Die Bedeutung von Pilzbesiedelungen für die CF-Lunge – „EinBlick in die Forschung“ von Dr. Carsten Schwarz und Dr. Claudia Grehn

Der Mukoviszidose e.V. fördert viele unterschiedliche Forschungsprojekte zur Mukoviszidose. Mit der neuen Reihe „EinBlick in die Forschung“ möchten wir mit Euch einen Blick in die Projekte der von uns geförderten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werfen. Heute stellen wir Euch zwei neue Projekte vor, die sich mit der Bedeutung von Pilzbesiedelungen für die CF-Lunge beschäftigen: Einmal das Projekt von Dr. Carsten Schwarz, der zur akuten allergischen bronchopulmonalen Aspergillose forscht, mit dem Ziel eine bessere und frühere Diagnostik zu ermöglichen (Fördersumme: 109.000 Euro). Und zum anderen das Projekt von Dr. Claudia Grehn, die die klinische Relevanz der Pilzart Exophiala dermatitidis für CF-Patienten untersucht (Fördersumme: 5.000 Euro). 

Aspergillus-spezifisches IL-17A als neuer Biomarker der allergischen bronchopulmonalen Aspergillose (ABPA) bei Mukoviszidose – Fragen an Dr. Schwarz

Die Lungenerkrankung der Mukoviszidose ist nicht nur durch bakterielle Infektionen geprägt, auch wenn diese meist im Vordergrund stehen. Die Lunge kann auch mit Pilzen besiedelt sein, deren Krankheitswert aber nicht immer klar ist. Der Fadenpilz Aspergillus fumigatus kommt bei ca. 25% der CF-Patienten vor und kann neben Lungenentzündungen auch Komplikationen wie die allergische bronchopulmonale Aspergillose (ABPA) verursachen. Aber nicht jede Besiedelung mit A. fumigatus bedeutet, dass der Patient auch eine ABPA hat, d. h. es stellt sich in der klinischen Praxis oft die Frage für den behandelnden Arzt, wann eine ABPA vorliegt. Die ABPA tritt bei bis zu 15 % der Patienten mit CF, aber zum Beispiel auch bei Patienten mit Asthma, auf. Insbesondere wenn eine ABPA spät diagnostiziert wird, können auch dauerhafte, irreversible Lungenschäden entstehen, die zum rascheren Fortschreiten der Lungenerkrankung führen

Welche Frage(n) soll Ihr Projekt beantworten?

Dr. Carsten Schwarz, Leiter der Sektion Cystische Fibrose an der Charité Berlin
Dr. Carsten Schwarz, Leiter der Sektion Cystische Fibrose an der Charité Berlin

Das Projekt zur ABPA soll vor allem die Frage beantworten, ob es Blutmarker gibt, die es dem Behandler erlauben, frühzeitig die Diagnose einer akuten ABPA zu stellen. Zusätzlich wird untersucht, ob mit diesem neuen Bluttest falsch gestellte Diagnosen einer ABPA ausgeräumt werden können. Die dritte Frage ist die Therapiesteuerung. Hier ist die Frage des Ansprechens und damit die Dauer der nebenwirkungsreichen Therapie mit Kortikosteroiden von höchstem Interesse.

Warum sind diese Fragen wichtig?

Diese Fragen sind wichtig, weil einerseits eine nicht diagnostiziert ABPA sehr rasch Schaden am Lungengewebe verursachen kann. Hier steht die Entwicklung von Bronchiektasen ganz klar im Vordergrund. Des Weiteren werden häufig ABPA-Diagnosen gestellt bei Patienten, die allgemein eine allergische Reaktion bzw. eine Allergiebereitschaft im Blut zeigen. Häufig sind die erhöhten Allergiewerte aber gar nicht mit einer ABPA vergesellschaftet, sondern mit anderen Allergenen. Mit dem Bluttest erhoffen wir uns eine gute Unterscheidung zwischen behandlungsbedürftigen Pilzerkrankungen in der Lunge und nicht behandlungsbedürftigen. Damit könnte dann auch eine langwierige Kortisonbehandlung mit ihren bekannten Nebenwirkungen verhindert werden. Das wäre dann ein sehr großer individueller Gewinn für den Patienten.

Der Pilz Aspergillus fumigatus kommt bei ca. 25% der CF-Betroffenen vor.
Der Pilz Aspergillus fumigatus kommt bei ca. 25% der CF-Betroffenen vor.

Welchen Nutzen erwarten Sie für CF-Patienten?

