Gallensäuren: der Weg im Körper · Biomarker & Stuhlanalyse

Diese Seite zeigt den biochemischen Weg hinter dem Laborwert Gallensäuren (Stuhl): welche Stationen aufeinander folgen, welche Enzyme den Schritt machen und welche Cofaktoren sie dafür brauchen. Jede Aussage hat eine Quelle. Die Seite beschreibt allgemeines Lehrbuchwissen und sagt nichts über einen einzelnen Menschen.

Kurz erklärt

Gallensäuren sind Abkömmlinge des Cholesterins, die die Leber bildet und mit der Galle in den Darm abgibt. Dort umhüllen sie Fetttröpfchen; Darmbakterien bauen sie um, bevor ein Teil im Stuhl erscheint. Kehren viele zurück, bremst die Leber die Neubildung.

12 Stationen · 6 Quellen

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Der Weg Schritt für Schritt

An jeder Station steht, was der Stoff dort tut. Drei Zeichen: ↑ liefert — baut auf oder stellt bereit · ↓ zehrt — hemmt, verbraucht oder entzieht · ↕ beides, je nach Menge. Dahinter steht, worauf die Aussage beruht: gesicherte Physiologie, in Studien beobachtet oder umstritten. Die Zeichen bewerten nicht; sie benennen die Richtung.

Cholesterin → 7α-Hydroxycholesterin CYP7A1 · NADPH, Sauerstoff Das Enzym CYP7A1 hängt eine OH-Gruppe an Position 7 des Rings. Dieser Schritt ist der langsamste des ganzen Weges; an ihm regelt die Leber die gebildete Menge. FXR und FGF19 bremsen ihn, wenn viele Gallensäuren zurückkehren. Quelle 1↑ liefert An diesem Schritt entscheidet die Leber, wie viel Cholesterin in Gallensäuren geht: Kehren viele Gallensäuren zurück, drosseln FXR und FGF19 das Enzym; kehren wenige zurück, wird mehr davon gebildet. gesicherte Physiologie Quelle 1, 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Ist CYP7A1 sehr aktiv, wird mehr Cholesterin zu Gallensäuren umgebaut; das zieht Cholesterin aus der Leberzelle ab.

zu wenig — Wird CYP7A1 stark gedrosselt, entstehen weniger Gallensäuren, und mehr Cholesterin bleibt in der Leberzelle.

gesicherte Physiologie · Quelle 1
7α-Hydroxycholesterin → Cholsäure, CDCA CYP8B1, CYP27A1 · NADPH Über mehrere weitere Schritte entstehen die beiden primären Gallensäuren: Cholsäure und Chenodesoxycholsäure. Das Enzym CYP8B1 entscheidet, welche von beiden gebildet wird. Chenodesoxycholsäure meldet über FXR den Füllstand. Quelle 1↑ liefert Cholsäure und Chenodesoxycholsäure sind die beiden Grundformen. Chenodesoxycholsäure bindet besonders stark an den Schalter FXR und meldet so den Füllstand des Gallensäure-Vorrats. gesicherte Physiologie Quelle 5, 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Sammeln sich viele primäre Gallensäuren in der Leberzelle, aktivieren sie FXR auch dort; das drosselt CYP7A1 und CYP8B1 und verstärkt die Abgabe in die Galle.

zu wenig — Entstehen wenig primäre Gallensäuren, bleibt FXR wenig besetzt, und die Leber nimmt die Bremse an CYP7A1 zurück.

gesicherte Physiologie · Quelle 5, 1
Cholsäure, CDCA → Konjugierte Gallensäure BAAT · Glycin, Taurin Das Enzym BAAT hängt Glycin oder Taurin an. Die Gallensäure bleibt dadurch auch im sauren Darminhalt gelöst und wird nicht einfach durch die Darmwand aufgenommen. So erreicht sie das Ende des Dünndarms. Quelle 1, 2↑ liefert Die Kopplung macht Gallensäuren zu gut löslichen Salzen. Sie bleiben im Darm bis zum Ende des Dünndarms und werden dort gezielt über ASBT zurückgeholt, statt unterwegs durch die Darmwand zu gehen. gesicherte Physiologie Quelle 2, 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Ist viel Glycin und Taurin da, werden nahezu alle Gallensäuren gekoppelt; mehr Kopplungspartner erhöhen die Menge der Gallensäuren nicht, denn die setzt CYP7A1.

