Niere, ableitende Harnwege

Ableitende Harnwege

Vorbemerkungen zur Anatomie und Histologie

Die ableitenden Harnwege umfassen das Kelchsystem der Nieren, die Nierenbecken, die Ureteren, die Harnblase und die Urethra. Bis auf kleinere Anteile der distalen Urethra ist das gesamte System von einem spezialisierten Übergangsepithel ausgekleidet, dem Urothel. Das Urothel ist den besonderen osmotischen und chemischen Belastungen angepaßt ist und weist eine besondere Dehnbarkeit auf. Das Urothel umfaßt zwischen zwei (Nierenbecken) und sieben (Harnblase) Zellreihen, deren oberste in Form von “Schirmzellen” mehrere der tiefer gelegenen Zellen überdecken können.

Die Harnwege zeigen anatomische “Schwachstellen”, nämlich den Nierenbeckenabgang sowie an den Ureteren die Überkeuzung der Aa. iliacae und den Durchtritt durch die Harnblasenwand unmittelbar vor den Ostien. An diesen Stellen können Konkremente aufgehalten werden. Die Ureteren verlaufen auf gesamter Länge retroperitoneal, so daß Fibrosen oder Tumoren (vor allem Genitalkarzinome) die Ureteren ummauern können. Durch die Nachbarschaft zur A. uterina können Ureteren bei der Gefäßligatur versehentlich mit unterbunden werden. Die Harnwege werden aufgrund ihrer Beziehung zum inneren Genitale bei Veränderungen und Erkrankungen letzteren (Schwangerschaft, Descensus uteri, Prostatahyperplasie) oft in Mitleidenschaft gezogen.

Da die distale Harnröhre bakteriell besiedelt ist, prädisponiert die kurze weibliche Urethra zur Entwicklung von Harnwegsinfekten. Die mänliche Urethra ist dagegen länger und bietet einen gewissen Schutz vor einer Keimaszension.

Harnwegserkrankungen

Harnwegserkrankungen

Die Erkrankungen der Harnwege lassen sich in verschiedene Gruppen unterteilen, wobei diese nicht streng voneinander getrennt gesehen werden sollten, da sie vielfältig miteinander in Wechselwirkung stehen:

  • Fehlbildungen
  • Obstruktionen
  • Urolithiasis
  • Infektionen
  • Neoplasien

 

Fehlbildungen

Harnwegsfehlbildungen sind häufig, aber meist asymptomatisch.

Bei etwa jedem 50. Obduktionsfall lassen sich Fehlbildungen darstellen. Eine häufige Erkrankung ist die Nierenbeckenabgangsstenose, die sich infolge einer akzessorischen Arterie zum unteren Nierenpol oder bei Nephroptose entwickeln kann. Im Stehen wird dabei der Nierenbeckenabgang eingeengt; somit kann eine transmurale Fibrose und schließlich eine Stenose resultieren. Das gesamte Nierenbecken und der Ureter können auch von einer muskulären Dyplasie betroffen sein, bei der ein regelrecht texturiertes funktionelles Muskelbündelgeflecht fehlt und sich ein Megaureter als Formanomalie ausgebilden kann.

Numerische Fehlbildungen der Ureteren umfassen den Ureter duplex (Doppelureter mit zwei Harnblasenostien), den Ureter fissus (zwei Nierenbecken, zwei Ureteren, ein Ostium) oder den Ureter bifurcatus (blind endende Ureterduplikatur). Der Ureter kann auch retrocaval verlaufen und eine heterotope Mündung in der Harnblase, meist im Trigonum, oder in der Prostata zeigen. Der distale Ureter verläuft über wenige Millimeter innerhalb der Harnblasenwandmuskulatur. Auf diese Weise wird bei Spannung der Harnblase das Ureterostium durch Druck verschlossen. Eine fehlerhafte Einmündung kann zu einem vesikoureteralen Reflux und damit zu Infektionen der oberen Harnwege führen.

An der Harnblase können kongenitale echte Divertikel mit Ausstülpung aller Wandschichten vorkommen. Divertikel bergen ein hohes Infekt- und ein geringes Entartungsrisiko. Die Blasenekstrophie (Spaltharnblase) entsteht durch einen fehlenden Bauchwandschluß bei etwa jedem 10.000. Neugeborenen mit deutlicher Bevorzugung von Mädchen. Diese Kinder entwickeln oft eine Pyelonephritis mit Urosepsis. Die Urachusfistel (vesikoumbilikale Fistel) und Urachuszyten entstehen bei Persistienz des Urachus. Von dem diese Läsionen oft auskleidenden Zylinderepithel können Adenokarzinome ihren Ausgagng nehmen (siehe unten).

