnostik von Hepatopathien bei Vögeln
Ziervogelpatienten, die an hepatobiliären Erkrankungen leiden, weisen oft unspezifische anamnestische und klinische Befunde auf wie z. B. Apathie, Inappetenz oder mangelhafte Federqualität. Zur speziellen Untersuchung der Leber, insbesondere der Leberfunktion, wird vor allem die Labordiagnostik genutzt. Zur labordiagnostischen Untersuchung der Leber können beim Vogel viele Methoden genutzt werden, die für die Human- oder Kleintiermedizin entwickelt wurden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass Referenzbereiche und diagnostische Aussagen der einzelnen Parameter häufig artspezifisch sind und hohe individuelle Schwankungsbreiten aufweisen. Für die Diagnostik kommt erschwerend hinzu, dass ein breites Artenspektrum der Klasse Aves innerhalb der unterschiedlichen Vogelfamilien (v. a. Passeriformes, Columbiformes, Psittaciformes, Galliformes, Acciptiriformes) zur tierärztlichen Untersuchung vorgestellt wird. Klinische Erfahrungen an großen Tierzahlen oder klinische Studien einer spezifischen Leberdiagnostik an Vögeln sind spärlich. Die Aussagekraft der Labordiagnostik zu einzelnen Erkrankungen und die Absicherung der Referenzbereiche sind deshalb bei weitem noch nicht so fundiert wie in der Kleintiermedizin. Flankierende Befunde können Röntgen- und Ultraschalluntersuchungen liefern. Eine ätiologische Diagnose kann im Einzelfall durch invasive Verfahren wie die Entnahme von Feinnadelaspiraten oder Leberbiopsien mit mikrobiologischer oder pathohistologischer Untersuchung ermöglicht werden.
In den folgenden Kapiteln wird zuerst ein Überblick über die Verfahren der Leberdiagnostik in der Kleintiermedizin gegeben, bevor auf die beim Vogel bekannten und angewandten Methoden eingegangen wird. Es werden die Aussagefähigkeit der klinischen, labordiagnostischen, physikalischen und invasiven Untersuchungsmethoden sowie der Funktionstest der Leber dargestellt und erläutert.
2.1.1 Klinische Symptomatik
Die klinischen Symptome einer Leber- und/oder Gallengangserkrankung der Kleintiere sind vielgestaltig und können Fellveränderungen, Anorexie, Vomitus, Diarrhoe, Ikterus, Aszites, Ödeme, Gewichtsverlust und neurologische Störungen umfassen. Es gibt kein pathognomonisches Symptom für eine Cholangiohepatopathie. Selbst bei Auftreten von für Lebererkrankungen typischen Symptomkomplexen kann nicht mit absoluter Sicherheit eine Lebererkrankung diagnostiziert werden (DAY, 1994; KRAFT, 1996; CENTER, 1993, 1997).
Ebenso sind bei Vögeln die möglichen klinischen Symptome sehr variabel. Bei diesen kann zusätzlich Dyspnoe auftreten, wenn die thorakalen und/oder abdominalen Luftsäcke durch eine vergrößerte Leber und/oder Aszites komprimiert werden (BATTISON, 1996). Unterschieden werden muss zwischen akut auftretenden (z. B. hepatoencephales Koma) und chronischen Hepatopathien mit äußeren Anzeichen einer Leberstoffwechselstörung. Ähnlich den durch Leberinsuffizienz bedingten Fellveränderungen bei Säugetieren können beim Vogel Veränderungen bei der Federbildung und -qualität auftreten. Bekannt sind Stockmauser, sowie Abweichungen der Federfarbe und -struktur. Als typische äußere Veränderung bei chronischen Hepatopathien der Vögel, insbesondere der Wellensittiche, gilt eine Verschlechterung der Hornqualität und -farbe. So zeigen Wellensittiche mit hepatobiliären Neoplasien häufig verlängerte Oberschnäbel mit brüchigem Horn. Das Horn von Schnabel und Krallen ist dabei oft gelbbräunlich verfärbt und von dunklen Flecken durchsetzt (GOULD, 1992). Hochgradige Hepatopathien können auch zu Konzentrationserhöhungen der Metaboliten des Porphyrinabbaus im Blut führen. Beim Vogel handelt es sich dabei um das der renalen Eliminierung unterliegende Biliverdin. Dem Ikterus des Säugers kann demnach die Gelbfärbung des wässrigen Anteils des Vogelharns gleichgesetzt werden. Eine Biliverdinurie kann beim Vogel als leberspezifisches Symptom angesprochen werden, wenn eine alimentäre Färbung des Harns (z. B. durch Vitamin B- Applikation) oder ein „prähepatischer Ikterus“ (z. B. Hämolyse) ausgeschlossen werden können (CLYDE et al., 1996). Charakteristisch für eine chronische Hepatopathie ist klinisch das gleichzeitige Auftreten mehrerer der oben genannten Befunde. Erfahrungen mit klinisch kranken Tieren beruhen in der aviären Internistik vor allem auf empirischem Wissen
(GOULD, 1992) und einzelnen Fallbeschreibungen (CLYDE et al., 1996; ZINKE et al., 1999a).
Im Gegensatz zu domestizierten Kleintieren verbergen Vögel ihre Krankheitssymptome in der Regel so lange, bis es zu einer Dekompensation der Organfunktion kommt. Infolgedessen sind Leberschäden zum Zeitpunkt der Vorstellung des Vogelpatienten in der Praxis häufig weit fortgeschritten und lebensbedrohend (GOULD, 1992; SCOPE, 2003). Final kommt es auch beim aviären Patienten zum hepatoencephalen Syndrom.
2.1.2 Physikalische Untersuchungsverfahren
Zu den weiterführenden physikalischen Untersuchungsverfahren gehören die bildgebenden Verfahren. Zusammenfassend gleichen sich die physikalischen Untersuchungsmethoden darin, dass sie keine Auskunft über die Funktionsfähigkeit der Leber und über die Schwere der Ausfallserscheinungen geben (LAMB, 1991; BARR, 1992; CENTER, 1997).
2.1.2.1 Bildgebende Verfahren
Die nicht invasiven physikalischen Verfahren umfassen Radiographie, Sonographie, Szintigraphie sowie die bislang bei Vögeln vornehmlich experimentell eingesetzte Computer- und Kernspintomographie.
Radiographie
Die Röntgendiagnostik gilt in der Vogelmedizin als grundlegende Untersuchungsmethode. Im Unterschied zum Säugetier können viele Untersuchungsverfahren wie Perkussion, Pulsmessung, Messung der Körpertemperatur, Harngewinnung und –analyse beim Vogelpatienten aufgrund der anatomischen und physiologischen Besonderheiten des Vogelorganismus nicht oder nur experimentell eingesetzt werden.
Die Radiographie erlaubt Aussagen über Größe, Lage, Form und teilweise auch über die Röntgendichte der Leber (PARTINGTON und BILLER, 1995; MALLECZEK, 1996). Eine
vermehrte Dichte der Leber ist allerdings meist nur schwer zu verifizieren und ein unspezifisches Zeichen für eine vorliegende Lebererkrankung (KRAUTWALD et al., 1992).
Mikrohepatie und Hepatomegalie sind wichtige Hinweise auf Lebererkrankungen, jedoch ist ein im Röntgenbild unauffälliger Leberschatten nicht gleichbedeutend mit einer gesunden Leber (CENTER, 1997). Eine Vergrößerung des Leberschattens eines Vogelpatienten in einer der beiden Röntgenebenen (ventro-dorsale oder latero-laterale Projektion) ist unspezifisch und kann bei einigen Infektionskrankheiten (wie z. B. Psittakose), bei Neoplasien sowie bei adipösen und jungen Vögeln auftreten. Bei Körnerfressern kommt es bei einer Vergrößerung der Leber zum Verlust der charakteristischen „Sanduhrsilhouette“ von Herz und Leber in der ventro-dorsalen Projektion (KRAUTWALD-JUNGHANNS, 2003).
Bei der Bewertung vermeintlicher Lage- und Größenabweichungen der Leber müssen differentialdiagnostisch pathologische Veränderungen benachbarter Organe, insbesondere des Drüsenmagens, ausgeschlossen werden (DAY, 1994; CENTER, 1993, 1997). Diese Beurteilung ist in einigen Fällen durch die Ausbildung eines Aszites im Zusammenhang mit schweren Hepatitiden und Lebertumoren nicht möglich. Eine Bauchfell- oder Leberbauchfellwassersucht zeigt sich wie beim Säuger röntgenologisch als diffuse Verschattung des gesamten Abdominalraumes unter Ausklammerung der lufthaltigen Lungenfelder, so dass eine Abgrenzung und Beurteilung der Leber nicht mehr möglich ist (KRAFT, 1996). In diesen Fällen können indirekte Hinweise auf Form und Lage der Leber durch die orale Gabe von Kontrastmitteln (z. B. Bariumsulfatsuspension) zur Darstellung des Magen-Darm-Traktes aufgezeigt werden (MALLECZEK, 1996). In der Vogelmedizin ist dies eine häufig praktizierte Untersuchung (KRAUTWALD-JUNGHANNS, 2003).