Der Nutzen dieses Forschungsvorhabens lehnt sich an die vorige Frage an. Patienten werden vor einer nicht indizierten langwierigen Kortisontherapie geschützt und gleichzeitig werden Patienten früher einer Therapie zugeführt, die eine klare Indikation für eine Therapie haben. Damit erhoffen wir uns eine Vermeidung von Lungenschäden durch die akute ABPA.

Welche Experimente führen Sie zur Beantwortung Ihrer Fragen durch?

Um die oben genannten Forschungsfragen zu beantworten, setzen wir ein sehr neues und in dieser Form einmaliges Testverfahren ein. Dieses Testverfahren ermöglicht uns, aus dem Blut des Patienten die Zellen herauszusortieren, die eine spezifische Antwort auf den Schimmelpilz Aspergillus fumigatus zeigen. Das Auffinden dieser Zellen gibt uns einen Hinweis, ob es sich um eine ABPA handelt oder der Patient „nur“ mit Aspergillus fumigatus besiedelt ist. Mit dieser sehr sensitiven und spezifischen Methode konnten wir bereits in einem kleinen Pilotprojekt erste Hinweise für den Erfolg dieser aktuellen Studie erarbeiten. Neben dem neuen Testverfahren werden klinische Routineparameter erhoben, die mit in die Evaluation der Ergebnisse einfließen werden.

Serologische Biomarker für Exophiala dermatitidis in der Lunge von Mukoviszidose-Patienten – Fragen an Dr. Grehn

In dem Projekt soll herausgefunden werden, welche klinischen und immunologischen Folgen eine Besiedlung der Lunge von CF-Patienten mit dem Pilz Exophiala dermatitidis hat. Dazu werden serologische und immunologische Marker untersucht, um zu klären, ob und welche dieser Marker dazu geeignet sind, die klinische Bedeutung von Exophiala dermatitidis exakt zu beschreiben.  

Welche Frage(n) soll Ihr Projekt beantworten?

Pilze werden häufig aus den Atemwegen der Patienten mit CF isoliert und können dort zu komplexen und unterschiedlichen Entzündungszuständen führen. Neben Aspergillus fumigatus ist Exophiala dermatitidis ein weiterer Pilz, der regelmäßig an der Besiedlung der Atemwege von CF-Patienten beteiligt ist. Wir wollen herausfinden, wie sich eine pulmonale Besiedlung durch E. dermatitidis klinisch und immunologisch beschreiben lässt, ob ausgewählte spezifischen Biomarker im Blut der CF-Patienten geeignet sind, eine pulmonale E. dermatitidis-Mykose zu beschreiben und wie sich die klinische Relevanz einer E. dermatitidis-Mykose einordnen lässt.

Warum sind diese Fragen wichtig?

Es ist von erheblicher Bedeutung, Infektionen und Entzündungen in der Lunge von CF-Patienten zu kontrollieren. E. dermatitids ist ein Erreger, der neben vielen anderen Keimen in den Atemwegen von CF-Patienten zu finden ist. Das Wissen, um die pathogene Rolle von E. dermatitidis könnte helfen, einen positiven E. dermatitidis-Befund einzuordnen und behandlungsbedürftige Indikationen zu identifizieren.

Welchen Nutzen erwarten Sie für CF-Patienten?

Ein besseres Verständnis einer durch E. dermatitidis hervorgerufenen Besiedlung oder Infektion in der Lunge bei CF-Patienten könnte in Zukunft dazu beitragen, den Weg zu einer diagnostischen Verbesserung zu ebnen.

Welche Experimente führen Sie zur Beantwortung Ihrer Fragen durch?

Um die pulmonale Besiedlung durch E. dermatitidis klinisch und immunologisch beschreiben zu können, werden neben klinischen Routineparametern verschiedene E. dermatitidis-spezifische immunologische Biomarker im Blut der Patienten bestimmt. Die Untersuchung der Immunantworten auf E. dermatitidis ist ein wesentlicher Eckpfeiler der E. dermatitidis verbundenen Forschung. Es wird ein spezielles, sensitives Testverfahren zum Einsatz kommen, welches die Messung der E. dermatitidis spezifischen Immunantwort in bestimmten Immunzellen erlaubt. Zudem werden durch weitere Immunassays E. dermatitidis spezifische Proteine im Blutserum bestimmt werden.

Vielen Dank für die Interviews und viel Erfolg bei den Projekten!

Wir werden die beiden Projekte mit unserer Berichterstattung weiter begleiten.


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