zu wenig — Ist wenig Taurin da, koppelt BAAT die Gallensäuren vermehrt an Glycin; das Verhältnis der beiden Formen verschiebt sich.

gesicherte Physiologie · Quelle 1, 2
Konjugierte Gallensäure → Galle BSEP · ATP Die Pumpe BSEP befördert die Gallensäuren unter ATP-Verbrauch aus der Leberzelle in die Gallenwege. Von dort gelangen sie über die Gallenblase in den Dünndarm. Die gepumpten Gallensäuren treiben den Gallefluss an. Quelle 3↑ liefert BSEP treibt den Gallefluss an: Die gepumpten Gallensäuren ziehen Wasser und weitere Stoffe in die Gallenwege nach. Zwischen den Mahlzeiten sammelt die Gallenblase die Galle. gesicherte Physiologie Quelle 2, 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Pumpt BSEP viele Gallensäuren, fließt mehr Galle; die Rückaufnahme im Ileum bringt die meisten davon wieder zur Leber zurück.

zu wenig — Arbeitet BSEP langsamer, stauen sich Gallensäuren in der Leberzelle, und weniger Galle erreicht den Darm; FXR in der Leberzelle drosselt dann die Neubildung.

gesicherte Physiologie · Quelle 3, 5
Gallensäuren im Darm → Rückaufnahme im Ileum ASBT · Natrium Am Ende des Dünndarms holt der Transporter ASBT den größten Teil der Gallensäuren zurück. Über die Pfortader gelangen sie wieder zur Leber; dieser Kreislauf heißt enterohepatisch. So kreist derselbe Vorrat mehrmals am Tag. Quelle 3↑ liefert Die Rückaufnahme hält den Vorrat an Gallensäuren im Kreislauf: Derselbe Vorrat kreist mehrmals am Tag zwischen Leber und Darm, und nur ein kleiner Teil muss neu gebildet werden. gesicherte Physiologie Quelle 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Holt ASBT viele Gallensäuren zurück, kommt mehr Rückmeldung über FXR und FGF19 an der Leber an, und sie bildet weniger neu.

zu wenig — Holt ASBT wenig zurück, etwa wenn Colestyramin Gallensäuren bindet, gehen mehr mit dem Stuhl verloren; die Leber bildet dann mehr aus Cholesterin nach.

gesicherte Physiologie · Quelle 3, 5, 6
Rückaufnahme im Ileum → FXR und FGF19 FXR In der Darmzelle binden Gallensäuren an den Schalter FXR. Die Zelle bildet daraufhin FGF19, das über das Blut zur Leber gelangt und dort die Bildung von CYP7A1 drosselt. So passt die Leber die Neubildung an. Quelle 5, 3↓ zehrt FGF19 bremst in der Leber die Neubildung von Gallensäuren; FXR in der Darmzelle steuert zugleich den Weitertransport ins Blut. So passt sich die Neubildung der zurückkehrenden Menge an. gesicherte Physiologie Quelle 5, 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Ist FXR stark aktiviert, wird viel FGF19 gebildet, und die Leber drosselt CYP7A1 weit; es entstehen weniger neue Gallensäuren.

zu wenig — Kommt wenig FGF19 an der Leber an, etwa weil wenig zurückkehrt, fällt die Bremse weg, und die Leber bildet mehr Gallensäuren aus Cholesterin.

gesicherte Physiologie · Quelle 5
Gallensäuren im Darm → Freie Gallensäuren Gallensalz-Hydrolase Viele Darmbakterien tragen das Enzym Gallensalz-Hydrolase (BSH). Es spaltet Glycin oder Taurin ab; übrig bleibt die freie Gallensäure. Erst danach können Bakterien sie weiter umbauen. Quelle 4↑ liefert Erst nach der Abspaltung können Bakterien Gallensäuren weiter umbauen; Taurin nutzen sie als Nährstoff. Freie Gallensäuren gehen zum Teil passiv durch die Darmwand zurück. gesicherte Physiologie Quelle 4, 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Spalten Bakterien viel ab, entstehen mehr freie Gallensäuren; sie lösen sich schlechter, tragen weniger zu den Mizellen bei, und mehr Material steht für sekundäre Gallensäuren bereit.

