04. Mai 2009

Auslöser von Lungenkrankheiten bei Rauchern entdeckt

Ungefähr eine Milliarde Menschen weltweit konsumieren Tabakprodukte. Die Aufnahme der im Rauch vorhandnen Stoffe kann zu Herzkreislauf -Erkrankungen und zu Lungenkrankheiten führen. Doch obwohl bekannt ist, dass die Aufnahme von Zigarettenrauch zur Einwanderung von Immunzellen in die Lunge bis hin zur Lungenvernarbung führt, sind die Ursachen für diesen Mechanismus unbekannt. Freiburger Wissenschaftler haben nun herausgefunden, dass die Produktion von Osteopontin in der Lunge durch Rauchen erhöht wird. Osteopontin ist ein Protein, das Immunzellen anlockt. Es taucht bei Fibrosen, krankhaften Vermehrungen des Bindegewebes, aber auch bei Lungen- Magen- oder Brustkrebs auf. Osteopontin spielt im Körper immer dort eine große Rolle, wo Zellen in Kontakt mit Fremdstoffen kommen.

Um herauszufinden, ob Osteopontin die Zelleinwanderung bei Rauchern herbeiführt, haben die Wissenschaftler den Osteopontinspiegel von Rauchern mit verschieden Lungenerkrankungen sowie bei gesunden Rauchern und Nichtrauchern miteinander verglichen. „Wir haben herausgefunden, dass Patienten mit Zigarettenrauch bedingten Lungenkrankheiten über einen hohen Osteopontinspiegel verfügen, während das Niveau bei gesunden Rauchern geringer war und Nichtraucher gar kein Osteopontin produzierten“, erklärt PD Dr. Antje Prasse, Oberärztin der Pneumologie des Universitätsklinikums Freiburg. Weitere Untersuchungen zeigten, dass Nikotin die zelluläre Produktion von Osteopontin steigert und somit ein direkter Zusammenhang zwischen Osteopontinüberproduktion und Zigarettenrauchen besteht. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass Osteopontin ein wichtiger Verursacher bei raucherbezogenen Lungenerkrankungen ist.

Die Ergebnisse der Studie werden in der Maiausgabe des American Journal of Pathology veröffentlicht. Sie finden die Veröffentlichung im Internet unter: ajp.amjpathol.o…

Kontakt:
PD Dr. Antje Prasse
Abt. Pneumologie
E-Mail: antje.prasse@un…
Tel.: 0761/270- 3720

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07. Februar 2009

Hoffnung auf vorbeugende Therapie bei Mukoviszidose

Heidelberger Wissenschaftlern ist es gelungen, schwere Lungenschäden bei Mukoviszidose im Tiermodell zu verhindern, indem sie jungen Mäusen den Wirkstoff Amilorid in die Lunge gesprayt haben. Dabei handelt es sich um die erste Therapie, die in einem lebenden Organismus erfolgreich an der Ursache der weit verbreiteten Erbkrankheit angreift.

Erhalten Mäuse von den ersten Lebenstagen an eine Inhalationstherapie mit dem Medikament, bilden sich keine Schleimpfropfen in der Lunge, Atemwegsentzündungen und chronische Lungenschäden bleiben aus. Die Wissenschaftler am Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin des Universitätsklinikums Heidelberg haben somit erstmals gezeigt, dass eine präventive Therapie der Lungenerkrankung bei Mukoviszidose möglich ist. Ihre Arbeit wurde im „American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine“ veröffentlicht.

Häufigste Erbkrankheit bislang ohne kausale Therapie

Mukosviszidose oder Cystische Fibrose (CF) ist die häufigste tödlich verlaufende Erbkrankheit in Westeuropa und Nordamerika. In Deutschland leiden rund 8.000 Menschen daran; weitere fünf Prozent der Bevölkerung, also rund vier Millionen Menschen, sind gesunde Merkmalsträger, die diese Erkrankung weitervererben können – meist ohne es zu wissen.

Ursache für alle Symptome bei Mukoviszidose sind Fehler an einer bestimmten Stelle im Erbgut: Eine Veränderung im sogenannten CFTR-Gen (“Cystis Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator“-Gen) führt zu verstärktem Salz- und Wasserentzug von den Oberflächen der Schleimhäute in Lunge, Darm und anderen Organen; es bildet sich „trockener“, zäher Schleim, der verklumpt und nicht abtransportiert werden kann. Chronische Lungenentzündung sowie schwere Störungen von Atmung und Verdauung sind die Folge. Derzeit steht noch keine Therapie zur Verfügung, die direkt am Ursprung der Erkrankung ansetzt; es können lediglich Symptome wie Lungenentzündungen, Atemnot und Sauerstoffmangel behandelt werden.

Amilorid hemmt „hyperaktive“ Natrium-Kanäle und verhindert Austrocknung der Schleimhäute

Mit Hilfe eines von ihm entwickelten Mausmodells hat Privatdozent Dr. Marcus Mall, Oberarzt und Leiter des Mukoviszidose-Zentrums am Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin, bereits gezeigt: Für die verstärkte Aufnahme von Salz und Wasser durch die Schleimhäute sind bestimmte Natrium-Kanäle auf den Atemwegszellen verantwortlich; sie sind „hyperaktiv“.
In der nun publizierten Arbeit prüfte das Team um Dr. Mall, ob die Hemmung dieser hyperaktiven Natrium-Kanäle durch den Wirkstoff Amilorid die Befeuchtung der Atemwegsoberflächen verbessern und Lungenschäden entgegenwirken kann. Dabei zeigte sich: In den ersten Lebenstagen verabreicht, verhindert Amilorid im Mausmodell die typischen Symptome der Mukoviszidose sowie die Ausbildung/Entwicklung einer chronischen Lungenerkrankung. Waren die Symptome allerdings bereits vorhanden, trat keine Besserung durch die Behandlung ein. „Ein chronischer Lungenschaden verhindert offensichtlich die Wirkung von Amilorid. Das deutet darauf hin, dass die Veränderungen, die die Erkrankung in der Lunge auslöst, möglicherweise irreversibel sind“, erklärt Dr. Mall.

