COPD-Schwere und Exazerbationen: Was verrät uns die Atemwegsflora?

Die größte bisherige Studie zum Thema berichtet, dass ein risikoreiches Mykobiom der Atemwege mit häufigeren Exazerbationen und erhöhter Mortalität bei COPD assoziiert ist.

Die größte bisherige Studie zum Thema berichtet, dass ein risikoreiches Mykobiom der Atemwege mit häufigeren Exazerbationen und erhöhter Mortalität bei COPD assoziiert ist.

Die Rolle von Pilzen, insbesondere von Schimmelpilzen, für chronische respiratorische Erkrankungen wird zunehmend erforscht und als wichtig erkannt.
Eine große Herausforderung für die klinische Praxis liegt in dem vielfältigen Erscheinungsbild pilzassoziierter Erkrankungen, welches von einfachen Knötchen bis hin zu allergischer Sensibilisierung reicht und chronische unspezifische Erkrankungen sowie lebensbedrohliche invasive Erkrankungen umfasst.
Für Patienten mit Asthma, Bronchiektasen, Mukoviszidose und neuerdings auch COPD ist eine erhöhte Anfälligkeit gegenüber einer Pilzsensibilisierung und allergischen bronchopulmonalen Mykosen mit schlechteren klinischen Outcomes beschrieben.

Das Mykobiom der Atemwege bei COPD ist durch spezifische Pilzarten geprägt

Die diesbezüglich größte bisherige Studie1 berichtet über eine spezifische Zusammensetzung der Pilzgattungen in den Atemwegen von COPD-Patienten. Die multizentrische Untersuchung schloss 403 Teilnehmer aus Asien und Großbritannien sowie gesunde Kontrollen (n = 47) ein.
Das Mykobiom stabiler COPD-Patienten unterschied sich deutlich von dem der Gesunden, was sich in einer höheren Alpha-Diversität widerspiegelte. Neben distinkten Pilzarten enthielt dieses COPD-Mykobiom Spezies, die auch bei Gesunden vorkamen, letztere jedoch in höherem Maße.

Bei einem Teil der Patienten wurde eine longitudinale Analyse des Mykobioms (während und nach Exazerbationen; n = 34) durchgeführt sowie die Exazerbationshäufigkeit, die 2-Jahres-Mortalität und das Auftreten von spezifischem IgE im Serum gegen ausgewählte Pilze untersucht.

Ein Hochrisiko-Mykobiom für COPD, das durch Aspergillus, Curvularia und Penicillium gekennzeichnet ist, geht mit systemischen Immunantworten auf diese Pilze einher

Bei Patienten mit häufigen Exazerbationen (≥3 pro Jahr) fielen insbesondere größere interfungale Interaktionen (durch gleichzeitiges Vorkommen) auf. Verlaufsanalysen während der Exazerbationen und nach Therapie mit Antibiotika und Kortikosteroiden ergaben keine wesentliche Veränderung des Mykobiomprofils.
Die Unterschiede zwischen den Mykobiomen blieben auch nach Korrektur für Alter, Geschlecht, pack years, Body-Mass-Index, geografische Herkunft und inhalativen Kortikosteroidgebrauch signifikant.

Darüber hinaus beobachteten die Studienautoren zwei klinisch unterschiedliche COPD-Typen: einen mit erhöhter Symptomlast (gemessen am CAT oder COPD Assessment Test Score) und Saccharomyces-Dominanz und einen anderen mit sehr häufigen Exazerbationen und höherer Mortalität; hier waren Aspergillus, Curvularia und Penicillium charakteristisch. Zugleich verzeichneten sie einen Anstieg der Serum-sIgE-Spiegel gegen dieselben Pilze.
Eine geringere Pilzdiversität während akuter COPD-Exazerbationen war mit einer höheren 2-Jahres-Mortalität verbunden.

Auch bei Bronchiektasen: Interaktionen oder "Netzwerke" und nicht die Fülle allein beeinflussen das Exazerbationsrisiko 

Diese Erkenntnisse stehen in Einklang mit Beobachtungen an einer anderen wichtigen Patientenpopulation: auch für Patienten mit Bronchiektasen beschreibt eine kürzlich in der Zeitschrift Nature veröffentlichte Studie einen solchen Zusammenhang. Patienten mit einem besonders hohen Exazerbationsrisiko wiesen weniger komplexe mikrobielle Gemeinschaften, eine geringere Diversität und ein höheres Maß an antagonistischen Interaktionen in ihrem Atemwegsmikrobiom auf.2

Die Daten legen nahe, dass das COPD-Mykobiom wichtige Hinweise für den klinischen Verlauf und die Prognose liefert und weiter untersucht werden sollte.

Referenzen:
1. Tiew, P. Y. et al. A high-risk airway mycobiome is associated with frequent exacerbation and mortality in COPD. European Respiratory Journal 57, (2021).
2. Mac Aogáin, M. et al. Integrative microbiomics in bronchiectasis exacerbations. Nature Medicine 27, 688–699 (2021)

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