Zu kleine Atemwege könnten erklären, warum auch Nichtraucher an COPD erkranken

Eine neue Studie zur Lungenanatomie könnte erklären, warum einer von vier Fällen einer Chronisch-obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) bei Menschen auftritt, die noch nie geraucht haben.

Für die aktuell publizierte Untersuchung hatten Forscher Computertomographien von mehr als 6500 Erwachsenen analysiert und herausgefunden, dass Menschen mit Atemwegen, die im Verhältnis zum Lungenvolumen klein sind (Dysanapsis) unabhängig davon, ob sie rauchten oder nicht ein erhöhtes COPD-Risiko haben.

„Unsere Studie zeigt, dass ein zu gering dimensionierter Bronchialbaum die Atmung beeinträchtigt und später im Leben anfällig für COPD macht“, erklärt Hauptautor Dr. Benjamin M. Smith vom Vagelos College of Physicians and Surgeons der Columbia University. „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass eine Dysanapsis ein wichtiger COPD-Risikofaktor ist – genau wie das Rauchen von Zigaretten“, ergänzt er. „Es wird angenommen, dass eine Dysanapsis früh im Leben auftritt. Das Verständnis der biologischen Grundlagen der Dysanapsis kann eines Tages zu Interventionen in sehr jungen Jahren führen, um eine gesunde und belastbare Lungenentwicklung zu fördern.“

In den 1970er-Jahren hatten Forscher die Vermutung aufgestellt, dass manche Menschen im Verhältnis zum Lungenvolumen zu kleine Atemwege haben. Die Größenfehlanpassung wurde als Dysanapsis bezeichnet und entwickelt sich vermutlich im Kindesalter, wenn die Bronchialsäste langsamer wachsen als das Lungenvolumen. Mit dem Aufkommen der hochauflösenden In-vivo-Bildgebung konnte die Dysanapsis schließlich direkt in großen Kohorten gemessen werden.

Viele Jahrzehnte lang war die klinische Bedeutung der Dysanapsis aufgrund der Schwierigkeit bei der Messung der Atemwegs- und Lungenabmessungen in großen Stichproben von Rauchern und Nichtrauchern unklar. Eine kürzlich durchgeführte Studie zeigte, dass die Hälfte aller älteren Erwachsenen mit COPD früh im Leben eine niedrige Lungenfunktion besessen hatten. „Diese Beobachtung hat uns dazu gebracht, über die frühen Ursprünge der COPD nachzudenken“, sagt Smith. „Durch die Kombination klassischer Vorstellungen aus der Atemphysiologie mit modernster Bildgebung in großen epidemiologischen Proben haben wir getestet, ob eine Dysanapsis einen signifikanten Anteil des COPD-Risikos erklären könnte.“

In der neuen Studie analysierten Smith und seine Kollegen Gesundheitsdaten wie einschließlich Lungen-Computertomographien von mehr als 6500 älteren Erwachsenen, die an drei großen Lungenstudien in den USA und Kanada teilgenommen hatten. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass Personen mit kleineren Atemwegen im Verhältnis zur Lungengröße die schlechteste Lungenfunktion und das höchste COPD-Risiko hatten und 8-mal häufiger an COPD erkrankten.

Die Ergebnisse stützen eine wegweisende Studie aus dem Jahr 2015, die zwei Hauptwege aufzeigt, die später im Leben zu COPD führen. Im klassischen Paradigma erfahren Personen mit normaler Lungenfunktion nach Jahren der Exposition gegenüber Reizstoffen wie Zigarettenrauch oder Luftverschmutzung einen raschen Rückgang derselben. „Aber es gibt einen zweiten Weg bei Menschen, die bereits in jungen Jahren eine verminderte Lungenfunktion haben. Dieser niedrige Ausgangswert erhöht das Risiko für COPD in späteren Jahren, selbst wenn keine rasche Abnahme der Lungenfunktion vorliegt“, sagt Smith. „Basierend auf unseren Daten kann eine Dysanapsis einen großen Prozentsatz dieser Fälle ausmachen.“

Der Zusammenhang zwischen einer Dysanapsis und dem COPD-Risiko bestand sowohl für Raucher als auch für Nichtraucher und könnte auch erklären, warum nur eine Minderheit der starken Raucher eine COPD entwickelt. Für die Studie wurden auch Personen mit COPD untersucht, die lebenslang stark geraucht hatten; dabei stellte man fest, dass diese Patienten größere Atemwege hatten als bei ihrem Lungenvolumen erwartet worden war. „Dies deutet darauf hin, dass Menschen am anderen Ende des Dysanapsis-Spektrums – das heißt Menschen mit größeren Atemwegen als erwartet – möglicherweise durch das Rauchen erhebliche Schäden erleiden können, obwohl sie über genügend Reserven verfügen, um eine COPD zu vermeiden“, sagt Smith.