Forschende kartieren frühe Lungenschäden bei Mukoviszidose

Australische Forschende haben untersucht, wie bei Kindern mit Mukoviszidose bereits in jungen Jahren Lungenschäden entstehen. Der von ihnen erarbeitete Lungenatlas soll neue Anhaltspunkte für die Prävention irreversibler Schäden liefern.

Das Forschungsteam unter der Leitung des Murdoch Children’s Research Institute (MCRI) und des Peter MacCallum Cancer Centre (beide Australien) hatte mehr als 190.000 einzelne Zellen aus 45 Lungenproben analysiert, die von 37 Kindern mit Mukoviszidose im Alter von fünf Monaten bis sechs Jahren stammten. Mithilfe fortschrittlicher Einzelzellsequenzierung und Proteinanalyse identifizierten die Forschenden 43 verschiedene Arten von Immun- und Epithelzellen und erstellten so eine detaillierte zelluläre Karte der sich entwickelnden Lunge.

Schon im Vorschulalter ist die Infektabwehr eingeschränkt

Die in „Mucosal Immunology“ veröffentlichte Studie ergab, dass bei Mukoviszidose die wichtigsten Immunzellen, insbesondere Makrophagen, bereits im Vorschulalter nicht stark genug sind, um Infektionen abzuwehren. Diese Zellen zeigten in mehreren wichtigen biologischen Signalwegen eine abnormale Aktivität, darunter solche, die an Entzündungen, der Cholesterinregulation und der mit Lungenfibrose verbundenen Gewebevernarbenbildung beteiligt sind.

Die beobachteten Anomalien waren bei Kindern, bei denen sich bereits eine Bronchiektasie entwickelt hatte, ausgeprägter. Diese Form irreversibler Lungenschäden kann zu lebenslangen Atemproblemen führen.

Zusätzliche entzündungshemmende Therapien erforderlich

Die Forscher untersuchten zudem die Wirkungen gängiger Medikamente gegen Mukoviszidose, die auf den der Erkrankung zugrunde liegenden genetischen Defekt abzielen.

MCRI-Associate-Professorin Melanie Neelander erklärte, dass die Ergebnisse darauf hindeuteten, dass gezielte entzündungshemmende Therapien trotz bedeutender Fortschritte bei der Mukoviszidosetherapie zusätzlich zu den derzeitigen Medikamenten erforderlich sein könnten, um dauerhafte Lungenschäden zu verhindern.

„Wir haben festgestellt, dass die Immundysfunktion in der Lunge bereits im Vorschulalter beginnt und trotz der aktuellen bahnbrechenden Therapien fortbesteht“, berichtete die Forscherin.

„Obwohl diese Therapien als hochwirksame Behandlungen gelten, deuten unsere Ergebnisse bei Kindern darauf hin, dass ihre Wirkung auf die Lungenerkrankung möglicherweise nicht so gut ist, wie einst vorhergesagt.“

Vorschulalter als kritisches Zeitfenster

„Dies legt nahe, dass frühzeitige Interventionsstrategien, die diese Medikamente mit gezielten entzündungshemmenden Therapien kombinieren, dazu beitragen könnten, Lungenschäden zu verhindern. Diese Erkenntnisse stellen eine wichtige neue Ressource dar und zeigen ein entscheidendes Zeitfenster für Interventionen auf.“

Shivanthan Shanthikumar, außerordentlicher Professor am MCRI und Facharzt für pädiatrische Pneumologie am RCH, fügte hinzu: „Die Studie zeigt, dass noch ein langer Weg vor uns liegt, um sicherzustellen, dass Menschen mit Mukoviszidose ein Leben ohne Beeinträchtigung durch die Krankheit führen können. Sie unterstreicht zudem, wie wichtig es ist, Lungenerkrankungen bei Kindern im Vorschulalter zu erforschen – einer Altersgruppe, die in der auf Erwachsene ausgerichteten Forschung oft übersehen wird.“ (ej/BIERMANN)