zu wenig — Spalten Bakterien wenig ab, etwa wenn ihre Zahl im Darm sinkt, bleiben mehr Gallensäuren gekoppelt, und weniger sekundäre Gallensäuren entstehen.

gesicherte Physiologie · Quelle 4, 2
Freie Gallensäuren → Desoxycholsäure 7α-Dehydroxylierung Wenige Bakterienarten im Dickdarm entfernen anschließend die OH-Gruppe an Position 7. Aus Cholsäure entsteht dabei Desoxycholsäure. Sie ist fettlöslicher als Cholsäure. Quelle 4↕ beides, je nach Menge Desoxycholsäure wird zum Teil im Dickdarm aufgenommen und kreist dann mit den übrigen Gallensäuren. Sie ist fettlöslicher als Cholsäure und wirkt in größeren Mengen wie ein Seifenstoff auf Zellmembranen. in Studien beobachtet Quelle 4
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Sammelt sich viel Desoxycholsäure an, löst sie in Zellkultur und Tiermodell Fette aus den Membranen der Darmzellen und belastet die Zellen.

zu wenig — Entsteht wenig Desoxycholsäure, etwa wenn wenige Bakterien die 7α-Dehydroxylierung tragen, bleibt mehr Cholsäure unverändert im Darm.

in Studien beobachtet · Quelle 4
Freie Gallensäuren → Lithocholsäure 7α-Dehydroxylierung Auf demselben Weg wird aus Chenodesoxycholsäure die Lithocholsäure. Sie löst sich schlecht in Wasser und bleibt deshalb großenteils im Darm. Was zurückkehrt, koppelt die Leber mit Sulfat. Quelle 4↓ zehrt Lithocholsäure ist die am wenigsten lösliche Gallensäure. In Zellkultur und Tiermodell belastet sie in größeren Mengen Leber- und Darmzellen; was zurückkehrt, koppelt die Leber mit Sulfat und scheidet es so aus. in Studien beobachtet Quelle 4
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Staut sich Lithocholsäure, etwa wenn wenig davon mit Sulfat gekoppelt wird, belastet sie im Tiermodell die Leberzellen und bremst den Gallefluss.

zu wenig — Entsteht wenig Lithocholsäure, bleibt mehr Chenodesoxycholsäure unverändert im Darm.

in Studien beobachtet · Quelle 4
Desoxycholsäure → Im Stuhl Was nicht zurück ins Blut geht, verlässt den Körper mit dem Stuhl. Deshalb finden sich dort vor allem die von Bakterien umgebauten, sekundären Gallensäuren. Was hier verloren geht, bildet die Leber aus Cholesterin nach. Quelle 4, 2↓ zehrt Der Verlust mit dem Stuhl ist der Ausgang des Kreislaufs: Was hier verloren geht, bildet die Leber aus Cholesterin nach. So bleibt der Gesamtvorrat an Gallensäuren gleich. gesicherte Physiologie Quelle 3, 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Gehen viele Gallensäuren mit dem Stuhl verloren, etwa durch Colestyramin, baut die Leber mehr Cholesterin zu Gallensäuren um; reicht die Neubildung nicht, schrumpft der Vorrat.

zu wenig — Gehen wenig Gallensäuren verloren, kehrt fast der ganze Vorrat zur Leber zurück, und sie bildet entsprechend wenig neu.

gesicherte Physiologie · Quelle 6, 3
Lithocholsäure → Im Stuhl Was nicht zurück ins Blut geht, verlässt den Körper mit dem Stuhl. Deshalb finden sich dort vor allem die von Bakterien umgebauten, sekundären Gallensäuren. Was hier verloren geht, bildet die Leber aus Cholesterin nach. Quelle 4, 2↓ zehrt Der Verlust mit dem Stuhl ist der Ausgang des Kreislaufs: Was hier verloren geht, bildet die Leber aus Cholesterin nach. So bleibt der Gesamtvorrat an Gallensäuren gleich. gesicherte Physiologie Quelle 3, 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Gehen viele Gallensäuren mit dem Stuhl verloren, etwa durch Colestyramin, baut die Leber mehr Cholesterin zu Gallensäuren um; reicht die Neubildung nicht, schrumpft der Vorrat.

zu wenig — Gehen wenig Gallensäuren verloren, kehrt fast der ganze Vorrat zur Leber zurück, und sie bildet entsprechend wenig neu.

