Die oberen Atemwege haben die Aufgabe, den Lungen Luft zuzuführen, bei Erwachsenen ungefähr 7 000 Liter am Tag. Um die Luft zu filtern, hat sich in den Atemwegen ein komplexes Immunsystem entwickelt. Unterstützt wird es von den mikrobiellen Gemeinschaften auf der Mucosa, welche Stoffwechselprodukte bilden, pathogene Bakterien reduzieren und das Immunsystem trainieren. Ähnlich wie im Darm setzen sie sich aus pathogenen, kommensalen und symbiotischen Mikroorganismen zusammen [1]. In den oberen Atemwegen sind keine Grundpfeiler-Arten wie etwa im Darm bekannt. Eine langfristige stabile Gemeinschaft bilden jedoch kommensale Species von Moraxella, Dolosigranulum und Corynebacterium.

Dieses Gleichgewicht ist essenziell für die Infektabwehr und festigt die mukosale Immunität. Eine Dysbiose hemmt dagegen die Immunantwort und begünstigt Atemwegsinfektionen, beispielsweise mit Streptococcus pneumoniae oder Haemophilus influenzae. Haemophilus stimuliert wiederum bestimmte Rezeptoren, woraufhin sich Rhinoviren besser anheften. Influenzaviren hingegen lösen eine Entzündung und verstärkte Mucinbildung aus, welche die Besiedlung mit Pneumococci fördert. Eine frühe Besiedlung gesunder Neugeborener mit S. pneumoniae, H. influenzae und Moraxella catar­rhalis kann das Risiko für Bronchitis, Bronchiolitis und Pneumonie erhöhen.

So begünstigt das Ungleichgewicht der Mikrobiota nicht nur Infektionen, sondern auch Exazerbationen von COPD, Asthma oder chronischer Rhinosinusitis. Zusammenhänge bestehen auch zu Lungenkrebs, COVID-19, Long-Covid und der cystischen Fibrose.

Mikrobiologische Vielfalt

Die Nischen im Nasen-Rachen-Raum – Nasenhöhle, Sinus, Nasopharynx, Oropharynx, Laryngopharynx – besiedeln sich bei der Geburt und in Abhängigkeit von der Säuglingsernährung. Bei einer natürlichen Geburt ist die Urogenitalflora der Mutter prägend, bei einem Kaiserschnitt ist es die Hautflora. Wird der Säugling gestillt, siedelt sich vornehmlich Corynebacterium an, bei einer Flaschenernährung hauptsächlich Staphylococcus aureus. Geregelt wird die Kolonialisierung durch die lokale Temperatur, den pH-Wert, die Schleimsekretion und den Sauerstoffgehalt. So kommen in den oberen Atemwegen am häufigsten Proteobacteriae, Firmicutes und Bacteroidetes vor. Daneben auch Corynebacteriae, Propionibacteriae, Bifidobacteriae, Staphylococcus, Strepto­coccus, Prevotella und Moraxella. Erwachsene haben im Vergleich zu Kindern eine höhere Bakterienlast bei einer geringen Diversität. Im Alter überlappen die Mikroorganismen in den einzelnen Nischen (Abb.). Dabei scheint die Immunalterung eine Rolle zu spielen, bei der die proinflammatorischen Marker zunehmen [1].

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Dysbiose und Inflammation

Entzündungsherde im Atemtrakt setzen die Mikrobiota unter Selektionsdruck, verändern die Bedingungen in den Nischen und führen zu einer Dysbiose. Im Zuge der antiinflammatorischen Immunantwort wandern Granulozyten und Neutrophile, Lymphozyten und antigenpräsentierende Zellen ins Gewebe ein. Unter einer Neutrophilie exprimiert Staphylococcus aureus ein pathogeneres Profil und entwickelt Strategien zur Immunflucht. Hohe Lymphozytenzahlen in der nasalen Lavage sind wiederum assoziiert mit der Kolonisierung durch Staphylococcus und Enterococcus. Auch die Mikrobiota selbst beeinflussen das Immunsystem. So bildet Propionibacterium ein Bakteriozin, welches die Überwucherung verhindert, und Streptococcus salvarius bildet ein solches gegen Streptococcus pyogenes. Eine Entzündung und die folgende Dysbiose werden aber auch durch Mediatoren wie Zytokine und Arachidonsäure verstärkt. Zu einer Dysbiose tragen schließlich auch Umweltfaktoren wie Luftverschmutzung und Zigarettenrauch bei, ebenso jahreszeitliche Schwankungen.