Pilotprojekt zum Neugeborenen-Screening auf Mukoviszidose seit 2008 in Heidelberg

„Mit Amilorid könnte erstmals eine vorbeugende Therapie der Mukoviszidose möglich sein, die direkt am Basisdefekt angreift. Dazu müssen betroffene Kinder allerdings sehr früh identifiziert werden“, sagt Dr. Mall. Bei den betroffenen Patienten zeigen sich die ersten Symptome der Erkrankung jedoch oftmals erst im Alter von mehreren Monaten oder Jahren. Dann ist es zu spät für die präventive Therapie. In enger Zusammenarbeit mit dem Stoffwechselzentrum Heidelberg läuft daher seit Mai 2008 ein Pilotprojekt zum Neugeborenen-Screening für Mukoviszidose, wie es in den USA und einigen europäischen Ländern schon flächendeckend eingeführt ist. Die Untersuchung kann im Rahmen der Regeldiagnostik von Stoffwechselerkrankungen mit Fersenblut des Neugeborenen erfolgen und erlaubt, die Diagnose in den ersten Lebenswochen, d.h. Vor dem Auftreten der ersten Symptome zu stellen.

Auch mit herkömmlichen Methoden verbessert eine frühe Behandlung Lebensqualität und Lebensdauer der Betroffenen. Zusätzlich könnten die im Neugeborenen-Screening identifizierten Patienten nun von der präventiven Inhalationstherapie mit Amilorid profitieren. Dies wollen die Mediziner des Mukoviszidose-Zentrums künftig in klinischen Studien überprüfen.

Ansprechpartner:
Privatdozent Dr. Marcus Mall
Oberarzt und Leiter Mukoviszidose-Zentrum
Leiter der Nachwuchsgruppe Zystische Fibrose/ Chronische Atemwegserkrankungen (EU)
Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin, Klinik III Tel.: 06221-568840
E-Mail: Marcus.Mall@med…

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25. November 2008

Durchbruch in der Erforschung von Lungenerkrankungen

Die „chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen“ (COPD) gehören zu den Volkskrankheiten: Weltweit leiden schätzungsweise 44 Millionen Menschen daran, allein in Deutschland rund fünf Millionen. Die Patienten haben mit Luftnot zu kämpfen, ihre Bronchien sind verengt.

Nicht selten verläuft die Erkrankung tödlich. Die Hauptursache: Zigarettenqualm; neun von zehn Betroffenen sind Raucher. Dem Essener Wissenschaftler Dr. Bernhard B. Singer, Spezialist für Biochemie, Molekularbiologie und Immunologie am Institut für Anatomie des Universitätsklinikums, ist zusammen mit Kollegen aus Berlin und dem schwedischen Malmö ein Durchbruch in der Erforschung dieser lebensgefährlichen Erkrankung gelungen. Die Ergebnisse veröffentlichte er jetzt in der November-Ausgabe der renommierten Zeitschrift Nature Immunology.

„Bei ungefähr 50 Prozent der an COPD Erkrankten besiedeln so genannte Moraxellen die unteren Atemwege. Diese Bakterienstämme beeinflussen das Zusammenspiel von Rezeptoren im menschlichen Organismus und nehmen so negativen Einfluss auf den Krankheitsverlauf“, erklärt Dr. Bernhard B. Singer. Zum Hintergrund: Die Moraxellen in den Atemwegen der Patienten aktivieren den Rezeptor, also die „Empfangsstation der Zelle“, mit dem Namen CEACAM. Dieser wiederum hindert den TLR 2 – Rezeptor daran, seine Aufgabe – nämlich Bakterien zu erkennen und zu bekämpfen – richtig zu erfüllen. Mit dem Ergebnis, dass die Schleimhaut der Bronchien keine genügend starke Entzündung entwickeln können, um die Bakterien zu vernichten. So bleiben die Moraxellen für lange Zeit in den Bronchien und belasten die Lunge und damit den Patienten dauerhaft.

Neue Erkenntnisse nutzen bei Arthritis, Morbus Crohn oder Schuppenflechte
Das Team um Dr. Bernhard B. Singer geht nun verstärkt der Frage nach, wie die Moraxellen genau wirken, um so den Patienten, die unter COPD leiden, besser helfen zu können. Gleichzeitig wollen die Forscher ihre Erkenntnis auch für Erkrankungen nutzen, die mit starken Entzündungen einhergehen – wie Colitis Ulcerosa, Morbus Crohn, Schuppenflechte oder Rheumatoide Arthritis. „Entzündungsreaktionen bei einigen Erkrankungen würden weniger stark ausfallen, wenn wir es schafften, die Wirkung von Moraxellen auf TLR2 zu imitieren“, erläutert Dr. Singer und ergänzt: „Nur durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Medizinern und Grundlagenforschern ist es uns hier gelungen, den medizinischen Fortschritt für den Menschen wieder ein Stückchen voranzubringen.“ Besonders hebt er in diesem Zusammenhang die enge Kooperation mit Dr. Hortense Slevogt, Fachärztin für innere Medizin und Infektiologie an der Berliner Charité, hervor.

Nähere Informationen:
Dr. Bernhard B. Singer; Spezialist für Biochemie, Molekularbiologie und Immunologie am Institut für Anatomie des Universitätsklinikums Essen; Tel.: 0201/723-4389, bernhard.singer…

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