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14.08.2017

COPD verändert auch die Lungenflora

Die Bakterienflora der Lunge von COPD-Patienten, die noch keine Veränderungen der Lungenstruktur aufweisen, ist der von Gesunden sehr ähnlich. Mit den strukturellen Veränderungen, die im Verlauf der COPD auftreten, unterscheidet sich das Lungenmikrobiom von Erkrankten dann aber ganz erheblich.

Foto: Krankenhaus Bethanien Moers

Foto: Krankenhaus Bethanien Moers

Bei einer chronisch-obstruktiven Lungenerkrankung (COPD), kann es mit der Zeit zu strukturellen Veränderungen in der Lunge kommen. Diese Änderungen betreffen nicht nur das Organ selbst, sondern auch die Bakterien, die in ihm leben. Das berichten Forscher des Helmholtz Zentrums München (siehe PLOS ONE, Online-Veröffentlichung am 13. Juli 2017).

Dass sich die Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaften in der Lunge von Menschen mit COPD mit fortschreitender Erkrankung verändert und pathogene Bakterien und Viren eine Verschlechterung des Gesundheitszustands verursachen können, war zwar bereits bekannt, so die Autoren. Neu ist aber, dass strukturelle, im CT nachweisbare Veränderungen in der Lunge COPD-Kranker im Zusammenhang mit der Zusammensetzung des Lungenmikrobioms stehen, nicht aber die Schwere der Erkrankung.

„Innerhalb der COPD gibt es verschiedene Subtypen, die sich beispielsweise durch quantitative Computertomographie (qCT) nachweisen lassen“, erklärt PD Dr. Wolfgang zu Castell, Leiter der Abteilung Scientific Computing (ASC) am Helmholtz Zentrum München. Im Gegensatz zur herkömmlichen Computertomographie (CT) bestimmen quantitative (q) Verfahren die physikalische Dichte sehr genau. „Wir wollten untersuchen, ob sich das Mikrobiom der Lunge in Abhängigkeit dieser Subtypen verändert“, ergänzt Prof. Dr. Michael Schloter, Leiter der Abteilung für vergleichende Mikrobiomanalysen (COMI) am Helmholtz Zentrum München. Dazu untersuchten die Wissenschaftler beider Abteilungen Proben von neun gesunden und 16 erkrankten Probandinnen und Probanden. Diese hatten an der Europa-weiten EvA-Studie zu Lungenerkrankungen teilgenommen. (die Abkürzung EVA stammt aus dem Englischen: Emphysema versus Airway disease.) Nach Analyse der Lungen mittels qCT ordneten die Forscher die Patienten wo möglich den verschiedenen COPD-Subtypen zu. Die Abstriche der Lungen nutzten sie, um anhand bestimmter Markergene die Zusammensetzung des Lungenmikrobioms zu bestimmen.

„Dabei konnten wir zeigen, dass die Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft in der Lunge von COPD-Patienten ohne Veränderungen der Lungenstruktur der von Gesunden sehr ähnlich ist“, erklärt Dr. Marion Engel, Erstautorin der Studie. „Andererseits unterscheidet sich das Lungenmikrobiom von Erkrankten mit strukturellen Veränderungen der Lunge signifikant von denen der beiden anderen Gruppen, und das unabhängig von der Schwere der Erkrankung.“

Der Studie zufolge treten in strukturell veränderten Lungen besonders oft Streptokokken auf. Zu dieser Gattung gehören viele pathogene Vertreter, die auch häufig bei Exazerbationen nachgewiesen werden. In der Lunge von Gesunden dagegen fanden sich vermehrt Bakterien der Gattung Prevotella, denen auch eine Reihe von probiotischen Eigenschaften zugeschrieben werden.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass bei bestimmten Subtypen einer COPD Veränderungen der Bakteriengemeinschaften in der Lunge auftreten, die die Ansiedlung potenziell krankheitserregender Bakterien begünstigen können, so die Autoren. Im Sinne einer personalisierten Therapie sei es daher sinnvoll, auch das Mikrobiom im Blick zu haben: Etwa bei einer Abwägung, ob bei einem Patienten mit bestimmten COPD-Subtyp Antibiotika oder Glukokortikoide verabreicht werden.

Quelle: Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt