Forschung am CPC-M - COPD – Die neue Volkskrankheit

Forschung am CPC-M

COPD – Die neue Volkskrankheit

Was genau ist COPD (Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung)?

COPD ist der WHO zufolge inzwischen die dritthäufigste Todesursache weltweit. Die Krankheit entsteht, wenn Menschen über lange Zeit schädlichen Umweltgasen oder Partikeln ausgesetzt sind, z.B. durch Schadstoffe in der Luft, meist aber durch Zigarettenrauch. Die Erkrankung geht meist einher mit einem Lungenemphysem, bei dem die Lungenbläschen zerstört und überdehnt werden. Der Patient bekommt dadurch Atemnot. COPD kann nicht geheilt werden, lediglich die Symptome können gelindert bzw. der Verlauf der Krankheit kann verlangsamt werden. 

Nach der Diagnose – warum verläuft die Krankheit so schwer?

Bei COPD-Patienten der schwerwiegenderen GOLD Stufen 3 und 4 beobachteten CPC-M Forschende ein erhöhtes Aufkommen von B-Zellen (Lymphozyten). Die B-Zellen liegen dabei in einer speziellen Struktur vor, als Lymphfollikel. Sie vor allem sorgen für den extrem schlechten Verlauf der COPD, weil sie die Bildung von Lungenemphysemen befördern. Diese Lymphfollikel gilt es zu zerstören, um ein weiteres Fortschreiten der Krankheit zu verhindern.

Im Video: CPC-M Direktor Önder Yildirim fasst zusammen, warum COPD eine riesige Herausforderung ist und wie sie bewältigt werden kann!

Forschende des Standorts München des Deutschen Zentrums für Lungenforschung haben fünf Hauptrisikofaktoren für die Entstehung von COPD klassifiziert: genetische Veranlagung, frühe Ereignisse im Leben, Infektionen, Belastung durch Tabakrauch und Luftverschmutzung.

Die Wissenschaftler:innen definieren den Verlust der Lungenstruktur und der Regenerationsfähigkeit der Lunge als entscheidend für das Fortschreiten der Erkrankung und die mangelnde Wirksamkeit aktueller COPD-Therapieansätze. Haupttreiber der COPD-Pathogenese:

  • Blutzellen, die den Abbau der Lungenbläschen verursachen
  • Ineffiziente Entfernung abgestorbener Zellen
  • Signalübertragung angeborener und adaptiver Immunzellen auf das Gewebe der Lungenbläschen
  • Bildung schädlicher Lymphfollikel und Produktion autoreaktiver Antikörper

Zwei Ansätze, um Lymphfollikel zu zerstören oder rückzubilden

Forschende in der Gruppe um CPC-M Direktor Prof. Önder Yildirim haben zwei vielversprechende Ansätze erarbeitet, um das Fortschreiten von COPD aufzuhalten. Die Ergebnisse wurden in einer Publikation in Nature veröffentlicht:

Ansatz 1 - Bildung der Lymphfollikel verhindern

Das Team entdeckte ein zentrales Element bei der Bildung von Lymphfollikeln: der Cholesterol-Stoffwechsel in den Epithelzellen der Atemwege. Im Mausversuch hatte sich gezeigt, dass tatsächlich jene Mäuse keine Lymphfollikel ausbilden, deren Cholesterol-Stoffwechsel vollständig blockiert ist.

Ansatz 2 – Bildung der Lymphfollikel rückgängig machen

Hier studierte das Team zunächst eine Arbeit des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ). Forscher des DKFZ hatten chronische Entzündungen und Fibrose in der Leber verhindert, indem sie einen bestimmten Signalpfad blockierten - den Lymphotoxin-Beta-Rezeptor. Könnte dieser Prozess nicht auch in der Lunge funktionieren?

Nach diversen experimentellen Versuchen stellte das Team um Önder Yildirim fest: Er funktioniert! Die Blockierung des Lymphotoxin-Beta-Rezeptors in COPD-Mäusen verhinderte die Formation der Lymphfollikel bzw. machte sie rückgängig. Und noch besser: Sie regte das Lungengewebe zur selbstständigen Regeneration an. Dieses Verfahren könnte also auch in späteren COPD-Stadien (GOLD 3 oder 4) eingesetzt werden, um mindestens das Fortschreiten der Krankheit  zu verhindern. 

Dampfen, Vapen, E-Zigaretten - Neue Generation von COPD-Patienten?

„Wer entzündungsfördernde, toxische Substanzen sowie Aromen durch die E-Zigarette inhaliert, riskiert einen fortlaufenden Schaden an den Bronchien und am Lungengewebe“, so Professor Wolfram Windisch, stellvertretender Präsident der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie. Viele Forschungsergebnisse weisen nach, dass E-Zigaretten die Lunge und das Herz-Kreislauf-System schädigen. Auch für eine krebsfördernde Wirkung gibt es Hinweise.

In einem epidemiologischen Projekt aller Standorte wollen DZL-Forschende das genau wissen: Welche Zusammenhänge zwischen E-Zigaretten und Atemwegserkrankungen gibt es? Das Spektrum der Studie mit dem Titel “Effects of Short and Long Term Exposure to E-Cigarette Vapour” reicht von zellbiologischen Untersuchungen in Tiermodellen bis hin zum Studium epidemiologischer Datenbanken.

Das DZL-weite Forschungsprojekte zum E-Zigarettenkonsum wird von der Balzan-Preis-Stiftung gefördert.
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