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Wie sich Therapien auswirken

Auch die Art der Behandlung wirkt sich auf die Mikrobiota im Atemtrakt aus, beispielsweise Spülungen mit Saline, intranasal applizierte Kortikosteroide, Probiotika und Antibiotika. Die direkte antimikrobielle Wirkung der Antibiotika lässt die Diversität und Biomasse zurückgehen, ein Effekt, der mindestens 2 Wochen nach der Antibiose anhält. Speziell β-Lactame und Mupirocin sind mit einer Zunahme von gramnegativen Bakterien assoziiert. Auch intranasal appliziertes Mometasonfuroat reduziert die Biomasse und Biodiversität. Nasenduschen wirken sich dagegen kaum auf die Mikrobiota aus. Es sei denn, das verwendete Wasser ist kontaminiert und begünstigt eine Infektion mit Mykobakterien.

Nasal applizierte Probiotika sind eine vielversprechende Option bei Dysbiose, auch adjuvant zu einer Antibiotikatherapie. Probiotika können Anpassungen induzieren, die die epitheliale Barriere und ihre Funktion verbessern. Bereits ansässige Symbionten rea­gieren mit den Probiotika und bilden antimikrobielle Substanzen und organische Säuren, die den pH-Wert verändern. Bemerkenswerterweise reduziert die Gabe von Enterococcus faecalis bei Kindern mit akuter Sinusitis die Häufigkeit und Dauer der Erkrankung.

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Vorteile oraler Probiotika

Stimuliert man das darmassoziierte Immunsystem durch Bakterienpräparate, profitieren alle Schleimhautbereiche im Körper. Und zwar deswegen, weil die Kommensalen im Darm mit dem Immunsystem kommunizieren und B-Lymphozyten aktivieren, die sich über das Lymphsystem in den Atemtrakt ausbreiten. So stammt etwa ein Fünftel der B-Lymphozyten der Mucosa von Atemtrakt und Urogenitalsystem aus dem Darm.

Nach der Differenzierung zu Plasmazellen synthetisieren diese das sekretorische Immunglobulin A (sIgA) [2]. Dass sIgA individuell in unterschiedlicher Menge vorliegt, zeigten kürzlich Forscher der Universität Tübingen. Der sIgA-Gehalt in den Nasenabstrichen unterschied sich um mehr als das Hundertfache. Einige Personen entwickelten eine IgA-Antwort gegenüber bestimmten Mikroorganismen, andere nicht, was auf eine unterschiedliche Infektionsanfälligkeit hindeutet. Vermutlich tritt sIgA mit dem Protein SpA auf der Oberfläche von S. aureus in Wechselwirkung. Dieser Kommensale der Nasenhöhle kann sich zu einer Methicillin-resistenten MRSA-Variante entwickeln. Vermutlich sind Personen mit höheren sIgA-Werten weniger von Bakterien besiedelt, sodass dieser Antikörper bei der Regulierung der mikrobiellen Population eine Rolle spielen könnte – ein Feld für zukünftige Behandlungsmethoden.

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Antibiotikainduzierte Dysbiose ausbalancieren

Antibiotika verändern die Zusammensetzung der Mikrobiota im Darm, was sich bis in die Atemwege auswirkt. Die Anfälligkeit für Atemwegsinfektionen steigt, da die natürlichen Gegenspieler dezimiert werden. Bei bestehenden Atemwegsinfektionen verschlechtert sich die Symptomatik. Wie eine statistische Analyse von Abstrichen aus Nasenhöhle und Nasopharynx zeigte, ist weniger die Veränderung der Mikrobiota bei einer Antibiose problematisch, sondern die langfristige Antibiotikaresistenz. Die Methicillin-Resistenz bei Koagulase-negativen Stämmen von Staphylococcus und S. aureus hatte sich signifikant erhöht, wenn die Patienten im Monat zuvor Breitband-Antibiotika erhalten hatten. Wie die Autoren bemerken, erhöht eine Methicillin-Resistenz die Morbidität und Mortalität an nosokomialen Infektionen mit Staphylokokken [2].