Vergrößerungen der Leber führen zu einer Verdrängung des Magen-Darmtraktes nach dorso- kranial oder dorso-kaudal. Massive raumfordernde Vergrößerungen von Drüsenmagen oder weiblichem Geschlechtsapparat führen zu einer Zusammendrängung der Leber.
Für eine Befunderhebung ist die Kenntnis der artspezifischen röntgenanatomischen Besonderheiten unerläßlich. So weisen einige Arten wie Ara spp. physiologischerweise einen relativ kleinen Leberschatten auf und Greifvögel nach langem Fasten. Ein relativ großer Leberschatten ist dagegen bei Tauben physiologisch. Bei Greifvögeln läßt sich zudem die Gallenblase, die bei Papageien und Tauben nicht ausgebildet ist, im Röntgenbild gut darstellen.
Weiterführende röntgendiagnostische Möglichkeiten in der Kleintiermedizin (Hund und Katze) beinhalten die Kontrastdarstellung des Pfortadersystems und der Lebergefäße mittels Portographie. Diese Methode wird vor allem zur Diagnose von portosystemischen Shunts genutzt. Die Portographie gibt Auskunft über Art und Lokalisation der Anastomosen (GREVEL et al., 1987a, 1987b; KRAFT, 1996; MALLECZEK, 1996).
Desweiteren besteht die Möglichkeit der Cholezystographie, einer radiologischen Darstellung der Gallengänge und des Gallenblasenlumens nach intravenöser Injektion gallengängiger Kontrastmittel. Diese Technik dient der Diagnostik von Cholezystitiden, Cholelithiasis und Abflußstörungen der Gallenblase. Sie ist zeit- und materialaufwendig und wird in der Kleintiermedizin von der Ultraschalluntersuchung, die bei Hunden und Katzen eine sehr gute Gallenblasendiagnostik erlaubt, ersetzt (MALLECZEK, 1996). Beim Vogel liegen weder für Portographie noch für Cholezystographie ausreichende klinische Erfahrungen vor.
Sonographie
Die Sonographie, in der Kleintiermedizin schon über Jahre als bewährtes diagnostisches Hilfsmittel genutzt, hat in der Vogelmedizin nach der Entwicklung entsprechend empfindlicher Schallköpfe (7,5 MHz) erst begrenzt Praxisreife erlangt. Es fehlen in vielen Fällen Erfahrungswerte für die unterschiedlichen Vogelpatienten.
Neben den Aussagen über Größe, Form und Echogenität der Leber liefert die Ultraschalluntersuchung auch Informationen über die Gallengänge, die Gallenblase und die Lebergefäße. Herdförmige Parenchymerkrankungen zeigen sich als umschriebene Veränderungen der normalerweise gleichförmigen Lebertextur. Diffuse Parenchymveränderungen sind dagegen schwierig zu erfassen (LAMB, 1991; FRITSCH und GERWING, 1993; DAY, 1994; BARR, 1992; 1995; CENTER, 1993; 1997).
Die häufigste Indikation zur sonographischen Untersuchung des Gallengangsystemes beim Kleintier ist die Differenzierung zwischen einem extrahepatischen, obstruktiv bedingten Ikterus und anderen Ikterusursachen (LAMB, 1991; FRITSCH und GERWING, 1993;
CENTER, 1993; 1997).
Beim Vogel hat aufgrund anatomischer Besonderheiten wie dem Fehlen des Zwerchfells und dem Vorhandensein luftführender Räume in den Körperhöhlen eine Ultraschalluntersuchung eine geringere Aussagekraft als beim Säuger. Speziell bei Vorliegen eines Aszites erhöht die
pathologische Flüssigkeitsansammlung die sonographische Detailauflösung. Die Leber des Vogels allerdings ist der sonographischen Untersuchung im Allgemeinen gut zugänglich (RIEDEL, 1992; KRAUTWALD-JUNGHANNS et al., 1993). Der Patient sollte jedoch in jedem Fall einen nahezu leeren Magen-Darm-Trakt aufweisen, da der gefüllte Magen-Darm- Trakt die Darstellbarkeit der Leber erschweren oder sie unmöglich machen kann. Bei hochgradig veränderten, vor allem vergrößerten, umliegenden Organen kann es ebenfalls zu Schwierigkeiten bei der Beurteilung der Leber kommen. Um die Gallenblase darstellen zu können, sind in der Regel ein bis zwei Fastentage nötig. Bei Vögeln, die eine Gallenblase besitzen, kann diese im gefüllten Zustand als ein der Leber aufliegendes Organ gut abgegrenzt werden. Sie stellt sich als reflexlose ovale bis rundliche Struktur mit einem schmalen reflexreichen Saum (=Wand) dar. Formveränderungen der Gallenblase treten bei Vögeln mit Hepatomegalie auf. Andere mögliche Diagnosen wie Neoplasien der Gallenblasenwand oder der Gallengänge sind ebenfalls durch eine sonographische Untersuchung möglich. Der Gallenblase aufliegend können große Gefäße (Vena porta dextra, Arteria hepatica dextra) dargestellt werden (KRAUTWALD-JUNGHANNS, 2003).
Gallensteine treten beim Kleintier- und Vogelpatienten selten auf, sind sonographisch aber gut zu erfassen. Weitere Lebererkrankungen, die in der Kleintiermedizin routinemäßig sonographisch nachgewiesen werden, sind Veränderungen der Lebervenen (BARR, 1992;
CENTER, 1995; 1997; DE MARCO et al., 1998). Bei Vögeln treten Veränderungen der Lebergefäße seltener auf als bei Kleintieren und werden häufig erst in der Sektion erkannt (ZWART, 2003).
Szintigraphie
Die hepatobiliäre Szintigraphie ermöglicht beim Menschen Auskunft über die Leber- und Gallenblasenfunktion (KUNI et al., 1991; DOO et al., 1991). Studien an Katzen mit hepatobiliären Erkrankungen ergaben eine Aussagefähigkeit über die Schwere der Dysfunktion und Erkennung von extrahepatischen Obstruktionen. Die Durchführung der Untersuchung ist allerdings kostspielig sowie zeit-, material- und arbeitsaufwendig (NEWELL et al., 1996). Dementsprechende Untersuchungen beim Vogel liegen nicht vor.
Röntgencomputertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT)
Die CT ist für die Darstellung der Organlage und –größe, des Leberparenchyms und der Gefäße gut geeignet. Im Gegensatz zu den Gallengängen ist die Gallenblase darstellbar. Die MRT ist dagegen zur Detaildarstellung von Gallenblase und Gallengängen sehr gut einsetzbar. Erfahrungen aus der Humanmedizin zeigen, dass die diagnostische Aussagekraft, insbesondere durch die Anwendung von Kontrastmittelverfahren, im Vergleich zu den bereits beschriebenen physikalischen Methoden weitaus höher ist (MALLECZEK, 1996). Beim Hund gelang die computertomographische Identifizierung aller Leberlappen mit Ausnahme des Lobus caudatus durch die kontrastmittelverstärkende Darstellung der Portalvenen. So können z. B. operationsvorbereitend detaillierte pathoanatomische Informationen erlangt werden (KNEISSL et al., 1997). In der Kleintiermedizin werden CT und MRT aufgrund des hohen finanziellen Materialaufwandes und der Notwendigkeit einer Narkose nur begrenzt eingesetzt. Beim Vogelpatienten sind keine klinischen Erfahrungen mit der CT zu Hepatopathien bekannt, sondern nur zu Erkrankungen des Atmungstraktes (KRAUTWALD- JUNGHANNS, 1997).
2.1.3 Invasivdiagnostische Verfahren
Die im Folgenden aufgeführten invasivdiagnostischen Untersuchungsmethoden sind Grundlagen einer exakten pathomorphologischen Diagnose. Sie können zudem am Einzeltier eine ätiologische Diagnose ermöglichen. Allerdings sind sie für den Patienten mit z. T.
erheblichen gesundheitlichen Risiken verbunden, welche gegen den zu erwartenden Nutzen abgewogen werden müssen. Solche Methoden werden jedoch bei Kleintieren, im Gegensatz zum wesentlich kleineren Vogelpatienten, routinemäßig durchgeführt.
Feinnadelaspiration
Die Feinnadelaspiration ist für die Gewinnung von Leberzellen die Methode geringster Invasivität. Sie kann ohne Ruhigstellung des Patienten oder mit geringer Sedation durchgeführt werden. In Abhängigkeit von der Erfahrung des Untersuchers kann die Diagnose nach zytologischer Untersuchung der Leber schnell in jeder Praxis gestellt werden (DAY,
1994). Die zytologische Untersuchung ermöglicht nur die Beurteilung einzelner Zellen, nicht jedoch der lobulären Architektur der Leber. Eine Steigerung der Aussagekraft der Untersuchung kann bei fokalen Veränderungen durch die Aspiration unter sonographischer Kontrolle erreicht werden. Zuverlässige zytologische Kriterien bestehen in der Kleintiermedizin für die Diagnostik von Neoplasien und Hepatosen, wie die Lipidose der Katze oder die Steroidhepatopathie des Hundes (STOCKHAUS und TESKE, 1997). Für die Erkennung von Cholestasen, Nekrosen, Zirrhosen und Leberentzündungen ist eine Leberbiopsie aussagekräftiger (STOCKHAUS und TESKE, 1997). Das Feinnadelaspirat kann auch zum Anlegen einer Bakterienkultur oder dem Nachweis von Eiern des Leberegels verwendet werden (CENTER; 1997). Beim Vogelpatienten hat die Feinnadelaspiration keine Praxisrelevanz.
