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Aspekte der „Small Airway Disease“ in Asthma und COPD
Lambers C
Journal für Pneumologie 2013; 1 (1), 9-10
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– u.v.m.Small Airway Disease bei Asthma und COPD
Aspekte der „Small Airway Disease“
in Asthma und COPD
Ch. Lambers
Zusammenfassung: COPD und Asthma sind Er- Inflammations-Netzwerk der kontinuierliche Um- rent treatment options are still having space for
krankungen, die lungenfunktionell gekennzeich- bau der Atemwege, das „Remodelling“, zu sein, improvements. Recently, there is increasing in-
net sind durch eine obstruktive Limitation der welches bis zur peribronchiolären Fibrosie- terest in small airway disease. Some new
Ventilation. Die Pathogenese ist weiterhin nur rungsreaktion reicht. Dennoch besteht weiterhin insights were obtained to characterize the con-
unzureichend geklärt und die derzeit bestehen- ein großer Bedarf an klinischen Studien, um die- tribution of the small airway to asthma and
den Therapieoptionen und Konzepte bieten Raum se möglichen Zusammenhänge zu untersuchen. COPD. A possible important central mechanism
für Verbesserungen. Daher besteht gesteigertes beside the inflammation concept could be the
Interesse an der Erkrankung der kleinen Atem- ongoing airway remodelling resulting in peri-
wege, der „small airway disease“. Diesbezüglich Summary: Aspects of small airway dis- bronchiolar fibrosis. Thus, there is still need for
gibt es einige neue Aspekte, welche die Beteili- esase in asthma and COPD. COPD and good designed clinical studies to further investi-
gung der kleinen Atemwege an der klinischen asthma are characterized by limitation of the air- gate the correlation between small airway dis-
Expression von Asthma und COPD näher erklä- flow resulting in airway obstruction. The patho- ease and remodelling.
ren. Ein wesentlicher Faktor scheint neben dem logical processes are poorly understood and cur- J Pneumologie 2013; 1 (1): 9–10
Einleitung Überlebensvorteil für eine inhalative oder systemische Thera-
pie gezeigt werden. Parallel dazu kam es zur Entwicklung
Obstruktive Ventilationsstörungen wie COPD und Asthma neuer Inhalationsapplikatoren (Devices), die mit ihrem opti-
sind Erkrankungen mit einer hohen und in Zukunft steigen- mierten Distributionsprofil spezifischer auf die kleinen Atem-
den Prävalenz, mit hohem sozialen und ökonomischen Ein- wege zielen [2, 3]. Es wäre daher zu vermuten, dass sowohl
fluss. Die diagnostische Charakterisierung der Erkrankungs- die Optimierung der Inhalatortechnik auf der einen, als auch
entitäten erfolgt mittels lungenfunktioneller Parameter, wel- medikamentöse Neuentwicklungen auf der anderen Seite ei-
che eine Reduktion der Atemflusswerte, speziell des forcier- nen Einfluss auf die Therapie von Asthma und COPD haben
ten exspiratorischen Volumens in einer Sekunde (FEV1) im werden.
Verhältnis zur forcierten Vitalkapazität (FVC), zeigt. Relevant
ist hierbei auch die Messung der Reversibilität mittels Bron- Lungenfunktionell wirkt sich die Obstruktion der kleinen
chospasmolysetest. Allerdings ist diese Diagnostik als alleini- Atemwege auf die Verteilung der Ventilation im Sinne eines
ges Kriterium seit Jahren in der Diskussion; insbesondere Verschlusses der kleinen Atemwege aus, was zum so genann-
zeigt die COPD eine krankheitsspezifische Heterogenität, die ten „air-trapping“, dem Festhalten von Luft in postobstruk-
allein lungenfunktionell nicht erklärbar scheint. Daher wurde tiven Arealen führt.
rezent die Klassifizierung der COPD nach der „Global Initia-
tive for chronic obstructive lung disease (GOLD)“ um funkti-
onelle, klinisch relevante Parameter (wie Exazerbations-
Small Airway Disease bei Asthma
häufigkeit) ergänzt (www.goldcopd.org).
