Gallensäuren

Kein einziges Gramm Nahrungsfett kann vom Körper aufgenommen werden, ohne dass die Leber ständig Galle absondert, deren wichtigste organische Bestandteile die steroidalen Chol- oder Gallensäuren sind.

Funktionen der Gallensäuren

Gallensäuren (BA) sind nicht nur Schlüsselkomponenten der Gallenbildung (sie machen etwa zwei Drittel der organischen Verbindungen aus), sondern erfüllen auch mehrere Funktionen gleichzeitig:

• Sie wirken als Detergenzien (oberflächenaktive Substanzen), sorgen für die Emulgierung von Fetten (Lipiden) – zerlegen sie in winzige Partikel (Mizellen) – und erleichtern so ihre Aufnahme;
• Reguliert den Cholesterinstoffwechsel – seine Ausscheidung aus dem Körper und den Rücktransport;
• Sind an der Regulierung der motorischen Funktion der Gallenblase und des Magen-Darm-Trakts beteiligt;
• Stimulieren Sie die Bauchspeicheldrüse;
• Hemmt das Bakterienwachstum im wässrigen Inhalt des proximalen Dünndarms;
• Unterstützen Sie die endogene Darmmikrobiota;
• Hilft, potenziell toxisches Bilirubin, Arzneimittelmetaboliten, Schwermetalle usw. aus dem Körper zu entfernen.

In der Fähigkeit, wasserunlösliche Fette durch kolloidale Auflösung (Solubilisierung) in eine Emulsion zu überführen, liegt die Rolle der Gallensäuren bei der Verdauung, da die dabei gebildeten Mizellen die Oberfläche vervielfachen, auf die die Verdauungsenzyme der Bauchspeicheldrüse und des Darms einwirken.

Daher kann die Rolle der Gallensäuren bei der Verdauung und Aufnahme von Fetten, Fettsäuren und fettlöslichen Vitaminen einfach nicht genug betont werden.

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Zusammensetzung und Arten von Gallensäuren

Die Liste der Gallensäuren umfasst:

• Primäre Gallensäuren, zu denen die wichtigsten LCs gehören – Cholsäure und Chenodesoxycholsäure;
• Sekundäre Gallensäuren – Desoxycholsäure und Lithocholsäure, die 7α-dehydroxylierte Derivate primärer Gallensäuren sind;
• Tertiäre Gallensäure - Ursodeoxycholsäure.

In der Galle, die sich in der Gallenblase ansammelt, gibt es andere Typen oder Arten von Gallensäuren, die in der Leber gebildet werden. Dies sind die sogenannten gepaarten Gallensäuren: Glykochol- und Taurocholsäure, Glycodeoxychol- und Taurodesoxycholsäure, Glykochenodeoxychol- und Taurochenodeoxycholsäure.

Gallensäuremoleküle besitzen ein Sterangerüst (aus einem gesättigten tetrazyklischen Kohlenwasserstoff) und eine C24-Struktur: Der Steroidkern besteht aus 24 Kohlenstoffatomen, die Steroidringe bilden. Aufgrund ihrer Struktur und Zusammensetzung – dem Vorhandensein einer Seitenkette mit einer funktionellen Carboxyl- (-COOH) oder Hydroxylgruppe (OH) in den Molekülen – können Gallensäuren als steroidale monobasische Oxycarbonsäuren bezeichnet werden.

Die wichtigste Eigenschaft von LCs ist ihre Diphilie (Amphiphilie): Ihre Moleküle haben unpolare hydrophile und polare hydrophobe Teile, d. h. sie können Wasser sowohl aufnehmen als auch abstoßen. Die hydrophilsten Gallensäuren sind Ursodeoxycholsäure und Chenodesoxycholsäure, und die lithocholische LC ist die hydrophobste.

Bildung von Gallensäuren

Die Synthese der Gallensäuren (Cholsäure und Chenodesoxycholsäure) erfolgt in der Leber und beginnt mit der Bildung von 7α-Hydroxycholesterin (7α-OHC), einem Derivat des Cholesterins, das durch dessen Hydroxylierung unter Beteiligung des Leberenzyms CYP7A1 entsteht.

Primäre Gallensäuren werden im Verlauf einer Hydroxylierungsreaktion durch Enzyme der Zellorganellen der Hepatozyten aus 7α-OHC synthetisiert, was zu einer Veränderung des Steroidcholesterinkerns führt. Experten zufolge erfolgt der Cholesterinabbau im Körper hauptsächlich aufgrund der ständigen Synthese von LC durch die Leber.

Die Konjugation von Gallensäuren erfolgt in der Leber – ihre Kombination mit den Aminosäuren Glycin (75 %) und Taurin (25 %) und die Bildung gepaarter Gallensäuren. Dadurch wird ihre Fähigkeit, die Zellmembranen der Gallenblasen- und Zwölffingerdarmschleimhaut zu durchdringen, ausgeglichen, was den Verbleib von Gallensäuren in signifikanten Konzentrationen in der Galle ermöglicht. Darüber hinaus erhöht die Konjugation die emulgierenden Eigenschaften der Gallensäuren.

