Dr. Joseph Rosenecker, Dr. von Haunersches Kinderspital, Kinderklinik der LMU München

Auf der Plenarsitzung des 14. Nordamerikanischen CF-Kongresses wurden von Prof. Jeffry J. Wine, Universität von Stanford, Kalifornien, neueste Erkenntnisse zur Entstehung der Lungenkrankheit bei Mukoviszidose vorgestellt. Eine zentrale Rolle in der Entstehung der pathologischen Veränderungen in der Lunge bei Mukoviszidose Patienten scheinen demnach nach Prof. Wine die submukösen Drüsen zu spielen. Diese submukösen Drüsen sind in der Bronchialschleimhaut gelegen. Beim Menschen findet man pro mm2 Bronchialschleimhaut etwa eine submuöse Drüse. Histologisch kann man zwei verschiedene Drüsenzellen unterscheiden, zum einen seröse Drüsen, die den Boden des Drüsengangs bilden und muköse Drüsen, die den Ausführungsgang bilden. Submuköse Drüsen verteilen ich über das gesamte Bronchilasystem und bilden 90% der Atemwegssekrete, darunter körpereigene antibakterieile Substanzen, wie Lysozyme und Lactoferrin. Diese antibakteriellen Substanzen verteilen sich mit dem Sekret der submukösen Drüsen auf dem Atemwegsepithel und schützen die Atemwege vor bakteriellen Infektionen.

Schon lange ist bekannt, daß eine der frühesten Veränderungen, die in den Atemwegen der Mukoviszidose Patienten auftreten, die Hypertrophie der submukösen Drüsen ist. Die Arbeitsgruppe um Prof. Wine hat nun ein Verfahren entwicket, das es erlaubt, mit Hilfe neuester Mikropräparations-Verfahren humane submuköse Drüsen in Kultur zu nehmen. Eine Punktion der Ausführungsgänge der Drüsen erlaubt es die Zusammensetzung der Sekrete genau zu analysiern.

In Zusammenarbeit mit Prof. Alain Verkman, Universität von Kalifornien, San Francisco, wurde mit Hilfe von Salz- und pH-sensitiven Fluoreszenz-Farbstoffen der Salzgehalt der Drüsensekrete bestimmt. Dabei ergab sich im Vergleich zu Gesunden nur ein gering erhöhter Salzgehalt in dem Atemwegssekret, ebenso war der pH nicht verändert. Diese Beobachtung steht im Widerspruch zu früheren Veröffentlichungen, in denen von einem stark erhöhten Salzgehalt in den Atemwegssekreten berichtet wurde. Von großem Interesse ist allerdings die Beobachtung, daß das Sekret von CF-Patienten bereits bei Austritt aus dem Ausführungsgang eine massiv erhöhte Viskosität zeigte. Die Ursache für diese Viskositätserhöhung konnte noch nicht geklärt werden. Eine Erklärung könnte darin bestehen, so Prof. Verkman, daß die serösen Zellen, in denen das CFTR-Protein am stärksten von allen Lungenzellen exprimiert wird, bei Mukoviszidose aufgrund der fehlenden CFTR Funktion nur ein sehr wasserarmes Sekret bilden können und somit das von den mukösen Drüsenzellen gebildete sehr zähe Sekret nicht ausreichend verdünnt wird. Die Verteilung dieses sehr zähen Sekrets auf dem Atemwegsepithei könnte somit gestört sein und die von den submukösen Drüsen gebildeten antibakteriellen Substanzen können damit ihre schützende Wirkung nicht richtig ausbilden, was die bakterielle Besiedlung der Atemwege bei Mukovsizidose begünstigen würde. Möglicherweise kommt es im weiteren Verlauf zur Bildung von Sekretklumpen, die dann in die tiefen Atemwege absinken, bzw. aspiriert werden und somit zu einer Verstopfung der kleinen Atemwege führen können. Dies würde wiederum die bei Mukoviszidose-Säuglingen typische, sehr früh einsetzende Oberblähung der Lunge erklären. Mit Hilfe dieser "Aspirationstheorie" könnte auch die paradoxe Beobachtung erklärt werden, daß die Lokalisation der stärksten pathologischen Veränderungen in der Lunge, nämlich die kleinen Atemwege, nur eine sehr niedrige CFTR-Expression zeigen, wohingegen die submukösen Drüsen die stärkste CFTR-Expression aufweisen. Auch ließe sich erklären warum CF-Mäuse keine CF-typische Lungenkrankheit entwickeln, da Mäuse nur sehr wenige submuköse Drüsen haben und die Atemwegssekrete bei Mäusen überwiegend von den Becherzellen des Atemwgesepithels gebildet werden. Zusammenfassend stellte Prof. Verkman fest, daß der Defekt bei Mukoviszidose darin besteht, daß die Sekrete der submukösen Drüsen zu viskös sind. Zukünftige therapeutische Strategien sollten somit in stärkerem Maße auf die pharmakologische Beeinflussung der submukösen Drüsen gerichtet werden.

Quelle:Pulmopharm Info Service