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Fokus Naturmedizin

Pathogenese von Asthma & Co

Die Rolle des mikrobioms von Lunge und Darm

Dr. rer. nat. Wiebke Theilmann

5.11.2020

In Deutschland erkranken etwa 10–15 % der Kinder und etwa 5–7 % der Erwachsenen an Asthma.[1] Dysbalancen im menschlichen Mikrobiom – vor allem in Lunge und Darm – stehen in Zusammenhang mit dem Auftreten von chronischen inflammatorischen Erkrankungen der Atemwege und bieten einen neuen Therapie- und Präventionsansatz.

Lange galt es als allgemeine Lehrmeinung, dass die Lunge gesunder Menschen frei von Mikroorganismen ist. Heute weiß man allerdings, dass die Lunge kein keimfreies Organ ist. Ständig gelangen Bakterien, die vor allem den Mundraum besiedeln, durch Aspiration von Speichel in die Lungen. Dort verbleiben sie aber nur kurzzeitig, da ein Mangel an Nährstoffen und die körpereigene Immunabwehr lediglich eine kurze Überlebenszeit und keine Vermehrung zulassen.[2] Dass die Bakterienpopulation in den Lungen bei Atemwegsinfektionen verändert ist, haben zahlreiche Studien gezeigt. So weisen die Proben von asthmatischen Patienten eine größere bakterielle Diversität im Vergleich zu Proben von nicht-asthmatischen Probanden auf (Abb.).[3] Und aus Schleim und Auswurf von Patienten mit akuten Asthma-Exazerbationen konnten vermehrt Mycoplasma pneumoniae und Chlamydophila pneumoniae isoliert werden.[4] Unter den Wissenschaftlern besteht allerdings Unsicherheit über die Frage von Ursache und Wirkung. Bedingt ein verändertes Lungenmikrobiom das Fortschreiten von Lungenerkrankungen oder ist eine Dysbalance im bakteriellen Ökosystem eine sekundäre Folge der veränderten Wachstumsumgebung der Lunge?

Änderungen im Mikrobiom schon bei ganz jungen Patienten

Ein Zusammenhang zwischen allergischem Asthma und einem veränderten Mikrobiom lässt sich bereits in den ersten Lebensmonaten beobachten. Beispielsweise werden Nasopharynx-Proben von gesunden, etwa zwei Monate alten Probanden meistens von Staphylococcus und Corynebacterium dominiert, wobei der Anteil mit zunehmendem Alter abnimmt. Von Alloiococcus und Moraxella lassen sich hingegen aus den Proben nur geringe Mengen isolieren. Der Anteil dieser Keime steigt aber ab dem zwölften Lebensmonat kontinuierlich an. Die Lungen von Neugeborenen, deren obere Atemwege innerhalb der ersten ­Lebensmonate mit Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae oder Moraxella catarrhalis besiedelt waren, zeigten interessanterweise schon eine frühe, stabile Besiedlung mit Moraxella. Das Risiko, ein chronisches Asthma im späteren Leben zu entwickeln, ist bei diesen Kindern erhöht.[5]

Wie Darmbakterien das Immunsystem kontrollieren

Zum Schutz vor chronischen Infektionen trägt eine hohe Biodiversität des Darmmikrobioms bei. In der Darmschleimhaut befinden sich etwa 70–80 % aller Immunzellen, die Antikörper zur Abwehr von Krankheitserregern produzieren. Darmbakterien ste­hen in direktem Kontakt mit diesen Zellen und modulieren dadurch die lokale und systemische Immunantwort – schädliche Keime werden eliminiert und die Funktion der Epithelbarriere gestärkt. Einzelne Bakterienstämme kontrollieren unterschiedliche Funktionen des Immunsystems. Zu den Stämmen mit potenziell allergiepräventiver Wirkung gehören u. a. Staphylococcus sciuri, Acinetobacter lwoffii, Lactobacillus lactis und das Bacillus licheniformis. Diese Bakterien aktivieren unterschiedliche Signalwege wie den Interleukin-6- und Interferon-gamma-Signalweg, und sorgen dadurch für eine breite antiinflammatorische Wirksamkeit.[6] So individuell wie der Fingerabdruck eines Menschen ist auch die Zusammensetzung der Mikroorganismen-Gesellschaft. Anders als der menschliche Fingerabdruck ist die Flora auf Haut und Schleimhaut nicht angeboren. Sie entwickelt sich im ersten Lebensjahr und wird maßgeblich durch die Art der Geburt, der frühkindlichen Ernährungsgewohnheiten und Umfang der Hautkontakte geprägt. Eine frühkindliche Antibiotikatherapie kann die Zusammensetzung der Darmflora so modifizieren, dass sich das Risiko, später Heuschnupfen, Asthma sowie Ekzeme zu bekommen, erhöht.[7]

Können Probiotika die Therapie von Atemwegserkrankungen beeinflussen?

Mehrere Studien konnten zeigen, dass die Supplementierung von Prä- und Probiotika, oral in Form von Kapseln, über die Nahrung oder auch intranasal durch ein Nasenspray, zu einer Verbesserung allergischer oder asthmatischer Problematiken führen kann. Die Bakterien interagieren mit der Epithelbarriere und den Immunzellen des Schleimhautsystems, die bei Aktivierung verschiedene Immunreaktionen stimulieren oder unterdrücken können.[8] Die vorteilhaften Wirkungen von Probiotika werden stark durch verschiedene Parameter wie Dauer der Gabe, Verabreichungsform, Bakterienstamm und der individuellen Zusammensetzung des Mikrobioms beeinflusst, sodass die Wirksamkeit einer Therapie von Patient zu Patient variiert.

[1] www.lungenaerzte-im-netz.de/krankheiten/asthma-bronchiale/haeufigkeit
[2] Dickson RP, Erb-Downward JR, Martinez FJ et al., Annu Rev Physiol 2016; 78481–78504
[3] Marri PR, Stern DA, Wright AL et al., J Allergy Clin Immunol 2013; 131(2): 346–352
[4] Martin RJ, Clin Chest Med 2006; 27(1): 87–98
[5] Perez-Losada M, Alamri L, Crandall KA et al., PLoS One 2017; 12(1): e0170543
[6] Fath R, Pneumo News 2015; 7(2): 49
[7] Droste JH, Wieringa MH, Weyler JJ et al., Clin Exp Allergy 2000; 30(11): 1547–1553
[8] Martens K, Pugin B, De Boeck I et al., Allergy 2018; 73(10): 1954–1963

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