Eine häufige Fehlbildung der Urethra sind posteriore klappenartige Schleimhautfalten, die den Harnfluss behindern. Seltener sind Urethralatresien.

Obstruktionen, Urostase, Hydronephrose

Die Obstruktion des Harnabflusses führt zur Hydronephrose.

Abflußbehinderungen der Urethra bewirken eine muskuläre Hypertrophie der Harnblase (Balkenharnblase). Zwischen den hypertrophen Muskelbündeln können sich falsche Divertikel der Harnblasenwand ausbilden. Jegliche Abflußbehinderung der oberen und, in fortgeschrittenen Stadien, der unteren Harnwege kann zu einer Hydronephrose (Wassersackniere) und zum Hydro- (Mega-)ureter führen. Die Auftreibung des Nierenbeckens hat eine Ischämie, eine Atrophie und Fibrose der Nierenbeckenwand und schließlich die Druckatrophie des Nierenparenchyms zur Folge. Ein doppelseitige Hydronephose spricht für eine Stenose der unteren, eine einseitige Hydronephrose für einen Schaden der oberen Harnwege. Ursächlich können neben den angeborenen Fehlbildungen auch erworbene Läsionen wie z. B. Konkremente, nekrotische Papillensequester, Tumoren, die neurogene Blasenlähmung und Kompressionsphänomene (retroperitoneale Tumorummauerung, Lymphgefäßkarzinose in der Ureterenwand, radiogene oder idiopathische retroperitoneale Fibrosen (M. Ormond), Schwangerschaft, Descensus uteri usw.) sein.

Obstruktionen und Urostase prädisponieren zu Harnwegs-Infektionen.

Urolithiasis

Harnsteine können sich aus Calciumoxalat, Calciumphosphat, Ca-oxalatphosphat, Magnesium-Ammoniumphosphat, Urat oder Zystin zusammensetzen. Am häufigsten sind Calciumoxalat- und -phosphatsteine. Diese Steine entstehen in neutralem oder alkalischem Urin bei Oxalose, Hyperkalzämie bzw. Hyperkalzurie. Zweithäufigst sind Magnesium-Ammonium (Tripel-)-phosphatsteine, die oft bei Infektionen auftreten. Selten sind, bei saurem Uin, Urat- und Zystinsteine bei Gicht (Hyperurikämie) bzw. Zystinsteine bei Zystiurie. Die Bildung von Harnsteinen wird durch unterschiedliche Faktoren begünstigt. Dazu zählen die die Salzkonzentration, Veränderungen der Löslichkeit, der pH-Wert, metabolische Störungen, Urostase, der Mangel an Inhibitoren (z.B. Komplexbildnern) sowie die Anwesenheit von Kristallnukleatoren (Keime, nekrotisches Gewebe u.a.).

Das Erscheinungsbild der Steine hängt von der Zusammensetzung und vom Entstehungsort ab.

Ausgußsteine entstehen im Nierenbecken aus Calciumsalzen, öfter aber findet man grießartige Konkremente, die Koliken auslösen können. Blasensteine sind gewöhnlich rundlich und geschichtet. In den Steinlagern kommt es oft zur Plattenepithelmetaplasie, die zur Entwicklung von Plattenepithelkarzinomen prädisponiert.

Infektionen

Die distale Urethra, insbesondere der Frauen, ist durch Bakterien besiedelt. Da zudem die weibliche Urethra wesentlich kürzer ist als die männliche, erklärt sich die etwa zehnfach höhere Inzidenz von Harnwegsinfekten bei Frauen. Bei Männern nimmt die Inzidenz an Harnwegsinfektion in späterem Alter im Zuge einer benignen Protstatahyperplasie zu. Die natürlichen mechanischen Resistenzfaktoren werden iatrogen durch Harnblasen-Katheterismus außer Kraft gesetzt.

Die Infektionen bleiben meist auf Urethra und Harnblase beschränkt. Hierbei ist der Verschlußmechanismus der Ostien (intramuraler Verlauf der distalen Ureteren in der Harnblasenwand) wichtig. Wird diese Schranke überwunden, dann können eine Ureteritis und Pyelitis, schließlich dann eine Pyelonephritis und eine Urosepsis die Folge sein. Ein wichtiger prädisponiernder Faktor ist der Diabetes mellitus mit Glukosurie.

