What is the pathophysiology and treatment of gallstone (cholelithiasis) formation?

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Fisiopatología de la Formación de Cálculos Biliares

Mecanismo Fisiopatológico Principal

La formación de cálculos de colesterol requiere tres defectos patogénicos mayores que deben coexistir: supersaturación biliar con colesterol, nucleación acelerada/cristalización, y alteración de la motilidad vesicular. 1, 2

Supersaturación Biliar (Defecto Primario)

  • La hipersecreción hepática de colesterol biliar es el defecto primario y esencial en la formación de cálculos de colesterol 2
  • La supersaturación no fisiológica resulta generalmente de la hipersecreción de colesterol, creando bilis que precipita colesterol en lugar de solubilizarlo 3
  • La supersaturación es necesaria pero no suficiente para explicar la formación de cálculos; la presencia de solo uno o dos factores no conduce a la formación de piedras 1

Nucleación y Cristalización

  • La nucleación acelerada se considera el factor clave para la formación de cálculos biliares 1
  • Ocurre cristalización de colesterol desde vesículas biliares enriquecidas con colesterol 4
  • Múltiples defectos bioquímicos facilitan este proceso: aumento de proteínas biliares totales (con cambio cualitativo hacia factores promotores de cristalización), aumento de proporciones de sales biliares hidrofóbicas, y aumento de secreción de mucina 4

Alteraciones de la Motilidad

  • La hipomotilidad vesicular está invariablemente presente en pacientes con cálculos de colesterol 3
  • Se observa contractilidad vesicular deteriorada in vitro y estasis vesicular in vivo 4
  • El tránsito intestinal retardado también contribuye al proceso 4
  • La acumulación de gel de mucina en la vesícula biliar facilita la retención de cristales 2

Fisiopatología de Cálculos Pigmentados

Cálculos Pigmentados Negros

  • Requieren supersaturación de bilis con bilirrubinato de calcio e hidrógeno (la sal ácida de calcio de bilirrubina no conjugada) 3
  • La nucleación y precipitación de bilirrubinato de calcio e hidrógeno con polimerización del pigmento en la vesícula, junto con deposición de sales inorgánicas (carbonato y fosfato de calcio), resultan en formación de cálculos pigmentados negros 3
  • La supersaturación pigmentaria resulta de hipersecreción hepática de conjugados de bilirrubina en trastornos hemolíticos y posiblemente del ciclo enterohepático de bilirrubina no conjugada en estados no hemolíticos 3

Cálculos Pigmentados Marrones

  • La estasis y la infección bacteriana anaerobia son responsables de los cálculos pigmentados marrones, que usualmente se forman en los conductos biliares 3
  • Además de la precipitación de bilirrubinato de calcio e hidrógeno que permanece sin polimerizar, también hay deposición de sales de calcio de ácidos grasos saturados y ácidos biliares libres, ambos resultado de hidrólisis enzimática bacteriana de lípidos biliares 3

Factores de Riesgo Específicos

Enfermedad o Resección Ileal

  • La enfermedad o resección ileal interrumpe la circulación enterohepática de sales biliares, aumentando el riesgo de formación de cálculos en pacientes con remanente intestinal <180 cm o unión ileocecal ausente 5
  • La hiposecreción de sales biliares por síntesis deteriorada en trastornos constitucionales y cirrosis, e interrupción no compensada de la circulación enterohepática en síndromes de disfunción ileal, causan deficiencia de sales biliares 3
  • La deficiencia de sales biliares causa solubilización incompleta de bilirrubina no conjugada y unión deteriorada de iones de calcio 3

Nutrición Parenteral

  • La ingesta oral nula o insignificante es el factor de riesgo más atribuible para la formación de lodo biliar y cálculos en pacientes con nutrición parenteral 5
  • La duración de la nutrición parenteral, enfermedad de Crohn, y uso de narcóticos o anticolinérgicos aumentan aún más el riesgo 5

Predisposición Genética

  • Estudios familiares y de gemelos en humanos, así como investigaciones de prevalencia de cálculos en diferentes cepas de ratones endogámicos, han demostrado claramente que una base genética compleja podría determinar la predisposición individual a desarrollar cálculos de colesterol en respuesta a factores ambientales como el colesterol dietético alto 2

Migración de Cálculos y Complicaciones

  • La mayoría de los cálculos del conducto biliar en poblaciones europeas son cálculos secundarios que se originan en la vesícula biliar y migran a través del conducto cístico hacia el conducto biliar común, representando el 10-20% de pacientes con cálculos biliares sintomáticos 5
  • El riesgo de migración es particularmente alto en pancreatitis biliar aguda, donde los cálculos biliares causan hasta el 50% de los casos a través de obstrucción del conducto pancreático 5
  • Incluso cálculos pequeños (<4 mm) pueden causar complicaciones graves incluyendo pancreatitis, colangitis y obstrucción biliar, con 15.9% de pacientes manejados conservadoramente experimentando resultados adversos 5

References

Research

Pathophysiology of cholesterol gallstone disease.

Archives of medical research, 1996

Research

Molecular pathophysiology and physical chemistry of cholesterol gallstones.

Frontiers in bioscience : a journal and virtual library, 2008

Research

Pathogenesis of gallstones.

American journal of surgery, 1993

Research

An update on the pathogenesis and treatment of cholesterol gallstones.

Scandinavian journal of gastroenterology. Supplement, 1997

Guideline

Formation of Bile Stones (Cholelithiasis)

Praxis Medical Insights: Practical Summaries of Clinical Guidelines, 2025

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