Trotz des oben erwähnten gesteigerten Interesses zur „small
Aus diesem Grund rückte in den letzten Jahren das Konzept airway disease“ (SAD) besteht dennoch zur Zeit nur eine un-
der Erkrankung der kleinen Atemwege, die „small airway befriedigende Studienlage bezüglich der zugrunde liegenden
disease“ in den Fokus. Hierbei geht man davon aus, dass ein Pathologie zu diesem Thema. Die meisten Studien an Asth-
chronischer Entzündungsprozess (Inflammation) die gesamte matikern konnten eine inflammationsbedingte Verdickung
Atemwegsperipherie in Mitleidenschaft zieht, vom zentralen der SA im Epithelium, der Submukosa und der Muscularis
zu den peripheren kleinen Atemwegen („small airway“, SA, zeigen. Diese Verdickungen verändern zunehmend den lami-
definiert als Atemwege mit einem internen Durchmesser naren Fluss der Atemluft. Zusätzlich wird der Atemwegs-Ra-
< 2 mm) [1]. Diesbezüglich findet sich in den letzten Jahren dius auch durch die Akkumulation von Entzündungszellen
ein gesteigertes Interesse, welches eine Entwicklung weg und ansteigendem muko-inflammatorischen Exsudat vermin-
vom bloßen Konzept zu einem neuen Verständnis der kleinen dert. Neben der Infiltration mit inflammatorischen Zellen
Atemwege in der Entwicklung von Asthma und COPD ge- (Eosinophile / T-Lymphozyten) und einer Verdickung der
führt hat. „Smooth-muscle-cell“-Schicht wird aber auch eine Verände-
rung der extrazellulären Matrix beschrieben, welche mög-
Betrachten wir die Ergebnisse der großen Therapiestudien der licherweise durch einen Wachstumsfaktor (Transforming
letzten Jahre (Uplift, Torch), so konnte hier kein eindeutiger Growth Factor-β, TGF-β) zu einer Fibrosierungsreaktion in
den Atemwegen führt [4].
Aus dem Department für Pulmologie, Universitätsklinik für Innere Medizin II,
Auch könnte eine veränderte Zusammensetzung der extrazel-
Medizinische Universität Wien
Korrespondenzadresse: Dr. Christopher Lambers, Innere Medizin II/ Department lulären Matrix, auch „airway remodelling“ genannt, zur
für Pulmologie, Medizinische Universität Wien/ AKH, A-1090 Wien, Währinger Bronchokonstriktion führen. Eine neuere Studie konnte in
Gürtel 18–20, E-mail: christopher.lambers@meduniwien.ac.at diesem Zusammenhang zeigen, dass die experimentell indu-
J PNEUMOLOG 2013; 1 (1) 9
For personal use only. Not to be reproduced without permission of Krause & Pachernegg GmbH.Small Airway Disease bei Asthma und COPD
zierte Bronchokonstriktion bei Asthmatikern alleine, ins- TGF-β-Freisetzung führen, beides resultierend in peri-
besondere ohne Auslösen der klassische Inflammations- bronchiolärer Fibrose und Verdickung der kleinen Atemwe-
kaskade, signifikante strukturelle Veränderungen der Atem- ge, was sich klinisch in einem Abfall der Lungenfunktion ma-
wege nach sich zieht. Daher unterstützen diese Ergebnisse nifestiert.
