Trockene Atemwege führen zu Asthma und Raucherlunge

Einem deutsch-amerikanischen Forscherteam ist erstmals der Nachweis gelungen, dass trockene Atemwege nicht nur eine zentrale Rolle bei der Entstehung der angeborenen Lungenerkrankung Mukoviszidose spielen, sondern wahrscheinlich auch bei den viel häufiger auftretenden, so genannten chronisch-obstruktiven Lungenerkrankungen wie dem Asthma bronchiale und der Raucherlunge.

Die Wissenschaftler vom Universitätsklinikum Heidelberg und von der University of North Carolina in Chapel Hill konnten im Tiermodell zeigen, dass eine mangelhafte Befeuchtung der Atemwegsoberflächen zu Lungenveränderungen führt, die für diese Lungenerkrankungen typisch sind. Damit gibt es einen neuen Ansatzpunkt für Therapien. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO sind Lungenerkrankungen die vierthäufigste Todesursache. Für die Behandlung gibt es derzeit keine kausale Therapie, lediglich die Symptome wie Atemnot und Sauerstoffmangel können behandelt werden.

Bei der Erbkrankheit Mukosviszidose führt ein fehlerhaftes Gen dazu, dass der Salz- und Wassertransport der Schleimhäute in Lunge, Darm und anderen Organen verändert und dadurch auch die Zusammensetzung von Sekreten anders ist. Marcus Mall vom Heidelberger Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin ist es im Mausmodells gelungen, den direkten Zusammenhang zwischen fehlerhaftem Gen und Entstehung der Lungenerkrankung nachzuweisen. Demnach arbeiten bestimmte Natrium-Kanäle, die in der Oberfläche von Atemwegszellen für die Resorption von Salz und Wasser verantwortlich sind, falsch. Die Zellen absorbieren nämlich zuviel Flüssigkeit und lassen daher die Atemwegsoberflächen austrocknen. Dabei entsteht ein trockener, zäher Schleim, der nicht abtransportiert werden kann. Eine Verstopfung der Atemwege mit Schleimpfropfen und eine chronische Lungenentzündung mit schweren Störungen der Atmung sind die Folgen.

Die Wissenschaftler konnten im Mausmodell den spontanen Verlauf der Lungenerkrankung von Geburt bis ins Erwachsenenalter untersuchen und haben festgestellt, dass die Veränderungen nicht nur für die Mukoviszidose typisch sind, sondern auch für andere chronisch-obstruktive Lungenerkrankungen wie Asthma, chronische Bronchitis und Emphysem. Zu trockene Atemwege führen bei jungen Mäusen zu einer allergischen Atemwegsentzündung. Bei erwachsenen Mäusen entsteht allmählich eine chronische Bronchitis, die mit einem Emphysem – der Zerstörung der kleinen Lungenbläschen – einhergeht. Diese Veränderungen sind typisch für die Raucherlunge.

Die Forscher gehen nun davon aus, dass zu trockene Atemwegsoberflächen eine Schlüsselrolle in der Entstehung chronisch-obstruktiver Lungenerkrankungen spielen könnten. Eine neue Therapie könnte an diesem Mechanismus ansetzen. Die vorliegenden Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine verbesserte Befeuchtung der Atemwege und damit der Reinigungsfunktion der Lunge, beispielsweise durch Hemmung der Natrium-Kanäle in den Atemwegszellen, eine erfolgreiche Strategie zur Behandlung chronisch-obstruktiver Lungenerkrankungen unterschiedlicher Ursachen darstellen könnte. Ob diese neue therapeutische Strategie erfolgreich ist, will die Heidelberger Arbeitsgruppe nun zunächst im Tiermodell überprüfen.