Schwere bakterielle Infektionen – vor allem der unteren Atemwege – erfordern jedoch eine antimikrobielle Therapie. Hier kann die gleichzeitige Gabe von hochkonzentrierten Lactobacillus-Arten positiv sein, um die physiologische Flora zu unterstützen.  Wie wirksam ein Probiotikum aus verschiedenen Lactobacillus-Species ist (L. plantarum LP01, L. lactis ssp. cremoris LLC02, L. delbrueckii ssp. delbrueckii LDD01), wurde bei 2 928 Personen mit Infektionen der oberen Atemwege unter Antibiose und einer ebenso großen Zahl an Kontrollen untersucht. Bei denjenigen, die das Nahrungsergänzungsmittel täglich 4 Wochen lang eingenommen hatten, waren die respiratorischen Symptome signifikant seltener und weniger schwer, auch noch während des 3-monatigen Follow-ups [3].

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Was tun bei akuten Atemwegsinfekten?

Bei einer akuten Sinusitis kann eine Kombination aus einem Probiotikum mit Enterococcus faecalis  und einem Phytopharmakon, gegebenenfalls ergänzt um Homöopathika, den Patientinnen und Patienten Linderung verschaffen. Beispielsweise kann das sein:

• Probiotisches Arzneimittel mit immunmodulierenden Bakterien, oral und nasal verabreicht (nach Packungsanleitung),
• Phytopharmakon aus Eukalyptusöl, Süßorangen­öl, Myrtenöl und Zitronenöl (Weichkapseln, nach ­Packungsanleitung),
• Homöopathisches Komplexmittel mit 11 Inhalts­stoffen (u. a. Echinacea, Hepar sulfuris, Baptisia, Luffa, Cinnabaris, Spongia, Silicia, nach Packungsanleitung),
• Euphorbium Nasentropfen (bis zu 5 × täglich 1–2 Sprühstöße in jedes Nasenloch).

Die homöopathischen Arzneimittel ergänzen die Therapie des probiotischen Arzneimittels. Sie sollen entzündungshemmend sein und die Selbstheilungskräfte anregen. Das Komplexmittel soll die Nasenschleimhaut regenerieren und Begleitsymptome wie Abgeschlagenheit, Kopfdruck, Nies- und Juckreiz lindern. Euphorbium Nasentropfen sollen antiviral wirken, die Schleimhaut befeuchten und die Nasenatmung erleichtern. Das Phytopharmakon schließlich wirkt mukolytisch.

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Dr. med. Thomas Ellwanger
Leitung Medizinische Wissenschaften
Leitung medizinische Hotline
MVZ Institut für Mikroökologie Herborn

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Probiotika bei der Prävention und Therapie

In Bezug auf Atemwegsinfekte geht es für mich einerseits um Prävention, andererseits um Therapie.

In der Prävention spielt für mich ein probiotisches Arzneimittel mit lebenden Enterococcus-faecalis-Bakterien in der Dosierung von 2 × 20 Tropfen ­täglich, während der Infektzeit, neben einer ausreichenden Trinkmenge eine zentrale Rolle. In der Therapie akuter Infekte verwende ich bei stark ausgeprägten Infektsymptomen gerne zusätzlich die intravenöse Hochdosis-Therapie mit Vitamin C ­(Vitamin-C-Hochdosis-Infusion 7,5 g, verdünnt in 100 ml NaCl 0,9 %) in Kombinations-Infusion mit schleimhautregenerierenden und immunstimulierenden ­Komplexhomöopathika. Oftmals reichen 2-3 dieser Infusionen innerhalb von 5 Tagen für eine deutliche Beschleunigung der Genesung aus.

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Die Vielfalt der Bakterien im Nasen-Rachen-Raum schützt vor Infektionen, denn diese treten mit dem Immunsystem in Wechsel­wirkung und bilden antimikrobielle Substanzen. Dieses Gleichgewicht wird bei Entzündungen und durch äußere Einflüsse ­gestört. In der Folge entwickeln sich manche Species zu einer proinflammatorischen, invasiven oder überwuchernden Form.

Um die Mikrobiota zu stabilisieren, die Kolonialisationsresistenz zu fördern und die Mucosa zu regenerieren, eignen sich Probiotika. Sie wirken immunmodulierend, indem sie die Lymphozytenantwort und die IgA-Spiegel auf der Mucosa beeinflussen. Atem­wegs­infektionen ließen sich möglicherweise zukünftig auf neue Art behandeln, wenn krankheitsfördernde Bakterien erkannt und entfernt und schützende Species zugeführt werden würden [1].