Harnwegsinfekte sind meist aszendierend, seltener hämatogen/lymphogen und dann deszendierend.

Begünstigend kann sich die individuelle Glykokalyx des Urothels auswirken. Die Oberfläche der Zellen wird von Glykokonjugaten, darunter Blutgruppenantigenen u.a., eingenommen, die bestimmten Bakterienstämmen geeignete Anheftungspunkte bieten können. Uropathogen sind dementspechend solche Bakterienstämme, z. B. bei E.coli-Infekten, die zum jeweiligen Urothel passende Liganden an ihren Pili besitzen.

Neben der häufigen aszendierenden Infektion ist auch die Möglichkeit einer deszendierenden Infektion gegeben, nämlich wenn eine Infektion durch hämatogene Streuung die Niere erreicht und hier Einschmelzungsherde auf das ableitende Harnsystem übergreifen. Dieses ist z. B. bei der Urogenitaltuberkulose der Fall.

Man kann Harnwegsentzündungen nach den zeitlichen Zusammenhängen, also als akute, chronische oder rezidivierende Entzündungen, nach ihrer Ursache oder nach dem histologischen Erscheinungsbild unterscheiden. Entzündungen können charakteristische Formen annehmen, so z. B. die Cystitis follicularis mit Ausbildung von Lymphfollikeln, die auch zystokopisch als kleine Knötchen in der Schleimhaut erkennbar werden können, die Cystitis bzw. Ureteritis cystica, bei der eine Flüssigkeitsretention innerhalb von Brunn’scher Zellnester zu einer kleinzystischen Abwandlung derselben führt. Eine Sonderform ist auch die Cystitis papillaris, die insbesondere bei Dauerkatheterisierung infolge der chronischen Reizung und Urothelregeneration auftritt. Das durch den Katheter abgeschilferte Urothel kann dabei Ähnlichkeiten zu papillären Tumorzellgruppen zeigen und damit differentialdiagnostische Probleme bereiten. Daher sollte diese Information dem Zytologen auf dem Anforderungsschein bekannt gegeben werden! Bei langdauernder bzw. hochdosierter Cyclophosphamid-Therapie kommt es oft zu einer hämorrhagischen Urozystitis. Die chronische interstitielle Urocystitis, das sog. Hunnersche Ulkus, betrifft alle Wandschichten und führt durch eine transmurale Fibrose zur Schrumpfharnblase. Die Erkrankung kommt bei Autoimmunerkrankungen öfter vor und ist ihrerseits offenbar auch durch Autoimmun-Mechanismen bedingt. Auffällig sind entzündliche Infiltrate der tieferen Wandschichten unter Beteiligung von Mastzellen.

Die Malakoplakie entsteht bei lysosomalen Defekten (ähnlich wie der Morbus Whipple), die den unvollständigen Abbau bakterieller Zellwände zur Folge haben. Bakterien verbleiben als PAS-positive feinpartikuläre Granula in den Makrophagen (von Hansemann-Zellen), die sekundär verkalken können und dann die sog. Michaelis-Gutmann-Körperchen bilden. Die Malakoplakie entsteht spontan, aber auch unter immunsuppressiver Therapie und kann entlang der gesamten Harnwege und im inneren Genitale gefunden werden.

Die granulomatöse Urocystitis als Ausdruck der Urogenitaltuberkulose ist heutzutage selten. Sie entsteht fast immer auf dem Boden einer Nieren-Tbc mit kanalikulärer Keimdeszension (Harnsediment: massenhaft Lymphozyten, kaum Granulozyten = “sterile” Leukozyturie). Viel häufiger tritt eine granulomatöse Cystitis nach Instillation von Mykobakterien (BCG) zur Immunstimulation bei der Behandlung von Tumoren auf. Naturgemäß ist dann eine Abgrenzung der BCG-Zystitis von der Reaktion auf eine Tuberkulose rein histologisch nicht möglich. Eine weltweit gesehen sehr häufige Harnwegsinfektion ist die Schistosomiasis (Bilharziose), bei der sich auch Eier des Schistosoma haematobium in der Wand der Harnwege finden. Die chronische Reizung bewirkt eine Plattenepithelmetaplasie, die wiederum zur Entwicklung von Plattenepithelkarzinomen prädisponiert.

Harnwegstumoren

In den Harnwegen findet man gelegentlich Tumor-ähnliche Läsionen wie Urethralkarunkeln (meist plattenepithelial bedeckte Granulationen), Endometrioseherde und, am Meatus urethrae, Kondylome bei HPV-Infekt.

Gutartige urotheliale Tumoren treten unter dem Bilde von exophytischen und invertierten Papillomen auf. Ihr Urothel ist nicht höher als normal (also nicht mehr als 7 Zellschichten) aufgebaut, enthält eine oberflächliche Zellschicht und zeigt keine Kernatypien.

Harnwegskarzinome machen etwa 3% der maligenen Tumoren aus. Ganz überwiegend leiten sie sich von Urothel ab. Primäre Plattenepithelkarzinome und Adenokarzinome der Harnwege sind sehr selten.

Harnwegstumoren leiten sich überwiegend vom Urothel ab.

Für die Harnblasenkarzinome wurden verschiedene ätiologisch relevante Faktoren identifiziert, darunter die Exposition gegenüber chemischen Karzinogenen wie Arylamin und 2-Naphthylamin bei der Herstellung von Anilinfarben und in der Gummiindustrie, Cyclophosphamid-Therapie, Phenacetin-Abusus, Bestrahlung und vor allem aber das Zigarettenrauchen. Ein weiterer, gerade auch hierbei wichtiger genetischer Faktor ist der sehr häufige Gluthathion-S-Transferase-1-Mangel (bei etwa 50% der Bevölkerung).

Ein wichtiger ätiologischer Faktor für Harnblasenkarzinome ist der Tabakkonsum.

Weitere für die Harnblasenkarzinome ätiologisch relevante Faktoren sind chronisch-entzündliche Zustände, z.B. Divertikel, insbesondere auch in Verbindung mit einer Plattenepithelmetaplasie, wie z.B. bei Steinleiden oder Schistosomiasis. Bei diesen Erkrankungen ist die Inzidenz von Plattenepithelkarzinomen erhöht, so in Schistosomiasis-Endemiegebiete in Ägpyten. Adenokarzinome können ihren Ausgang von Urachusresten am Blasendach bzw. in periurethralen und periprostatischen Drüsen nehmen. Sarkome sind ausgesprochene Raritäten, bei Kindern können Rhabdomyosarkome unter dem Bild eines Sarcoma botryoides auftreten.

Urothelkarzinome können sehr unterschiedliche Wachstumsmuster aufweisen. Die meisten Urothelkarzinome sind papillär aufgebaut. Das Urothel ist mehr als sieben Zellschichten hoch aufgebaut und zeigt Kernatypien, eine Differenzierung zur Oberfläche ist unvollständig oder fehlt gänzlich. Das Ausmaß der Kernatypien korreliert mit der Wachstumsfraktion der Tumoren. Viele papilläre Karzinome bleiben lange nicht invasiv, d.h. sie durchbrechen die Basalmembran nicht. Einige papilläre Karzinome infiltrieren allerdings frühzeitig. Es ist daher ein Ziel der uropathologischen Forschung, die relativ seltenen potentiell schlecht verlaufenden papillären Tumoren von den häufigen papillären Tumoren mit guter Prognose unterscheiden zu können, um die Therapie individuell angepaßt gestalten zu können.

Einige Urothelkarzinome bilden jedoch keine Papillen, sondern wachsen flach invasiv. Der unmittelbare Vorläufer dieser Karzinome ist das urotheliale Carcinoma in situ, bei dem man nur wenige Zellschichten erkennen kann, da sich infolge mangelnder Kohäsion die oberen Zelllagen leicht ablösen und mit dem Urin weggespült werden. Das erlaubt eine zytologische Diagnostik am Urinsediment!

Man kann somit am Urothel zwei unterschiedliche Formen nicht invasiver Karzinome unterscheiden, nämlich papilläre und flächenhafte Neoplasien. Entsprechend kennt die TNM-Klassifikation daher zum einen das Stadium pTis für das urotheliale Carcinoma in situ (= flache Läsion) und das Stadium pTa für die nicht inavsiven papillären Karzinome. Das Stadium pTa ist ausschießlich für urotheliale Harnwegskarzinome definiert!

Man unterscheidet vier Wachstumsmuster von Urotheltumoren: papillär nicht-invasiv, papillär invasiv, flach nicht-invasiv, flach invasiv.

Differenzierungsgrad und Tumorstadium sind prognostisch wichtige Marker.

Fortsetzung folgt ….

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