gesicherte Physiologie · Quelle 6, 3

Weitere Stationen

Cholesterin — Ausgangsstoff Gallensäuren baut die Leberzelle aus Cholesterin. Dieser Weg ist zugleich der wichtigste Ausgang, über den Cholesterin den Körper wieder verlässt. Jede Gallensäure entzieht der Leberzelle Cholesterin. Quelle 1↑ liefert Cholesterin ist der Ausgangsstoff: Jede gebildete Gallensäure entzieht der Leberzelle ein Molekül Cholesterin. Über diesen Weg hält die Leber ihren Cholesterinhaushalt im Gleichgewicht. gesicherte Physiologie Quelle 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Steht viel Cholesterin bereit, gibt die Leber einen Teil unverändert mit der Galle ab; wie viel davon zu Gallensäuren wird, begrenzt das Enzym CYP7A1.

zu wenig — Wird in der Leberzelle Cholesterin knapp, weil viel davon zu Gallensäuren wird, holt sie mehr aus dem Blut nach und bildet zusätzlich eigenes.

gesicherte Physiologie · Quelle 1, 6
Gallensäuren im Darm — umhüllen Fetttröpfchen Im Dünndarm lagern sich Gallensäuren um Fetttröpfchen. So bekommen die Enzyme der Bauchspeicheldrüse eine große Angriffsfläche, und die Darmwand kann die Spaltprodukte aufnehmen. So werden Fette und fettlösliche Vitamine aufgenommen. Quelle 2↑ liefert Gallensäuren bilden mit Fettspaltprodukten winzige Kügelchen, die Mizellen. So gelangen Fette und die fettlöslichen Vitamine A, D, E und K an die Darmwand. gesicherte Physiologie Quelle 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Gelangen viele Gallensäuren über das Ileum hinaus in den Dickdarm, ziehen sie dort Wasser und Salze ins Darminnere und beschleunigen die Darmbewegung.

zu wenig — Kommen wenig Gallensäuren im Darm an, bilden sich weniger Mizellen; Fette und fettlösliche Vitamine werden dann schlechter aufgenommen, und mehr Fett erscheint im Stuhl.

gesicherte Physiologie · Quelle 2, 3

Cofaktoren dieses Weges

Glycin — Wird von BAAT an die Gallensäure gehängt; sie bleibt dadurch im Darminhalt gelöst; so erreicht sie das Ileum Quelle 1, 2Im ORY-Katalog als Laborwert: Glycin
Taurin — Zweiter Kopplungspartner der BAAT, neben Glycin; Bakterien spalten es später wieder ab Quelle 1, 2Im ORY-Katalog als Laborwert: Taurin
NADPH — Elektronenspender für CYP7A1, den ersten Schritt aus Cholesterin; ohne NADPH keine neuen Gallensäuren Quelle 1
Natrium — Der Transporter ASBT holt Gallensäuren zusammen mit Natrium-Ionen zurück; ohne Natrium keine Rückaufnahme Quelle 3
ATP — Die Pumpe BSEP verbraucht ATP, um Gallensäuren in die Gallenwege zu befördern; das treibt den Gallefluss an Quelle 3

Was auf diesen Weg einwirkt

Colestyramin — Colestyramin bindet Gallensäuren im Darm zu einem unlöslichen Komplex. Gebundene Gallensäuren erreichen den Transporter ASBT nicht mehr und gehen mit dem Stuhl ab. Die Fachinformation beschreibt diesen Mechanismus. Quelle 6

Quellen

Chiang JY. Bile acids: regulation of synthesis. J Lipid Res 2009 · PubMed 19346330
Di Ciaula A, Garruti G et al. Bile Acid Physiology. Ann Hepatol 2017 · PubMed 29080336
Dawson PA, Karpen SJ. Intestinal transport and metabolism of bile acids. J Lipid Res 2015 · PubMed 25210150
Ridlon JM, Kang DJ et al. Bile salt biotransformations by human intestinal bacteria. J Lipid Res 2006 · PubMed 16299351
Chiang JYL, Ferrell JM. Discovery of farnesoid X receptor and its role in bile acid metabolism. Mol Cell Endocrinol 2022 · PubMed 35283218
US-Fachinformation Colestyramin (DailyMed), Abschnitt Clinical Pharmacology · Fachinformation