Neues Tool zur Darstellung der oberen Atemwege soll nicht nur bei Mukoviszidose helfen

Eine aktuell veröffentlichte Studie beschreibt ein neues einfaches, minimal invasives neues Instrument, um in vivo Unterschiede in den oberen Atemwegen von Mukoviszidose-Patienten auf zellulärer Ebene zu untersuchen. Die neue Technik liefert hochauflösende Bilder der Zilien sowie detaillierte Merkmale der Mucus-Clearance, die bei Mukoviszidose beeinträchtigt ist und zu einer erheblichen Morbidität führt.

Der Bildgebungs-Katheter, der einen Durchmesser von etwa 2 mm besitzt, arbeitet mit optischer Kohärenztomographie mit einer Auflösung von etwa 1 Mikrometer.

„Wir haben viele Aufnahmen mit Mikro-OCT im Labor gemacht, aber dies ist das erste Mal, dass wir sie bei Menschen anwenden können“, sagt Ko-Hauptautor Dr. Guillermo Tearney, Professor für Pathologie an der Harvard Medical School (HMS). „Es ist beispiellos, diese Pathophysiologie bei lebenden Patienten dynamisch zu sehen. Sie wird es uns ermöglichen, Dinge zu verstehen, von denen wir nicht einmal wussten, dass sie da sind.“

Die Forscher stellten unter anderem fest, dass der Mucus bei Mukoviszidose-Patienten mehr Entzündungszellen enthielt als bei Kontrollpersonen. Er war dehydriert war, bewegte sich langsam und beeinträchtigte die Ziliengeschwindigkeit. Die Forscher waren überrascht, dass sie sogar die Reflexionsqualität des Mucus messen konnten, die sie als Indikator für die Viskosität ermittelten, und dass Teile der Zilien und des Epithels von Mukoviszidose-Patienten abgetragen waren. „Wir dachten, dass sie da wären, aber einfach nicht gut funktionierten“, berichtet Tearney, „aber an manchen Stellen waren sie komplett verschwunden.“

Mit der neuen Technik können Ärzte Atemwegserkrankungen früher diagnostiziert und besser überwacht sowie medikamentöse Therapien für einzelne Patienten optimiert werden. „Die Visualisierung von abnormalem Mucus wird ein leistungsfähiges Instrument sein“, erklärt Ko-Hauptautor Steven M. Rowe, Leiter des Gregory Fleming James Cystic Fibrosis Research Center und Professor an der Universität von Alabama in Birmingham. „Jetzt können wir sehen, wie sich verschiedene Behandlungen auf die Atemwege auswirken – nicht nur Wirkstoffe, die auf abnormalen Mucus abzielen, was auf viele Erkrankungen anwendbar ist, sondern auch Therapien, die den der Mukoviszidose zugrunde liegenden Defekt selbst angehen.“

Die Forscher erwarten, dass die Mikro-OCT nicht nur bei Mukoviszidose Anwendung findet – von der Diagnose und Behandlung von Atemwegserkrankungen wie primärer Ziliardyskinesie, chronischer Sinusitis und chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) bis hin zum Screening des Verdauungstraktes auf Krankheiten und zur Darstellung von Herzkranzgefäßzellen. „Das Ziel ist es, herauszufinden, wem es sonst noch helfen kann“, sagte Rowe, „und es als Gerät breiter zugänglich zu machen.“