Leberbiopsie
Die histopathologische Untersuchung eines Leberbioptats liefert bei Hund und Katze in den überwiegenden Fällen eine definitive Diagnose hepatobiliärer Erkrankungen und ermöglicht eine spezifische Therapie und Prognose. Ausnahmen sind portosystemische Gefäßanomalien, die aber schon mit Hilfe der Leberfunktionstests, der sonographischen und/oder portographischen Untersuchung eindeutig erkannt werden können. Bei diesen Patienten ist die histologische Untersuchung von Lebergewebe für die Unterscheidung primärer kongenitaler von sekundären Anastomosen von prognostischer Bedeutung (DAY, 1994; CENTER, 1997;
DE MARCO et al., 1998).
Eine Leberbiopsie kann als transkutane Blindbiopsie unter sonographischer Kontrolle oder unter direkter Sichtkontrolle während einer Laparoskopie oder Laparotomie entnommen werden.
Beim Vogelpatienten sollte eine Leberbiopsie entweder unter sonographischer oder endoskopischer Sichtkontrolle erfolgen. Zur Entnahme können im Handel erhältliche (mindestens 20 G starke) Biopsienadeln verwendet werden. In der Regel sollte die Entnahme direkt kaudal des Sternums erfolgen (HAFEZ und SCOPE, 2003). TAYLOR (1995) empfiehlt die endoskopisch geleitete Biopsie beim Vogel, da gleichzeitig die visuelle Beurteilung des zu bioptierenden Organs möglich ist. Nach seinen Aussagen ist die Biopsie während der Endoskopie nur mit einem kleinen Trauma verbunden und Routinearbeit. LIERZ (1999)
entnahm bei endoskopischen Untersuchungen Leberbiopsien von Greifvögeln und Eulen mit einer flexiblen Biopsiezange.
Laparoskopie
Mit Hilfe einer endoskopischen Exploration der Bauchhöhle ist die direkte Betrachtung von Leber, Gallenblase, Ductus choledochus und anderer abdominaler Organe bei minimaler Invasivität möglich. Die Entnahme von Bioptaten wird unter Sichtkontrolle durchgeführt. Die bioptierten Stellen können kontrolliert und auftretende Komplikationen erkannt werden. Eine Laparoskopie ist nur unter Allgemeinnarkose durchführbar (DAY, 1994; CENTER, 1997).
Eine Laparoskopie mit einem Zugang gerade unterhalb des Sternums ist nach LUMEIJ (1994) die Methode der Wahl, um bei einem Vogelpatienten ein Leberbioptat zu entnehmen. Der ventrale Zugang ist am besten geeignet, um die Leber zu beurteilen und um Proben von beiden Leberlappen zu entnehmen.
Ein lateraler Zugang über den kaudalen thorakalen Luftsack kommt eventuell bei Leberveränderungen in entsprechenden Bereichen in Frage, ist aber bei Patienten mit Aszites kontraindiziert, da die Flüssigkeit in den Luftsack dringen kann (TAYLOR, 1994). Wenn ein Aszites vorhanden ist, sollte die Flüssigkeit vor der Operation vorsichtig durch Punktion entfernt werden (JAENSCH, 2000).
Diagnostische Laparotomie
Die makroskopische Beurteilung der Leberoberfläche und die Entnahme von Biopsien sind auch im Rahmen einer diagnostischen Laparotomie unter Allgemeinnarkose möglich. Eine Laparotomie sollte in Anbetracht einer möglichen chirurgischen Therapie, z. B. bei Verdacht auf Gallengangverschluß, Gallensteine, Abszesse oder Zysten bevorzugt werden (DAY, 1994;
CENTER, 1997). Im Gegensatz zur perkutanen Biopsiegewinnung ist während einer Laparotomie die Entnahme größerer Gewebestücke möglich. Dadurch steht dem Pathologen mehr Gewebe zur Beurteilung zur Verfügung (ROTH und MEYER, 1995).
Beim Vogelpatienten sollte bei Erwartung von Komplikationen, z. B. biliären Obstruktionen, eine Laparotomie durchgeführt werden. Sie erlaubt eine bessere Sicht auf die Leber, eine bessere Kontrolle bei Komplikationen und die Durchführung einer partiellen oder totalen Lobektomie, falls dies erforderlich sein sollte (JAENSCH, 2000).
Der histologische Nachweis fibrotischer, regenerativer und degenerativer Veränderungen des Lebergewebes sowie die Art der Entzündungszellen können über die Dauer der Erkrankung Auskunft geben und sind bei der Einschätzung der Prognose hilfreich. Einige histopathologische Veränderungen, wie metastatische Tumorzellen, sind ätiologisch spezifisch. Die meisten Befunde erlauben jedoch nur Vermutungen über die Ätiologie des pathologischen Prozesses, da die Leber nur über begrenzte Reaktionsmöglichkeiten auf die Vielzahl möglicher Noxen verfügt (ROTH und MEYER, 1995).
2.1.4 Blutchemische Untersuchung zur Diagnostik von Hepatopathien
Die blutchemischen Untersuchungen erlauben eine Überprüfung der Leberfunktion sowie die Detektion möglicher Schädigungen von Hepatozyten, galleableitenden Wegen und der Gefäßversorgung. Es kann sowohl der Grad der Erkrankung als auch der Krankheitsverlauf kontrolliert werden. Untersucht werden vor allem Metaboliten des hepatischen Stoffwechsels, von der Leber synthetisierte Substanzen und im Lebergewebe vorkommende Zellenzyme.
2.1.4.1 Blutchemische Parameter
Zu den geeigneten Parametern zur Diagnose von Lebererkrankungen zählen in der Kleintiermedizin Enzyme wie die Alanin-Aminotransferase (ALT, ehemals GPT), Aspartat- Aminotransferase (AST, ehemals GOT), alkalische Phosphatase (AP), Glutamatdehydrogenase (GLDH), Laktatdehydrogenase (LDH) und Gamma- Glutamyltransferase (γ-GT), die unterschiedlich sensitive und spezifische Indikatoren für hepatobiliäre Erkrankungen darstellen.
Im Rahmen einer Hepatopathie kann ein Anstieg der Aktivitäten der „Leberenzyme“ im Blutplasma bedingt werden durch folgende pathophysiologische Vorgänge:
- Enzyminduktion: Allmählich einsetzende Verstärkung der Metabolisierung von endogenen oder exogenen Substraten (z. B. Stoffwechselprodukten, Arzneistoffen, Genussmittel).
- Reversible oder irreversible Veränderungen der zellulären Membran:
Veränderungen der zellulären Membran lassen diese im häufigsten Fall durchlässiger werden, so dass im Zytoplasma des Hepatozyten gebildete Enzyme in höherem Umfang die Zelle verlassen.
- Hepatozelluläre oder biliäre Schädigungen der Leber führen zu nekrobiotischen Vorgängen in den Zellen, so dass nicht nur im Zytoplasma lokalisierte Enzyme, sondern auch im Kern und in den Mitochondrien gebundene Enzyme in das extrazelluläre Kompartiment übertreten.
Enzymaktivitätserhöhungen können bei allen drei Vorgängen auftreten. Sie sind abhängig von der Art und dem Ausmaß der Leberschädigung und der Lokalisation der Enzyme im Hepatozyten (z. B. Zytoplasma, Mitochondrienmembran). Besonders bei diffusen, schnell fortschreitenden und schweren Zellschädigungen der Leber treten im Plasma Erhöhungen der Enzymaktivitäten auf. Die erhöhten Aktivitätswerte sinken in enzymspezifischer Halbwertszeit durch Abbau und Ausscheidung wieder auf Normalmaß ab, wenn keine permanente, krankheitsbedingte Freisetzung stattfindet. Sinkende Plasmaaktivitäten können auch aus Erschöpfung der Hepatozyten resultieren. So besteht bei schweren hepatischen Dysfunktionen, wie Zirrhosen und portosystemischen Anastomosen im Endstadium, oft keine Erhöhung der Enzymaktivität mehr (NOLTE und MEYER-LINDENBERG, 1995; CENTER, 1997), weil keine aktive Schädigung von Hepatozyten erfolgt.
Referenzwertabweichungen der Leberenzymwerte im Blutserum oder –plasma können unter Beachtung der Halbwertszeiten der Elimination sehr sensitiv sein, sind aber nicht notwendigerweise anzeigend für eine primäre Hepatopathie, sondern können auch mit anderen Erkrankungen einhergehen. Sensitivität (Fähigkeit, Patienten mit einer Hepatopathie vollständig zu identifizieren) und Spezifität (Fähigkeit, ausschließlich Patienten mit einer Hepatopathie zu erfassen) stehen meist in umgekehrtem Verhältnis zueinander. Erhöhungen von „Leberenzym“-Aktivitäten spiegeln ein aktuelles Krankheitsgeschehen wider. Sie ermöglichen aber keine Rückschlüsse auf den Grad einer Leberparenchymschädigung, das Ausmaß von Funktionsstörungen oder die Fähigkeit des Organes zur Regeneration (DAY, 1994; CENTER, 1993; 1997).
Im Folgenden werden die in der Vogelmedizin eingesetzten Parameter zur Diagnostik von Lebererkrankungen detailliert erläutert (FLAMMER, 1985; CAMPBELL, 1986;
OVERDUIN, 1989; LUMEIJ, 1994, 1996; FUDGE, 1997; KIESAU und KUMMERFELD, 1997; KUMMERFELD et al., 1999).
2.1.4.2 Zellenzyme
Die Aspartat-Amino-Transferase (AST, früher GOT) ist bei Vögeln und Säugetieren vorwiegend in den Mitochondrien, aber auch im Zytosol der Hepatozyten lokalisiert. Hohe Aktivitäten finden sich weiterhin in Skelett- und Herzmuskulatur. Nieren und Gehirn weisen dagegen geringere Aktivitäten dieses Enzyms auf. Die Leberspezifität ist demzufolge relativ gering. Dieser Enzymparameter zeichnet sich durch eine hohe diagnostische Sensitivität aus.
Bereits eine geringgradige Schädigung der zellulären Membranen der Hepatozyten führt zu signifikanten Erhöhungen der Plasmaaktivität. Deutliche Aktivitätserhöhungen werden beispielsweise bei Leberzellnekrosen und vollständigem Gallengangsverschluß berichtet (CENTER et al. 1983; DAY, 1994; CENTER, 1997).
Eine Studie von LUMEIJ et al. (1988) an Brieftauben, bei der Veränderungen mehrerer blutchemischer Werte im Plasma nach experimentell induzierter Leberschädigung gemessen wurden, bestätigten die hohe Sensitivität und die geringe Leberspezifität der AST. In dieser Studie stellte sich die AST als sensitivster Indikator für eine Hepatopathie heraus. Die Autoren betonen jedoch zugleich, dass ebenso bei Muskelschäden nach i.m.-Applikation von Doxycyklin Aktivitätserhöhungen auftreten. Bei Myopathien übersteigt die Plasmakonzentration beim Vogelpatienten selten einen Wert von 1000 U/l, wohingegen bei schweren Hepatopathien wie z. B. akuter Psittakose eine 10-20fache Überschreitung des Referenzbereiches möglich ist (KIESAU und KUMMERFELD, 1997). Signifikante Erhöhungen der Plasmaaktivität von AST wurden bei Hühnern mit ererbter Muskeldystrophie gemessen (CORNELIUS et al., 1959). Bei Puten mit Leberzellschäden, verursacht durch Histomonas meleagridis-Infektion, wurden ebenfalls Erhöhungen der Konzentration von AST im Plasma beobachtet (BEG und CLARKSON, 1970; MCDOUGALD, 1970; AL-KHATEEB und HANSEN, 1973; HIRSH, 1979). Nach experimenteller Intoxikation von Gänsen mit
hepatotoxischen Substanzen wie Tetrachlorkohlenstoff (CCl4) und Phosphor traten ebenfalls Erhöhungen der Plasmaaktivität von AST auf (BOKORI und KARSAI, 1969). CAMPBELL (1986) beobachtete Erhöhungen der AST-Plasmaaktivitäten bei 75 % der untersuchten Tauben, 100 % der Rotschwanzbussarde sowie 40 % der amerikanischen Uhus und Nymphensittiche nach experimentell induzierter Leberschädigung mit Aflatoxin B1. Nach Erfahrungen von LUMEIJ und WESTERHOF (1987) ist die AST ein nützlicher Parameter zur Diagnostik von Lebererkrankungen bei Amazonen (Amazona spp.), Graupapageien (Psittacus erithacus) und Wellensittichen (Melopsittacus undulatus).
Die Laktatdehydrogenase (LDH) ist nicht organspezifisch (CLARKSON, 1971). Hohe Aktivitäten finden sich neben dem Lebergewebe auch in Herz- und Skelettmuskulatur sowie in der Niere. GALVIN (1980) konnte in unterschiedlichen Organen verschiedener Papageienarten nur einen bestimmten Typ der LDH feststellen, der dem humanen LDH- Isoenzym ähnelt. In seinen Untersuchungen beobachtete er, dass die Konzentration von LDH in Erythrozyten von Papageien gering war, so dass Hämolyse nicht wie bei Säugetieren zu erhöhten Plasmaaktivitäten führt. Obwohl die Schädigung von Weichteilgewebe zu Erhöhungen der LDH-Konzentration im Plasma führen kann, sind laut GALVIN (1980) erhöhte LDH-Werte bei Psittaziden in den meisten Fällen auf Lebererkrankungen zurückzuführen. Nach experimenteller Infektion von Puten mit Histomonas meleagridis wurden im Zusammenhang mit der dadurch hervorgerufenen Leberschädigung erhöhte LDH- Aktivitäten im Plasma gemessen (BEG und CLARKSON, 1970; MCDOUGALD, 1970).
CAMPBELL (1986) stellte erhöhte LDH-Plasmaaktivitäten bei 33 % der Tauben, 92 % der Nymphensittiche und 100 % der Rotschwanzbussarde sowie der amerikanischen Uhus nach experimentell induzierter Leberschädigung durch Aflatoxin B1 fest. Wie schon für AST angeführt, weist LDH eine hohe diagnostische Sensitivität bei Leberzellschädigungen auf (LUMEIJ, 1994). Nach Parenchymschädigung steigt die Aktivität im Plasma schnell an, sinkt aber aufgrund der kurzen Halbwertszeit rasch wieder ab.
Die Glutamatdehydrogenase (GLDH) hat als mitochondriales Enzym eine hohe Organspezifität. Eine hohe diagnostische Sensitivität bei hochgradigen Leberzellnekrosen, wie sie z. B. bei der Pacheco´schen Krankheit, einer Herpesvirushepatitis der Großpapageien,
auftritt, wird beobachtet (LUMEIJ, 1994; HOCHLEITHNER, 1994). Allerdings führen Leberzelldegeneration und Hepatitiden mit einzelnen Leberzellnekrosen nicht zu Erhöhungen der GLDH-Konzentration im Blutplasma (LUMEIJ, 1994). GLDH hat eine kurze Halbwertszeit im Plasma (JAENSCH, 2000). Beim Wellensittich ist die GLDH-Aktivität im Lebergewebe im Vergleich zu Mensch und Kleintier sowie Enten, Puten und Tauben niedrig.
Bei Amazonen mit ausgeprägten Leberzellnekrosen (Herpesvirushepatitis) wurden hohe Aktivitäten gemessen. Dies läßt nach LUMEIJ (unveröffentlichte Untersuchung zitiert in LUMEIJ, 1994) die GLDH für einige Papageienspezies als nützlichen Parameter für die Aufdeckung von Hepatopathien erscheinen.
Die Creatinkinaseaktivität (CK) ist auf die quergestreifte Muskulatur beschränkt. Eine Bestimmung dieses Enzyms ist hilfreich zur Differenzierung zwischen Myo- und Hepatopathien bei der Interpretation anderer Enzymwerte. Nach Traumata der Skelettmuskulatur, beispielsweise durch Injektion eines Therapeutikums in die Pectoralismuskulatur, liegen gleichzeitig zu erhöhten AST- und LDH-Werten auch erhöhte CK-Aktivitäten im Plasma vor. Erhöhte CK-Aktivitäten lassen sich allerdings aufgrund der kurzen Halbwertszeit nur über kürzere Zeit nachweisen als die anderen Enzyme. Dies kann zu Fehlinterpretationen führen (JAENSCH, 2000).
2.1.4.3 Proteine, Metaboliten und Enzyme
Cholinesterasen kommen bei Vögeln in verschiedenen Typen und Isotypen insbesondere in Blut und Nervengewebe vor. Die Synthese der Plasmacholinesterase (CHE) findet fast ausschließlich in den Hepatozyten statt. Der im Blut aktiven CHE konnte bis heute nicht sicher eine physiologische Funktion zugeordnet werden. Ein hochgradiger Aktivitätsabfall des Enzyms weist jedoch auf eine Pestizidvergiftung hin, da es parallel zur Nervenacetylcholinesterase durch Organophosphate und Carbamate inhibiert werden kann (KIESAU und KUMMERFELD, 1998; ZINKE et al., 1999b; ZINKE, 2000). Bei schweren subakuten und chronischen Hepatopathien (z. B. Psittakose, fortgeschrittener Leberzirrhose) kommt es ebenfalls aufgrund der erniedrigten Syntheseleistung zu einem starken Abfall der
Plasmaaktivität. Anhaltend niedrige Werte sind als prognostisch ungünstig zu beurteilen (KIESAU und KUMMERFELD, 1997). Im Vogelplasma können eine durch ausgeprägte Substratspezifität gekennzeichnete Acetylcholinesterase (ACHE) und eine Butyrylcholinesterase (BCHE) unterschieden werden. Die prozentualen Anteile dieser beiden Enzyme an der CHE-Aktivität variieren zwischen verschiedenen Vogelarten z. T. erheblich.
Bei der trockenchemischen Messung kommt das Substrat Butyrylthiocholin zum Einsatz, das von der BCHE, nicht aber der ACHE hydrolisiert wird. Daraus folgt ein relativ niedriger CHE-Messwert bei den Spezies, die im Plasma hauptsächlich ACHE-Aktivität zeigen, wie z.
B. der Edelpapagei. Zudem können verschiedene Vogelarten unabhängig von den vorhandenen Enzymtypen sehr unterschiedliche Referenzbereiche aufweisen (KIESAU, 1997).
Plasmagesamtprotein (PGP): Die meisten im Plasma nachweisbaren Proteine werden in der Leber synthetisiert: Albumin, α-, β-Globuline, Enzyme und Gerinnungsfaktoren (mit Ausnahme der Faktoren VIII und IV) sowie Fibrinogen. In schweren Fällen einer Hepatopathie ist diese Synthesefunktion gestört, so dass mit einem Abfall der Gesamteiweisskonzentration, insbesondere auch mit einer Verschiebung des Verhältnisses zugunsten der nicht in der Leber synthetisierten Proteine, zu rechnen ist (KRAFT und DÜRR, 1995).
Albumin (ALB) wird ausschließlich in der Leber gebildet. Die Synthesekapazität wird physiologisch nur zu ca. 30 % genutzt, so dass eine Erniedrigung des Albumins im Blutplasma nur im Endstadium chronischer Lebererkrankungen zu verzeichnen ist. In diesem Fall wird von einem Funktionsverlust von über 80 % ausgegangen. Eine Hypalbuminämie wird jedoch weit häufiger durch andere Ursachen als eine Synthesestörung bedingt (KRAFT et al., 1995). In Frage kommen eine erhöhte Stoffwechselkapazität, langes Hungern, Malassimilation sowie enteraler oder glomerulärer Proteinverlust. Die Sensitivität und Spezifität der Plasmaalbuminkonzentration für die Diagnostik hepatobiliärer Erkrankungen wird als gering angesehen (CENTER, 1997).
Beim Vogelpatienten mit chronischer Hepatose (z. B. Leberzirrhose) ist ein stark erniedrigter Albuminwert messbar.
α-Globuline werden zu 75-90 %, β-Globuline zu 50 % in der Leber synthetisiert (KUKRAL et al., 1963). Viele dieser Globuline sind Akut-Phasen-Proteine, die bei Schädigung der Leber oder Entzündungen dieser ansteigen. Diese Reaktion ist nicht leberspezifisch. Die Bedeutung der Globulinmessung hinsichtlich der Leberdiagnostik ist daher als gering einzuschätzen (KRAFT et al., 1995; CENTER, 1997). Bei einer subakuten Hepatitis steigt der Globulinwert häufig hochgradig an (KIESAU und KUMMERFELD, 1997).
Unter Praxisbedingungen werden regelmäßig die Plasmakonzentrationen des Totalproteins und Albumins photometrisch gemessen und der Globulinwert errechnet (GLOB=PGP–ALB).
Durch das Verhältnis des Albuminwerts zum Globulinwert (A/G) lassen sich relative Hypo- und Hyperalbuminämien oder –globulinämien bestimmen.
2.1.4.4 Weniger geeignete Parameter
Gerinnungsfaktoren
Beim Kleintier ist bekannt, dass die Gerinnungsfaktoren außer Faktor VIII und IV (Kalzium) in der Leber synthetisiert werden. Es kommt im Endstadium der Leberzirrhose durch eine Syntheseinsuffizienz zu einem Absinken der Gerinnungsfaktoren und damit zu einer Hämostasestörung. Bei akuter Hepatitis wird dagegen häufig eine Verbrauchskoagulopathie beobachtet. Bei Hepatopathien empfiehlt sich eine Gerinnungsanalyse, wenn chirurgische Eingriffe, etwa Leberbiopsien, durchgeführt werden sollen.
Die Gerinnung ist auch beim Vogel abhängig von Vitamin K und führt hauptsächlich durch Kontakt des Blutes mit Gewebsthromboplastin über den extrinsischen Weg (JAENSCH, 2000; POWERS, 2000). Der intrinsische Gerinnungsweg scheint beim Vogel zu fehlen oder sehr schwach ausgeprägt zu sein (BIGLAND und TRIANTAPHYLLOPOULOS, 1960;
FANTL, 1961; ARCHER, 1971; DOERR und HAMILTON, 1981). Die aus der Kleintiermedizin bekannten Testsysteme, die Stufen der intrinsischen Kaskade untersuchen, sind deshalb beim Vogel nicht verwendbar. Extrinsische und gemeinsame Gerinnungskaskade werden bei Hunden und Katzen durch Messung der Prothrombinzeit und der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit überprüft. Das dazu genutzte Thromboplastin ist jedoch nicht homolog zum aviären Thromboplastin, so dass die für Säuger kommerziell erhältlichen
Testkits nicht für Blutproben von Vögeln eingesetzt werden können. Messungen der Prothrombinzeit beim Vogel sind daher nur in speziell ausgestatteten Laboratorien möglich (POWERS, 2000).
Bilirubin
Bei vielen Vogelspezies sind nur sehr geringe Plasmakonzentrationen des Bilirubins, Abbauprodukt des Porphyrins, nachweisbar. Vögeln fehlt eine Biliverdin-Reduktase, die Biliverdin zu Bilirubin reduziert, so dass überwiegend Biliverdin entsteht, welches umgehend durch die Niere eliminiert wird. Im Serum von gesunden Enten wurden sehr niedrige Bilirubinwerte gemessen. Nach experimentell induzierter Hepatitis durch eine Virusinfektion wurden jedoch signifikant erhöhte Bilirubinwerte beobachtet (SOLIMAN et al., 1966;
HAMZA et al., 1973).
Ein Ikterus tritt beim Vogel in der Regel nicht auf (FUDGE, 2000). Stattdessen zeigen leberinsuffiziente Vögel gelbgefärbten Harn. Bei Psittaziden wird als klinisches Symptom einer Hepatopathie daher häufig eine Biliverdinurie, eine gelbgrüne Verfärbung der physiologischerweise weißen Harnsäure, beobachtet (GALVIN, 1980; STEINER, 1981). Eine Gelbfärbung des Plasmas ist bei vielen Spezies zu beobachten. Dies wird allerdings durch hohe Konzentrationen an Carotinoiden aus der Nahrung verursacht.
Alaninaminotransferase (ALT)
Die Alaninaminotransferase (ALT) weist bei vielen Vogelarten so niedrige physiologische Plasmakonzentrationen auf, dass sie unterhalb des automatisierten Messbereichs liegen. In der aviären Internistik wird die Anwendung der ALT zur Diagnostik von Lebererkrankungen von den meisten Autoren als nicht sinnvoll erachtet. Zum einen weist das Enzym keine Organspezifität auf. Es finden sich die höchsten Aktivitäten bei Hühnern und Enten in den Nieren, bei Puten hauptsächlich in der Skelettmuskulatur. Zum anderen bietet dieser Enzymparameter nur eine geringe diagnostische Sensitivität. Die Interpretation der Messwerte der ALT im Plasma nach experimentell induzierter Leberschädigung durch hepatotoxische Substanzen ist umstritten. Zwar stieg nach Verabreichung von Tetrachlorkohlenstoff an Hühnern die Plasma-ALT-Aktivität hochgradig an, die höchste Aktivität der ALT besteht
beim Huhn jedoch in den Nieren (HOMBACH, 1967; BOKORI und KARSAI, 1969;
BOGIN, 1976; LUMEIJ und WESTERHOF, 1987). ALT hat eine längere Halbwertszeit als AST und ist äußerst selten bei Hepatopathien derjenigen Vogelspezies (Psittaciformes, Passeriformes, Columbiformes) erhöht, die regelmäßig dem Tierarzt vorgestellt werden (JAENSCH, 2000).
Gamma-Glutamyltransferase (γ-GT)
Die höchsten Aktivitäten der γ-Glutamyltransferase (γ-GT) wurden bei den meisten Vogelspezies in den Nieren festgestellt (LUMEIJ, 1988). Sie weist ebenso wie die ALT eine geringe diagnostische Sensitivität bei den meisten bisher untersuchten Spezies auf und liegt ebenfalls häufig unterhalb des automatisierten Messbereichs. Nach experimentell induzierter Leberschädigung bei Tauben konnten erhöhte Werte im Plasma gemessen werden (LUMEIJ, 1994). Es ist möglich, dass bei einigen Vogelarten eine Cholestase wie beim Säugetier zu einer De-novo-Synthese von γ-GT in der Leber führt (MEYER und CHIAPELLA, 1985).
Alkalischen Phosphatase (ALKP)
Bei Säugetieren werden erhöhte Plasmaaktivitäten der Alkalischen Phosphatase (ALKP) bei Erkrankungen des Skeletts oder hepatobiliären Obstruktionen beobachtet. Die ALKP ist beim Vogel nicht leberspezifisch. Erhöhungen der Konzentrationen der ALKP im Plasma werden bei gesteigerter Osteoblastentätigkeit, Eianbildung, Wachstum, ernährungsbedingtem sekundären Hyperparathyreoidismus, Kallusbildung nach Frakturen und Rachitis gemessen (LUMEIJ, 1994).
2.1.4.5 Leberfunktionsparameter beim Vogel
Zur Diagnostik von Hepatopathien und zur Differenzierung anderer Erkrankungen beim Vogel haben sich folgende bisher besprochenen Enzyme oder ihre Metaboliten als geeignet erwiesen: AST, LDH, CK, CHE, PGP (ALB, GLOB) und eingeschränkt GLDH. Eine unkritische Übernahme der Parameter eines Leberprofils von Kleintier oder Mensch ist klinisch nicht sinnvoll (HOCHLEITHNER, 1997). Die gleichzeitige Messung verschiedener
bei Lebererkrankungen aussagekräftiger Parameter erhöht im Sinne eines Rasters die diagnostische Schärfe. Allerdings muss zur Bewertung immer die Halbwertszeit der Enzyme im Plasma berücksichtigt werden. Häufig kommen Unterschreitungen der zur Zeit geltenden Referenzbereiche durch ALB, PGP und CHE gleichzeitig vor. Diese Parallelität kann als Folge einer unspezifischen Insuffizienz der Proteinsynthese der Leber auftreten, wie sie bei verschiedenen Hepatopathien zu beobachten ist. Ein Absinken der Werte kann aber auch sekundär durch eine katabole Stoffwechsellage ausgelöst worden sein. Leidet der Vogel unter einer reversiblen Einschränkung der Lebersynthese oder spiegeln die niedrigen CHE, PGP und ALB-Werte lediglich eine temporäre katabole Stoffwechsellage wider, so erfolgt bei erfolgreicher Therapie innerhalb von Tagen ein Wiederanstieg der CHE. Bleibt die Enzymaktivität jedoch trotz palliativer oder kausaler Therapie unverändert niedrig, so ist eine irreversible Hepatopathie mit schlechter Prognose zu vermuten.
Die GLDH scheint nur bei Großpapageien mit ausgeprägten akuten Leberzellnekrosen ein, dann allerdings sensitiver und spezifischer, Parameter für eine schwere Hepatopathie zu sein.
Blutchemische Orientierungswerte der oben genannten Enzyme und Proteine und weiterer Parameter sind in Tabelle A1 für einzelne Vogelarten aufgeführt.
2.1.5 Untersuchung der Leberfunktion
Zur speziellen Diagnostik von Funktionsstörungen der Leber beim Kleintier wurden eine Reihe von Testsystemen entwickelt, bei denen die Fähigkeit der Leber zur biliären Elimination oder Metabolisierung exogen zugeführter oder endogen existenter Substanzen ermittelt wird. Zu den exogenen Leberfunktionstests gehören der Ammoniumchlorid- Belastungstest, der Galactose-Clearance-Test sowie der Bromsulfonphtalein (BSP) – und Indocyaningrün (ICG) – Test. Als endogener Leberfunktionstest wird die Bestimmung der prä- und postprandialen Gallensäurenkonzentrationen im Blutserum/-plasma bezeichnet.
Erfolgt zusätzlich eine gezielte Anregung des enterohepatischen Gallensäurenkreislaufes durch Gabe von Testnahrung, so handelt es sich um einen Gallensäuren-Stimulationstest.
Eine Indikation zur Durchführung des Ammoniumchlorid-Belastungstests besteht beim Kleintier, wenn die Nüchternwerte der Ammoniakkonzentration im Blutplasma bei sonst
physiologischen Leberparametern im oberen oder fraglichen Referenzbereich liegen oder klinische Anzeichen eines hepatoencephalen Syndroms bei erhöhten „Leberwerten“ bestehen (KRAFT et al., 1995). Obwohl der Test geeignet ist, portosystemische Shunts und Leberinsuffizienzen zu diagnostizieren, schränken folgende Nachteile die Anwendung ein:
- Das im Test gemessene Ammoniak ist ein sehr labiles Substrat, so dass die Blutprobe spätestens 30 min nach Entnahme zentrifugiert, in luftarmen Gefäßen aufbewahrt und unverzüglich in gekühlter Form in ein Labor transportiert werden muss. Es treten häufig transport- und aufbewahrungsbedingte Messungenauigkeiten auf.
- Die iatrogen erhöhte Ammoniakbelastung kann Nebenwirkungen wie Vomitus und Verstärkung des hepatoencephalen Syndroms bis hin zu lebensbedrohlichen Zuständen bedingen.
In der Vogelmedizin wurden bisher drei Tests experimentell angewendet: BSP, ICG und der GEC, Galactose-Clearance-Test (CLARKSON, 1971; OLSEN und HOLMES, 1986;
JAENSCH et al., 2000a, 2000b). BSP und ICG werden beide hauptsächlich über die Galle ausgeschieden, wobei Indocyaningrün kaum extrahepatisch ausgeschieden wird. Bei diesem Farbstoff besteht darüber hinaus praktisch keine Wiederaufnahme aus dem Darmlumen ins Blut. Nach der intravenösen Injektion erfolgt eine rasche Bindung an Globuline, weshalb der Test – im Gegensatz zum BSP-Test – keine Beeinflussung durch die Albuminkonzentration erfährt.
Bisher sind keine Unverträglichkeitsreaktionen beobachtet worden, wohingegen bei intravenöser Applikation von BSP wiederholt das Auftreten anaphylaktischer Schocks beschrieben wurde (KRAFT et al., 1995). Eine paravenöse Injektion von BSP führt auch zu schweren Gewebsnekrosen, ICG ist dagegen auch bei paravenöser Applikation gut gewebsverträglich. Bei der Untersuchungsmethode mit dem Farbstoff ICG sind als gravierende Nachteile der hohe Preis, die kurze Haltbarkeit (der Test muss frisch angesetzt werden) und die Messung im Infrarotbereich (805 nm) zu nennen. Dagegen ist der Einsatz des BSP-Tests einfach und relativ preisgünstig. Allerdings ist der Farbstoff in Deutschland und Österreich nicht mehr erhältlich (KRAFT et al., 1995).
Bei Hühnern wurde gezeigt, dass die BSP-Clearance durch Alter und Geschlecht beeinflusst wird (NORDSTROM, 1966, 1967; CAMPBELL, 1975). Erfahrungen mit der Halbwertszeit und Clearancerate von ICG bestehen zudem bei drei Greifvogelarten (OLSEN, 1986).
Galactose-Clearance-Test (GEC)
Der Galactose-Clearance-Test (GEC) kann bereits einen relativ geringen Verlust der Leberfunktion beim Menschen aufdecken (MEYER-WYSS et al., 1993). Es wird berichtet, dass dabei die funktionelle Lebermasse berechnet werden kann (MARCHESINI et al., 1988).
Die systemische Clearance ist nicht so schnell wie beim ICG-Test und die Blutproben müssen über 80 Minuten gesammelt werden (FABBRI et al., 1996). Aber im Gegensatz zum ICG- Test sind die Galactoselösungen im Wasser oder in angesäuertem, deproteiniertem Blut stabil (JAENSCH, unveröffentlichte Daten in JAENSCH, 2000). Studien durch JAENSCH et al.
(2000a) bei Hühnern und Rosakakadus (JAENSCH und RAIDAL, 1997; JAENSCH et al., 2000b), bei denen GEC und ICG mit Enzymen und Gallensäurenwerte verglichen wurden, haben ergeben, dass – trotz der Variation zwischen den Spezies – der Galactosetest eine sensitivere Messung der hepatischen Clearance und der metabolischen Funktion gegenüber dem ICG-Test oder der Bestimmung der Gallensäuren darstellt.
2.2 Gallensäuren – Bildung und Funktion
2.2.1 Anatomie und Lage der Leber
Lage
Die Leber des Vogels liegt, eingebettet in die serösen Häute der beiden Leberbauchfellsäcke, großflächig dem Sternum und den Rippen an. Sie ist bei Vögeln im Vergleich zum Säugetier relativ groß und setzt sich aus dem linken und dem rechten Lappen zusammen, die über eine Parenchymbrücke verbunden sind. Hier liegt auch die Leberpforte, Porta hepatis, in der die Blutgefäße ein- und austreten und die Gallengänge das Organ verlassen. Die kranioventralen Abschnitte beider Leberlappen umgeben den Herzbeutel. Mit ihren viszeralen Flächen berührt
die Leber dorsal die Lunge links und ventrolateral den Drüsen- und Muskelmagen sowie die Milz. Rechts ventrolateral liegt das Duodenum. Beim männlichen Tier liegt der Kaudalrand der Leber dem rechten Hoden an. Die V. cava caudalis durchbohrt den rechten Leberlappen (KÖNIG et al., 2001).
