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20.01.2020

Mikroorganismen führen zu Krankheitsschüben bei Lungenfibrose

Ähnlich wie Asthma kann sich auch eine idiopathische Lungenfibrose verschlechtern (exazerbieren). Daran haben offenbar die Mikroorganismen großen Anteil, welche die Atemwege besiedeln – das sog. respiratorische Mikrobiom.

Foto: Krankenhaus Bethanien Moers

Umwelteinflüsse können wiederholt zu Mikrotraumen der Lungenbläschen (Alveolen) führen, die dann narbig verheilen - so erklärt man sich heutzutage die Entwicklung einer idiopathischen pulmonalen Fibrose (IPF). Dabei mehren sich die Hinweise darauf, dass auch Veränderungen in der Gesamtheit der Bakterien (Mikrobiom) der Lunge Anteil an dieser Entwicklung haben. Den genauen Verlauf der Erkrankung kann niemand vorhersagen, in vielen Fällen kommt es aber immer wieder zu akuten Verschlechterungen (Exazerbationen) mit verstärkter Atemnot und mehr Krankheitssymptomen in den unteren Atemwegen. Diese steigern die Morbidität und Mortalität erheblich. Doch warum erleiden manche Patienten immer wieder Schübe, während andere über Jahre stabil bleiben?

Schon seit Längerem stehen Viren als Mitauslöser der IPF und Trigger akuter Exazerbationen im Verdacht, erklären Rachele Invernizzi und Dr. Philip L. Molyneaux von der Fibrosis Research Group am National Heart and Lung Institute des Imperial College in London (siehe European Respiratory Review 2019, Band 28, Seite: 190045). Die Erreger könnten als permanenter Antigenstimulus wirken, der die Umbauvorgänge in den Alveolen anregt. Vor allem Herpes-, aber auch Influenzaviren und dem Torque-Teno-Virus könnte eine wesentliche Rolle zukommen.

Dank moderner molekulartechnischer Untersuchungen ließen sich inzwischen aber auch einige Bakterien nachweisen – von wegen, die Lunge ist steril! Die Gesamtheit der Mikroorganismen, die sich dort tummeln, hat man analog zu ihren Kollegen im Darm „respiratorisches Mikrobiom“ getauft.

Die Erreger gelangen vornehmlich über das Einatmen kleinster Tröpfchen (Mikroaspiration), Inhalation und direkte Verbreitung über Schleimhautoberflächen in die Lunge. Die Mikroaspiration dürfte dabei die größte Bedeutung haben, denn die Zusammensetzung der pulmonalen Flora ähnelt am ehesten der aus dem Mund. Außerdem besteht ein enger Zusammenhang zwischen der IPF und Reflux. Die Elimination der Keime beim Gesunden gelingt normalerweise über die mukoziliäre Clearance, das Abhusten und die immunologische Abwehr.

Die gefundenen Erreger brachten neue wesentliche Erkenntnisse zur Lungenfibrose, berichten die Wissenschaftler. Tatsächlich enthält die Atemwegsflora bei Patienten mehr pathogene Erreger und setzt sich anders zusammen als bei Lungengesunden. Auch zeigte sich, dass ein Übermaß an Streptokokken und StaphylokokkenStaphylokokken
Dazu gehören zum Beispiel Methycillin-resistente Bakterien der Art Staphylococcus aureus.
 
mit kürzeren Überlebenszeiten einherging.

Im nächsten Schritt verglichen Forscher dann das Mikrobiom von klinisch stabilen Kranken mit dem von Patienten während einer akuten Exazerbation. Dabei ermittelten sie Verschiebungen der Flora und fanden in den Schüben vermehrt vor allem gramnegative Bakterien, die Atemwegsinfektionen auslösen können, und sogar Tuberkuloseerreger.

Aber Vorsicht, warnen die Autoren des Reviews: Diese Ergebnisse belegen zunächst nur eine Assoziation, keinen kausalen Zusammenhang zwischen Mikroorganismen und Ausbrüchen der IPF, auch wenn Tierexperimente eine solche Vermutung stützen. Es bleibt die Frage, ob das veränderte Mikrobiom eine aktive Infektion als Ursache der Exazerbation repräsentiert oder ob die Betroffenen während der Verschlechterung möglicherweise vermehrt Flüssigkeitströpfchen einatmen (aspirieren) und so Keime aus dem Gastrointestinaltrakt in die Atemwege gelangen; oder ob die Zellen der ImmunabwehrImmunabwehr
Das körpereigene Abwehrsystem besteht aus drei Funktionskreisen:
(1) Knochenmark als Bildungsort für Immunzellen.
(2) Verschiedene zentrale Immunorgane wie Thymus (Prägung von T-Lymphozyten) und darmnahe Lymphorgane (für die Prägung von B-Lymphozyten).
(3) Sekundäre Lymphorgane wie Milz, Lymphknoten und Mandeln (Tonsillen).
Man unterscheidet die so genannte humorale Abwehr (über die Körperflüssigkeiten mit darin enthaltenen Antikörpern und Faktoren aus dem so genannten Komplementsystem) und die zellvermittelte Abwehr (mit B- und T-Zellen, Makrophagen, Antigen-präsentierenden Zellen, Granulozyten u.a.).
wegen der fortschreitenden Lungenerkrankung allmählich schlapp machen.

Interessant wären vor allem Längsschnittuntersuchungen, bei denen Ärzte regelmäßig Proben entnehmen, z. B. Sputum oder Spülflüssigkeit aus Bronchoskopien. Dann könnte man bei ein- und demselben Kranken Unterschiede zwischen akuten Schüben und stabilen Phasen ermitteln. Außerdem sollte man sich nicht nur auf Bakterien und Viren konzentrieren, sondern auch an andere mögliche Pathogene denken, wie z. B. Pilze.

Derzeit erhalten Patienten bei Exazerbationen der Lungenfibrose Breitbandantibiotika, auch wenn keine manifeste Infektion nachweisbar ist. Die neueren molekularen Daten rechtfertigen diesen empirischen Ansatz. Das wachsende Verständnis des ortsständigen Mikrobioms und seiner Rolle bei Krankheitsausbrüchen könnte zukünftig gezieltere Therapien ermöglichen.

Quelle: Medical Tribune vom 16.12.2019