COPD: Ursache für Entzündung der Atemwege entdeckt

Eine neue Gruppe von winzigen Makrophagen haben jetzt Forscher im Auswurf von COPD-Patienten gefunden. Die Wissenschaftler vermuten, dass diese Zellen eine entscheidende Rolle bei der Entzündung der Atemwege im Rahmen der Erkrankung spielen.

Irreversible Veränderungen der tiefen Atemwege

Die COPD (chronic obstructive pulmonary disease) zählt zu den weltweit häufigsten Erkrankungen mit Todesfolge. Allein in Deutschland leiden daran circa drei bis fünf Millionen Menschen. Zu COPD gehören die chronisch-obstruktive Bronchitis und das Lungenemphysem. Beide stellen irreversible Veränderungen der tiefen Atemwege dar, die mit Atemnot, Husten und Auswurf verbunden sind.

Die vermehrte Schleimproduktion wird durch die Einwanderung neutrophiler Granulozyten und Makrophagen hervorgerufen. Dadurch kommt es zusätzlich zu einer Zerstörung des Bronchialepithels und der Alveolarsepten und somit zu einem Lungenemphysem. Die in Schüben verlaufende Krankheit ist zwar nicht heilbar, aber durch frühzeitige Diagnose und entsprechende Therapie doch in den Griff zu bekommen.

Eine zentrale Rolle in den Atemwegen und in der Peripherie der Lunge, den Alveolen, spielt der Makrophage. Makrophagen stammen aus dem Knochenmark. Auf dem Weg ins Blut differenzieren sich diese Zellen über myelomonozytäre Vorläufer zu den Monozyten, die nun ins Gewebe auswandern und ab diesem Schritt als Makrophage bezeichnet werden.

Eine Hauptaufgabe der Makrophagen besteht in der Aufnahme von körperfremden zellulären Partikeln – wie Bakterien, Viren und Aerosolpartikeln – durch Phagozytose. Bei der lichtmikroskopischen Betrachtung der Leukozytenpopulationen fällt auf, dass bei den COPD- Patienten bis zu 84 Prozent der Zellen Neutrophile sind, und die Makrophagen nur einen Anteil von 15 Prozent ausmachen; bei den Gesunden liegt der Anteil an Neutrophilen bei 36 Prozent, wohingegen die Makrophagen mit 60 Prozent die Hauptpopulation stellen.

Neue Population von Makrophagen entdeckt

Dem Wissenschaftler-Team „Entzündliche Lungenerkrankungen“ unter der Leitung von Marion Frankenberger vom GSF – Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit ist es nun gelungen, unter den Zellen im induzierten Sputum von COPD-Patienten eine neue Population von Makrophagen zu definieren, die kleiner als die bisher gesehenen Makrophagen sind. Die Wissenschaftler haben diese Population daher als „kleine Sputummakrophagen“ bezeichnet.

In Kontrollspendern macht diese Population nur ungefähr sieben Prozent also einen geringen Anteil der Makrophagen aus, wohingegen sie in COPD-Patienten auf bis zu 90 Prozent aller Makrophagen während eines Schubes ansteigen kann; sie stellen also eine Hauptpopulation von Makrophagen bei der COPD dar. Ersten Ergebnissen zufolge, können die kleinen Sputummakrophagen auch zu einer Unterscheidung COPD/Asthma beitragen, da sie bei Asthmapatienten gegenüber den Kontrollspendern nur geringfügig erhöht sind.

Der entzündliche Prozess bei der COPD ist nach wie vor nur ungenügend verstanden. Es ist möglich, dass den kleinen Sputummakrophagen eine zentrale Beteiligung in der Pathogenese der COPD zukommt. Diese Zellen weisen Merkmale von stark aktivierten inflammatorischen Zellen auf und könnten daher bei der Entzündung der Atemwege bei der COPD eine entscheidende Rolle spielen.

(idw – GSF, 05.01.2005 – DLO)