Farbe
Die Farbe der Leber ausgewachsener Tiere ist rotbraun bis hellbraun, die Konsistenz bei Huhn und Taube weich, bei Ente und Gans fest. Zur Zeit des Schlupfes zeigt die Leber eine gelbe Färbung, die durch ein Pigment verursacht wird, das in den letzten Bruttagen mit den Dotterlipiden in die Leber gelangt (KÖNIG et al., 2001).
Gliederung
Die Gliederung dieses Organs ist durch eine vordere flache Einziehung (Incisura interlobularis cran.) und eine hintere, ebenso geringfügige Incisura interlobularis caud. in zwei Lappen möglich. Der Lobus sinister hepatis und Lobus dexter hepatis sind durch die Pars interlobularis miteinander verbunden. An jedem Lappen kann kaudal der Leberpforte ein kleiner Processus intermedius dexter (Ente und Gans) oder ein Processus intermedius sinister (Huhn, Ente, Gans) auftreten. Zusätzlich ist ein Processus papillaris entwickelt (Ausnahme Taube). Der kaudale Abschnitt des linken Leberlappens ist in einen dorsalen und einen ventralen Teil gegliedert (KÖNIG et al., 2001).
Gefäßsystem
Die Leberpforte nimmt beim Huhn als nutritive Gefäße die Aa. hepatica sinistra et dextra auf, die als entsprechende Rami aus der A. coeliaca entspringen. Funktionell wird die Leber durch zwei Leberpfortadern, die Vv. portalis hepatica dextra et sinistra versorgt. Erstere weist als die größere der beiden das tributäre Einzugsgebiet der Vv. mesentericae, des Drüsen- und Muskelmagens, der Milz und des Zwölffingerdarms auf. Die linke, schwächere Leberpfortader erhält ihren Zufluß aus den Vv. proventriculares und den Vv. gastricae der Mägen. Die efferenten Lebervenen, die Vv. hepaticae, münden vor der parietalen Fläche der Leber in die V. cava caudalis, die zuvor den rechten Leberlappen durchbohrt. Die V. hepatica sin., die V. hepatica media und die V. hepatica dext. führen das Blut entsprechender
Leberlappen ab. Sämtliche Venen sammeln das Blut aus den Vv. centrales der Leberläppchen (KÖNIG et al., 2001).
Organaufbau
Das Lebergewebe wird von einer Bindegewebskapsel umhüllt, aus der weitere zarte Bindegewebssepten entspringen. Diese gliedern die Leberlappen in Läppchen, sogenannte Lobuli hepatici. Jedes Läppchen setzt sich aus Leberzellbalken zusammen, die radiär ausgerichtet sind und der im Zentrum liegenden V. centralis zustreben. Zwischen den Zellbalken verlaufen die Lebersinusoide. Die Endothelzellen dieser Leberkapillaren weisen Poren und interzelluläre Öffnungen auf. Die benachbarte Basalmembran der Hepatozyten ist ebenfalls mit Poren versehen, so dass zwischen Lebersinusoiden und Leberzellbalken ein sogenannter perisinuidaler Raum besteht. In diesem Bereich, wo großmolekulare Substanzen die Blutbahn verlassen können, finden viele Stoffwechselprozesse statt. In der Wand der Leberkapillaren befinden sich die Kupfferschen Sternzellen. Sie stammen von Monozyten ab und sind zu hoher Phagozytoseleistung befähigt. Eine makroskopische Läppchenzeichnung ist beim Vogel nur spärlich ausgebildet, da das die Leberläppchen voneinander abgrenzende (perilobuläre) Bindegewebe sehr zart ist. Hier liegen die Gallengänge und die interlobulären Blutgefäße. Eingebettet in das perilobuläre Bindegewebe liegt die aus nutritiven (A.
interlobularis) und funktionellen Blutgefäßen (V. interlobularis) sowie Gallengängen zusammengesetzte Glissonsche Trias (periportales Feld). Das Blut der Arteria und der Vena interlobularis speist die Lebersinusoide, die somit arteriovenöses Mischblut führen. Die zentripetal verlaufenden Sinusoide münden in die Zentralvene, welche den Anfang des ableitenden Venensystems bildet. Jeweils zwei Leberbalken umschließen, auf der den Sinusoiden abgewandten Seite, interzelluläre Gallenkanälchen. Die Wand der galleabfließenden Wege wird zunächst von den Hepatozyten gebildet. Im periportalen Bindegewebe sind sie dann von einem kubischen Epithel ausgekleidet. Die Ductuli interlobulares sammeln sich zu Ductuli biliferi, die sich zum Ductus hepaticus dexter des rechten Lappens und zum Ductus hepaticus sinister des linken Lappens vereinigen (KÖNIG et al., 2001).
Gallenblase
Die Gallenblase liegt auf der Facies visceralis des rechten Leberlappens. Bei Tauben (Ordnung: Columbiformes) und den meisten Papageien (Ordnung: Psittaciformes; Ausnahme:
Papageien der Familie der Kakadus) fehlt sie. Jeder Leberlappen weist einen eigenen Gallengang auf. Die beiden Gallengänge ziehen zur Leberpforte und vereinen sich bei allen Vogelarten zum Ductus hepatoentericus communis, der zum Duodenum zieht (KÖNIG et al., 2001).
Vogelarten mit Gallenblase
Bei Vögeln, die eine Gallenblase besitzen, wie z. B. Hühner, wird die Galle aus dem rechten Gallengang durch den Ductus hepatocysticus in die Gallenblase und von dieser durch den Ductus cysticoentericus in das Duodenum abgeleitet. Die im linken Leberlappen erzeugte Galle fließt durch den Ductus hepatoentericus communis direkt ins Duodenum (LIND et al., 1967).
Vogelarten ohne Gallenblase
Bei Vögeln, die keine Gallenblase besitzen, zieht der rechte Gallengang des Ductus hepatoentericus dexter zum Duodenum (KÖNIG et al., 2001).
2.2.2 Zusammensetzung und Synthese der Galle
2.2.2.1 Zusammensetzung der Galle
Die Leber ist ein Stoffwechsel- sowie Eliminationsorgan. Sie stellt das größte innere Sekretionsorgan des Körpers (PETZINGER, 1996) dar. Die Galle ist ein Sekret der Leber und besteht beim Säugetier aus Wasser, Gallensäuren, Bilirubin, Cholesterin, Fettsäuren, Lezithin, Na+-, K+-, Ca2+-, Cl-- und HCO3-
-Ionen. Die Gallensäuren stellen etwa 85% der festen Bestandteile dar (CENTER, 1993). Beim Vogel ist die Galle anders zusammengesetzt als beim Säuger. Unterschiede in der Zusammensetzung der Galle. So findet sich dort nicht nur
Bilirubin, sondern auch Biliverdin. LIND et al. (1967) untersuchten frische Hühnergalle und stellten fest, dass sie zu gleichen Teilen Bilirubin und Biliverdin enthält. Über 90 % des Bilirubins war, chromatographisch untersucht, ähnlich dem caninen Bilirubinglucuronid.
Studien von FARNER (1942) an der Galle von frischtoten Hühnern und Puten ergaben einen etwas niedrigeren pH-Wert als beim Säugetier. Die Gallensäuren machen beim Vogel einen ebenso großen Anteil an der Galle aus wie beim Säuger. Sie sind organische Säuren, die als gemeinsame Struktur einen Steroidring mit einer Hydroxylgruppe in Position 3 besitzen. Sie werden als primäre Gallensäuren ausschließlich aus Cholesterol und nur in der Leber synthetisiert. Bei Mensch, Hund und Katze sind dies überwiegend trihydroxylierte Cholsäuren (CA) und dihydroxylierte Chenodeoxycholsäuren (CDCA). Im Unterschied zu Hund und Katze, bei denen die Cholsäure den größten Anteil bildet (WASHIZU et al. 1990; CENTER, 1997), dominiert bei Vögeln die Chenodeoxycholsäure (ULRICH, 1990). Untersuchungen an domestizierten Geflügelarten (Hühner, Puten, Enten) ergaben als quantitativ am stärksten vertretene Gallensäuren Chenodeoxycholsäure und Cholsäure bei Hühnern und Puten, sowie Chenodeoxycholsäure und Phocaecholsäure bei Enten. Ebenso war Allocholsäure mit Ausnahme der Enten ein Bestandteil der Galle (ELKIN, 1990; IÑARREA, 1988; JIRSA, 1989).
2.2.2.2 Synthese der Gallensäuren
Die Synthese der Gallensäuren aus Cholesterol findet in einer Enzymkaskade in den Mitochondrien, dem Zytoplasma, den Mikrosomen und Peroxysomen der Hepatozyten statt.
Der limitierende Faktor der Bildung von Gallensäuren ist das Enzym Cholesterol-7α- Hydroxylase, welches die Bildung von 7α-Hydroxycholesterol aus Cholesterol katalysiert.