auch, dass eine Bronchokonstriktion epithelialen Stress indu-
ziert und konsekutiv eine Gewebeantwort initiiert, welche zu Diskussion
strukturellen Veränderungen der Atemwege führen könnte
[5]. Die Forschung der letzten Jahre konnte uns näher an ein be-
lastbares Erklärungsmodell zum Verständnis der pathologi-
schen Mechanismen von Atemwegserkrankungen wie COPD
Small Airway Disease bei COPD
oder Asthma führen. Die Atemwege erscheinen krankheits-
Im direkten Vergleich zur SAD bei Asthma scheint die Tat- entitätsspezifisch individuell betroffen zu sein, wobei neben
sache, dass bei COPD eine Inflammation der kleinen Atem- der Heterogenität der einzelnen Erkrankung das Zusammen-
wege vorliegt, generell akzeptiert zu sein. Schaut man nun spiel der Pathomechanismen eine gemeinsame Verbindung
aber genauer auf die Lokalisation der pathologischen Kenn- darstellt. Die Inflammationskaskade scheint nicht allein die
zeichen der COPD, so findet man diese in den SA und dem strukturellen Veränderungen des Lungenparenchyms zu ver-
Lungenparenchym. Umbauprozesse der kleinen Atemwege antworten, das „airway remodelling“ resultierend in einer
(peribronchioläre Fibrosierung und Hypertrophie der glatten peribronchiolären Fibrosierung der kleinen Atemwege scheint
Muskelschichten – „smooth muscle layer“), sowie Destrukti- hier ein wesentlicher Zusatzaspekt zu sein, welcher aber noch
on der Gewebematrix führen zu den patho-mechanistischen weiterer Untersuchungen bedarf, um das Verständnis hierfür
Umbauzeichen des Lungenemphysems [6]. Der SA in der zu intensivieren.
COPD wurde in diesem Zusammenhang intensiv untersucht,
wobei sich zeigte, dass die Inflammation ein wesentlicher Aus klinischer Sicht könnten diese besprochenen Erklärungs-
Faktor der SAD ist. Besonders fand sich in diesen Untersu- modelle einen wesentlichen Einfluss auf Therapiekonzepte,
chungen die Bedeutung der Lymphozyten, insbesondere der Therapiedauer, Zusammensetzung der therapeutischen Ein-
CD8+ T-Zellen sowie B-Zellen in der Wand der „small air- zelkomponenten und die Neuentwicklung von Medikamenten
ways“. Da diese Zellakkumulationen auch mit einer Verschlech- und Applikationsformen haben.
terung der Lungenfunktion (FEV1) einhergingen, scheinen sie
eine zentrale Rolle in der Pathogenese der COPD einzuneh-
men [6]. Interessanterweise deuten einige Studien darauf hin,
dass der Umbauprozess („Remodelling“) der kleinen Atemwege
in dem fein orchestrierten Inflammations-Reaktions-Netz- 4. Burgel PR. The role of small airways in
Literatur:
werk mindestens gleichwertig, wenn nicht sogar überlegen, obstructive airway diseases. Eur Respir Rev
1. Van den Berge M, ten Hacken NH, Cohen 2011; 20: 23–33.
der wichtigste Prädiktor der COPD-Progression sein könnte. J, Douma WR, Postma DS. Small airway 5. Grainge CL, Lau LC, Ward JA, et al. Effect
Allerdings sind die zugrundeliegenden Mechanismen dieser disease in asthma and COPD: clinical impli- of bronchoconstriction on airway remodeling
cations. Chest 2011; 139: 412–23. in asthma. N Engl J Med 2011; 364: 2006–
Pathogenese nur spärlich untersucht und verstanden [7]. 15.
2. Calverley PM, Anderson JA, Celli B,et al;
TORCH investigators. Salmeterol and fluti- 6. McDonough JE, Yuan R, Suzuki M, et al.
Ein Erklärungsmodell richtet sich auch hier an die zentrale casone propionate and survival in chronic Small-airway obstruction and emphysema in
obstructive pulmonary disease. N Engl J chronic obstructive pulmonary disease. N
Rolle des TGF-β. Daten zeigen, dass sowohl allein die Wir- Med 2007; 356: 775–89. Engl J Med 2011; 365: 1567–75.
kung von Zigarettenrauch selbst zu einer direkten Freisetzung 3. Tashkin DP, Celli B, Senn S, et al; UPLIFT 7. Rennard SI. Chronic obstructive pulmo-
Study Investigators. A 4-year trial of tiotro- nary disease: linking outcomes and patho-
von TGF-β führt, auch kann die (durch chronische inhalative pium in chronic obstructive pulmonary dis- biology of disease modification. Proc Am
Noxen aktivierte) Inflammationskaskade konsekutiv zu einer ease. N Engl J Med 2008; 359: 1543–54. Thorac Soc 2006; 3: 276–80.
10 J PNEUMOLOG 2013; 1 (1)Sie können auch lesen