Und der parallel dazu stattfindende Prozess der Deprotonierung von Oberflächenfunktionsgruppen in konjugierten LC-Molekülen verringert deren Ionisierungsgrad (pCa), was die Wasserlöslichkeit und die Oberflächensorptionseigenschaften von Gallensäuren erhöht und auch die Lipidemulgierung fördert.

Vor der Sekretion in die Gallenblase durch die Tubulusmembranen der Hepatozyten ziehen Gallensäuren in der Leber osmotisch andere Gallenbestandteile (Natrium, Wasser, Phospholipide, Cholesterin, Bilirubin) in die Tubuli zwischen benachbarten Hepatozyten.

Zahlreiche Quellen weisen darauf hin, dass Gallensäuresalze, die Gallensäuren ähneln, durch Konjugation von LCs an Aminosäuren gebildet werden. Diese konjugierten Gallensäuren werden häufig als Gallensäuresalze bezeichnet (wobei die Begriffe „Säuren“ und „Salze“ synonym verwendet werden).

Die Dehydroxylierung und Dekonjugation von Gallensäuren (etwa ein Drittel des Gesamtvolumens der Chol- und Chenodesoxycholsäure) unter Bildung sekundärer Ursodesoxycholsäuren (Desoxycholsäure und Lithocholsäure) erfolgt im Lumen des Dünndarms unter dem Einfluss der Darmmikrobiota. Die Bildung tertiärer Ursodesoxycholsäure ist das Ergebnis von Konfigurationsänderungen der primären Chenodesoxycholsäuremoleküle unter dem Einfluss bakterieller Enzyme des Darms.

Leber-Darm-Kreislauf und Gallensäurestoffwechsel

Der Stoffwechsel bzw. die Metabolisierung von Gallensäuren erfolgt durch einen komplexen biochemischen Prozess, der als hepatisch-intestinaler oder enterohepatischer Kreislauf von Gallensäuren bekannt ist.

Schematisch lässt sich der kontinuierliche Kreislauf der Gallensäuren zwischen Leber und Darm wie folgt darstellen: Synthetisierte Gallensäuren werden von der Leber zusammen mit anderen Gallenbestandteilen über die Gallengänge ausgeschieden; als Teil der Galle gelangen sie in den Dünndarm (und unterstützen dort die Verdauung und Aufnahme von Fetten); im Darm werden sie (über das Na+-abhängige Transportsystem) wieder ins Blut aufgenommen und über die Pfortader (Vena portae) zur Leber transportiert; in der Leber werden die Gallensäuren rekonjugiert.

Die Menge der Gallensäuren übersteigt nicht 3–5 g und sie passieren den Darm an einem Tag bis zu zwölf Mal.

Gallensäuren bilden im Zwölffingerdarm gemischte Mizellen mit Nahrungslipiden. Die Resorption gelöster Nahrungsfette beginnt im proximalen und mittleren Darm, während die Resorption von Gallensäuren hauptsächlich im distalen Dünndarm – im Ileum – erfolgt. Ein Teil der unkonjugierten Gallensäuren wird resorbiert und kehrt in die Leber zurück, wo sie eine hepatische Rekonjugation durchlaufen, sich mit neu synthetisierten Gallensäuren vermischen und in die Galle gelangen.

Dabei ist zu beachten, dass vor allem durch den enterohepatischen Kreislauf der physiologisch notwendige Gallensäurespiegel aufrechterhalten wird und der Anteil der von der Leber neu synthetisierten Gallensäuren nur etwa 5 % beträgt.

Gallensäurespiegel: wo, welche Art und warum

Ein Zustand, bei dem die Leberzellen keine Gallensäuren produzieren, wird als Acholie bezeichnet. Und wenn sich Gallensäuren im Blut ansammeln, spricht man von einer Pathologie wie Choleämie.

Bei den Gallensäuren im Serum liegt der Normwert übrigens im Bereich von 2,5–6,8 mmol/l.

Bei der Untersuchung auf Verdauungsstörungen und bei Problemen mit dem Darm, der Leber oder der Bauchspeicheldrüse wird bei den Patienten ein Gallensäuretest im Blut oder ein Gesamtgallensäuretest durchgeführt, um eine Diagnose zu stellen.

Was kann zu erhöhten Gallensäurewerten im Blut führen? Erhöhte Gallensäurewerte im Blut sind bei Gallenstau (Cholestase), akuter Cholezystitis, mechanischem Ikterus, viraler und toxischer Hepatitis, primärer biliärer Zirrhose, Fettinfiltration der Leber – Steatose – sowie bösartigen Neubildungen der Leber und der Gallenblase zu beobachten.

Aufgrund einer intrahepatischen Gallenstauung, die durch hohe Östrogenspiegel sowie Homone wie Sekretin und Somatotropin hervorgerufen wird, sind die Gallensäurewerte während der Schwangerschaft im dritten Trimester häufig erhöht.

Ein Rückgang der Gallensäuren deutet normalerweise auf eine beeinträchtigte Sekretionsfunktion der Leber hin, die verschiedene Ursachen haben kann, darunter genetische Defekte oder Nebenwirkungen hepatotoxischer Medikamente.

Laut Gastroenterologen können Gallensäuren im Magensaft nur bei Gallenreflux (der mit dem Auswurf von Magensäure in die Speiseröhre einhergehen kann) bei Patienten mit biliärer Refluxgastritis und gastroösophagealer Refluxkrankheit (GERD) vorhanden sein.

Gallensäuren können im Dünndarm zurückgehalten werden, wenn der Dickdarm sie nicht vollständig wieder aufnehmen kann. Gallensäuremalabsorptionssyndrom (mit Durchfall), charakteristisch für Morbus Crohn, Glutenunverträglichkeit oder übermäßiges Bakterienwachstum im Dünndarm.

Bei einer Darmdysbiose kann es aufgrund einer Stoffwechselstörung zu einer Erhöhung des Anteils unkonjugierter Gallensäuren kommen, was sich ebenfalls durch Durchfall äußert.

Normalerweise sind Gallensäuren im Urin nicht nachweisbar. In den frühen Stadien einer Obturationsgelbsucht und bei akuter Pankreatitis finden sich geringe Mengen von Gallensäuren im Urin. Das Vorhandensein von Gallensäuren im Urin kann auf Lebererkrankungen, einschließlich akuter und chronischer Hepatitis und Leberzirrhose, sowie auf einen Gallenwegsverschluss hinweisen. Liegen diese Ursachen nicht vor, scheint das Auftreten geringer Mengen von Gallensäure im Urin eine Folge eines instabilen Zustands der Darmmikrobiota zu sein.

Wenn Gallensäuren im Kot nachgewiesen werden, liegt dies daran, dass eine geringe Menge Gallensäuren (bis zu 5 %) in Wechselwirkung mit dem sauren Milieu des Dickdarms in eine feste Form umgewandelt und beim Stuhlgang ausgeschieden wird. Und die Gesamtausscheidung von Gallensäuren mit dem Kot wird durch ihre Synthese in der Leber ausgeglichen.

Gallensäurepräparate und zur Reduzierung der Gallensäure

Gallensäuresenkende Medikamente gehören zur Arzneimittelgruppe der Medikamente, die das Low-Density-Lipoprotein (LDL)-Cholesterin senken, insbesondere bei Hypercholesterinämie.

Die hypocholesterinämischen/hypolipidämischen Medikamente Colestyramin bzw. Cholestyramin sind Anionenaustauscherharze und gelten als Gallensäurebinder (von lateinisch sequestrum – Einschränkung). Sie werden nach der Einnahme nicht resorbiert, sondern binden im Darm an Gallensäuren und scheiden diese mit dem Stuhl aus. Dadurch wird die gastrointestinale Reabsorption verhindert und die hepatische Synthese von Gallensäuren aus Cholesterin gesteigert. Darüber hinaus wirken Gallensäurebinder symptomatisch bei Durchfall.

Zur Behandlung von Dyslipidämie, obstipationsbedingtem Reizdarmsyndrom sowie funktioneller und chronischer Verstopfung wurden sogenannte Gallensäurehemmer entwickelt – spezifische Hemmer des Na+-abhängigen Transportsystems im Darm, über das Gallensäuren rückresorbiert werden. Das Medikament Elobixibat-Hydrat (Elobixibat), das auf den Gallensäurekreislauf zwischen Leber und Darm einwirkt, hemmt die Rückresorption von Gallensäuren im Darm, was die Flüssigkeitssekretion im Dickdarm erhöht und den Stuhlgang erleichtert.

Um die Aufnahme von Cholesterin im Darm zu verringern, Cholesterin-Gallensteine aufzulösen und Gallenstauungen zu reduzieren, werden Gallensäurepräparate verwendet, die Chenodesoxycholsäure enthalten: Chenofalk, Choludexan, Ursodiol, Ursofalk, Ursosan, Ursolysin, Ukliv.

Arzneimittel auf Basis von Gallenbestandteilen und Pankreatin - Festal (Enzistal), Holenzym und andere - sind zur Behandlung von Erkrankungen mit Verdauungsproblemen bestimmt. Bei Verdauungsstörungen, die nicht mit der Leberfunktion, sondern mit Funktionsstörungen der Bauchspeicheldrüse zusammenhängen, werden Enzyme verwendet, die keine Gallensäuren enthalten: Pankreatin, Kreon, Penzital, Digestin, Digistal, Panzinorm und andere.