Die Aktivität dieses Enzymes unterliegt zahlreichen Einflüssen, so der Regulation durch die Anzahl und Art der zur Leber zurückkehrenden Gallensäuren, der Stimulation durch cholesterinhaltige Nahrung oder gesteigerte Cholesterin-Synthese, der hormonellen Kontrolle sowie tageszeitlichen Schwankungen (TAKEUCHI et al., 1974; DAVIS und KERN, 1976;
HULCHER et al., 1978; HEUMANN et al., 1988; POOLER und DUANE, 1988;
PAULETZKI et al., 1989; CENTER, 1997; VLAHCEVIC et al., 1999; XU et al., 1999).
2.2.2.3 Konjugation der Gallensäuren
Nach der Synthese werden die Gallensäuren bei ungestörter Leberfunktion fast vollständig (>
99%) in der Leber konjugiert (DOWLING, 1972; VLAHCEVIC et al., 1991). Ein organischer Substituent, überwiegend Glyzin oder Taurin, bindet an die Karboxylgruppe der Seitenkette oder an eine der Hydroxylgruppen der Ringstruktur. Dabei weist das Verhältnis der Konjugation von Glyzin zu Taurin tierartliche Unterschiede auf. Beim Menschen erfolgt die Konjugation überwiegend mit Glyzin, bei Hunden und Katzen mit Taurin. Vögel konjugieren die Gallensäuren ausschließlich mit Taurin (ELLIOTT, 1985; ELKIN et al., 1990). In der Galle von domestiziertem Geflügel wurden überwiegend Taurinkonjugate der Chenodeoxycholsäure und Cholsäure nachgewiesen (IÑARREA et al., 1988; JIRSA et al., 1989).
2.2.2.4 Sekundäre Gallensäuren
Nach der Sekretion der Galle in das Intestinum kommt es durch anaerobe Mikroorganismen der physiologischen Darmflora zu einer Dehydroxylierung der Gallensäuren. Es entstehen die stärker hydrophoben sekundären Gallensäuren. Cholsäure (CA) wird dadurch zu Deoxycholsäure (DCA), Chenodeoxycholsäure (CDCA) zu Lithocholsäure (LCA) umgewandelt (VLAHCEVIC et al., 1991; CENTER, 1997).
2.2.2.5 Störungen des Gallensäurenstoffwechsels
Bei Störungen des Gallensäurenstoffwechsels können Gallensäuren alternativ an Glucuronate oder Sulfate konjugiert werden. Bei physiologischem Gallensäurenmetabolismus treten diese Reaktionen nur selten auf (STIEHL et al., 1975; YOUSEF et al., 1992). Sie finden überwiegend in der Leber, die Sulfatierung teilweise in der Niere statt. Zusätzliche polare Gruppen erhöhen dabei die Wasserlöslichkeit, wodurch die renale Ausscheidung gesteigert und die intestinale Reabsorption vermindert wird. Zusätzlich wird der Gallefluss stimuliert.
Bei Cholestasen dienen diese Mechanismen zum Schutz gegen die schädigenden Wirkungen der Gallensäuren (STIEHL et al., 1975; YOUSEF et al., 1992).
2.2.3 Funktion der Gallensäuren
Gallensäuren spielen als ionische Detergentien im intestinalen Geschehen von Absorption, Transport und Sekretion der Fette eine zentrale Rolle. Sie erfüllen nach CENTER (1997) folgende biologische Aufgaben:
• essentielle Substanz für die Verdauung und Absorption von Nahrungsfetten:
- Bildung von Mizellen im Darm
- Teilnahme an intraluminaler Lösung, Transport und Absorption von Cholesterol, lipophilen Vitaminen und anderen Fetten
- Optimierung der Wirksamkeit verschiedener Lipasen
• Erhaltung des Galleflusses zur Exkretion von:
- organischen Substanzen - mineralischen Stoffen - Medikamenten
- endogenen Stoffwechselprodukten
• Cholesterolelimination durch Gallensäurensynthese und –sekretion
• direkte und indirekte Regulation der Synthese von Cholesterol über das Enzym Hydroxymethylglutaryl-Coenzyme Q und über die Beeinflussung der intestinalen Cholesterol-Absorption
• Beeinflussung der Aufnahmerate von Cholesterol in die Leber
• Vermeidung der Bildung cholesterolhaltiger Gallensteine
• möglicherweise Transport von Calcium und Eisen vom intestinalen Lumen zum Bürstensaum der Enterozyten
2.2.4 Pathologische Wirkungen der Gallensäuren
Nach CENTER (1997,1999), MEYER (1998), HOFMANN (1999) sowie SUNG und GO (1999) können Gallensäuren neben ihren physiologischen Aufgaben auch in pathologische Prozesse wie folgt eingebunden sein:
• Selbsterhaltung chronisch entzündlicher Prozesse durch die Retention von hepatotoxischen Gallensäuren in Serum/Plasma, Gallengängen und Lebergewebe bei Patienten mit hepatobiliären Erkrankungen, da einige hydrophobe Gallensäuren auf Zellmembranen zytolytisch wirken
• Permeabilitätssteigerung der Blut-Hirn-Schranke durch hohe Konzentrationen im Blut zirkulierender Gallensäuren mit Eintritt von Noxen in das ZNS und Induktionserleichterung eines hepatoencephalen Syndroms
• Bildung und Persistenz von Ulzera durch Rückfluß von Galle in Duodenum, Magen und/oder Oesophagus aufgrund der membranzerstörenden Eigenschaften der Gallensäuren
• Schädigung der Enterozyten und Diarrhoe durch die Passage unkonjugierter Gallensäuren in distale Darmabschnitte
• Immunsuppressive Wirkung durch Hemmung der lymphozytären Antwort auf Mitogene und verminderte bakterizide Aktivität der Kupfferschen Zellen
• Reduktion der Thrombozytenaggregation
2.2.5 Enterohepatischer Kreislauf der Gallensäuren
Als enterohepatischer Kreislauf der Gallensäuren werden die verschiedenen Stoffwechsel-, Exkretions- und Resorptionsschritte der Gallensäuren in Leber, Galle, Darmtrakt und Pfortadersystem zusammengefasst. Nach ihrer Sekretion in das Intestinum erfolgt eine aktive Rückresorption der Gallensäuren durch die Schleimhaut des Darms. Über das Pfortadersystem, wo die Gallensäuren an Transportproteine gebunden sind, werden sie der Leber erneut zugeführt. Dieses „Recycling“ der Gallensäuren ist durch eine hohe Effektivität
gekennzeichnet. Nur ein relativ geringer Anteil von ca. 5 % der Gallensäuren werden mit dem Kot ausgeschieden und durch Neusynthese in der Leber ersetzt (CENTER, 1997).
Primäre Gallensäuren gelangen nach ihrer Konjugation in den Hepatozyten über die kanalikuläre Membran in das Gallengangsystem. In der Gallenblase, deren Mukosa gegen die zytolytischen Eigenschaften der Gallensäuren widerstandsfähig ist, wird Gallenflüssigkeit konzentriert und aufbewahrt. Nach der Aufnahme von Futter erfolgt vorwiegend durch Stimulation des Hormones Cholezystokinin (CCK), das in der Mukosa des Duodenums synthetisiert wird, die Entleerung der Gallenblase und die Sekretion ihres Inhalts in das Duodenum (CENTER, 1997).
Die Konjugation der Gallensäuren mindert durch Steigerung der Wasserlöslichkeit eine passive intestinale Absorption. Die Gallensäuren verbleiben somit im Darmlumen, bis sie im distalen Ileum mittels spezifischer Rezeptoren und aktivem Na-gekoppelten Transport zu ca.
95% absorbiert werden. Ein Teil der Gallensäuren wird durch die Aktivität enteraler Bakterien dekonjugiert, so dass eine rasche passive Absorption durch die Dünndarmschleimhaut erfolgt. Nicht im Dünndarm absorbierte Gallensäuren werden im Colon bakteriell zu sekundären Gallensäuren umgewandelt. In dieser Form werden sie im Colon absorbiert oder im Kot ausgeschieden (KRAG und PHILLIPS, 1974; CENTER, 1997;
MEYER, 1998; HOFMANN, 1999).
Im Blut des Pfortadersystems sind die Gallensäuren an Albumin und zu geringem Teil an Lipoproteine gebunden. Ihre Wiederaufnahme in die Leber erfolgt vorwiegend in der periportalen Zone an der sinusoidalen Plasmamembran der Hepatozyten. Die dabei nachgewiesenen Na-abhängigen (SCHARSCHMIDT und STEPHENS, 1981; INOUE et al., 1982; SUCHY et al., 1983) und Na-unabhängigen Transportsysteme (BLITZER et al., 1986) arbeiten gegen Konzentrations- und elektrische Gradienten. Die Extraktionsrate der Leber liegt bei gesunden Tieren bei 75-90% pro Leberpassage (CENTER, 1997; MEYER, 1998).
Die aus dem Blut in die Hepatozyten aufgenommenen Gallensäuren müssen von der sinusoidalen zur kanalikulären Membran befördert werden. Der Transport durch die Zelle wird durch Transferproteine gewährleistet. Biochemische Einzelheiten dieser Prozesse sind bis heute weitgehend unbekannt. Es besteht allerdings eine Abhängigkeit von der Polarisation
