Atemwegserkrankungen sind von großer epidemiologischer Bedeutung: Die Mukoviszidose tritt bereits im frühen Kindesalter auf und ist die häufigste zum Tode führende Erbkrankheit. Von Asthma sind mittlerweile jedes zehnte Kind und mehr als fünf Prozent aller Erwachsenen betroffen, und die Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung (COPD) gehört zu den drei häufigsten Todesursachen der älteren Bevölkerung. Chronische Entzündung, Umbauprozesse der Atemwege und abnorme Schleimbildung prägen alle drei Erkrankungen, jedoch in unterschiedlichen Variationen.

Jüngste Ergebnisse, auch der DZL-Forschung, zeigen zudem weitere "lebensüberspannende" Gemeinsamkeiten: Frühkindliche Prägungen – sogar vor der Geburt – können Ursachen von Atemwegserkrankungen im späteren Lebensalter sein. Kindliche Formen des Asthmas können – müssen aber nicht – solche des Erwachsenenalters bedingen. Und zahlreiche Krankheitsprozesse der Mukoviszidose haben "Modellcharakter" für die COPD. Die Analyse zugrunde liegender Genom-Epigenom- Umwelt-Interaktionen und die Untersuchungen an "Transitionskohorten" (Übergang von Lebensphasen) im DZL sind mit dem konkreten Ziel verbunden, durch Früherkennung und –behandlung einer Chronifizierung der Atemwegsveränderungen vorzubeugen.

So initiierten DZL-Forscher jüngst ein Neugeborenen- Screening auf Mukoviszidose in Deutschland, entwickelten magnetresonanztomographische Verfahren zur frühzeitigen strahlenfreien Darstellung der Atemwegsveränderungen bei betroffenen Kindern und trugen wesentlich zur Eröffnung neuer Therapiefelder bei: der erstmals möglich gewordenen molekularen "Korrektur" des zugrunde liegenden Gendefekts und der Behebung des fehlerhaften Salzstoffwechsels in den Atemwegen bei Mukoviszidose. Erstmals zeichnet sich die Vision ab, durch Frühbehandlung die katastrophale Entwicklung des Krankheitsbildes komplett verhindern zu können.

DZL-Forscher entdeckten, dass Veränderungen im Zusammenspiel zwischen Bakterienexposition ("Verlust der Kuhstallkeime") und frühkindlichem Immunsystem wesentlich für die Zunahme des Asthmas in den industrialisierten Ländern verantwortlich sein könnten. Die molekulare Analyse verschiedener Ausprägungen des Asthmas, die Herleitung neuer Behandlungsstrategien aus diesen Analysen mit Umsetzung in erste Studien beim Menschen und die maßgeschneiderte Anpassung solcher Therapien an den individuellen Asthmapatienten stellen die Eckpunkte des gegenwärtigen Forschungsprogrammes dar.

Dem molekularen Zusammenspiel zwischen schädlichen Umwelteinflüssen und chronischen Entzündungsprozessen gilt besondere Aufmerksamkeit bei experimentellen und klinischen Studien zur COPD. Zur "Interaktionsforschung" bei dieser Erkrankung gehört aber auch die Untersuchung des Zusammenhangs mit chronischen Herz-, Stoffwechsel-, Skelett- und Muskelveränderungen. Jüngste Studien von DZL-Forschern zeigten, dass Sport den Verlauf der COPD positiv beeinflusst, möglicherweise durch "Umkehr" von Alterungsprozessen (Verlängerung statt Verkürzung von Telomeren). Dies zeigt beispielhaft, welche Optionen sich aus dem Zusammenspiel zwischen konkreter Behandlungsoptimierung und "tiefer" molekularer Phänotypisierung ergeben.


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