Forschende der Philipps-Universität Marburg haben einen bedeutenden Fortschritt in der Erforschung der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) erzielt. In einer aktuellen Studie, die in der Fachzeitschrift „Thorax“ veröffentlicht wurde, identifizierten sie den Botenstoff CXCL11 als einen maßgeblichen Faktor, der die Erkrankung bei Grippe-Infektionen verschlechtert. Laut uni-marburg.de führt CXCL11 zu einer Überproduktion von zähem Schleim, was die natürliche Virusabwehr der Atemwege schwächt.

Die Untersuchung konzentrierte sich auf humanbasierte Modellsysteme aus Epithelzellen der Atemwege. Diese Modelle sind so konzipiert, dass sie die Eigenschaften des respiratorischen Epithels nachahmen. Die Epithelzellen wurden kontrolliert mit Influenzaviren infiziert, um die Auswirkungen von CXCL11 auf die Zelltypen zu analysieren. Die Ergebnisse zeigen signifikante zelltypspezifische Veränderungen sowie molekulare Signalwege, die durch CXCL11 vermittelt werden. Die enge Verzahnung von klinischer Versorgung und molekularer Grundlagenforschung in Marburg erleichtert die direkte Übertragung von Patientenfragen in anwendungsgerechte experimentelle Modelle.

Mechanismen der Krankheitsverschlechterung

Die Studie ergab, dass eine Infektion mit dem Influenza A Virus (IAV) spezifische Veränderungen in verschiedenen epithelialen Kompartimenten hervorruft. Insbesondere bei COPD-Patienten wurde ein erhöhter CXCL11-Ausdruck festgestellt, der mit einer veränderten Zell-Zell-Kommunikation und einer gesteigerten Schleimproduktion assoziiert ist. Diese Erkenntnisse sind entscheidend, da CXCL11 die Expression von mucusassoziierten Genen und Proteinen, wie MUC5AC, fördert, was zu einer erhöhten Schleimsekretion und -viskosität führt. Laut pubmed.ncbi.nlm.nih.gov reduziert ein erhöhtes Niveau von CXCL11 zudem die virusbezogenen Immunwege, was die Abwehrmechanismen des Körpers gegen Viren erheblich stört.

Die Ergebnisse dieser Forschung sind vielversprechend. Sie könnten helfen, akute Verschlechterungen bei COPD gezielter zu verhindern oder zu behandeln. Langfristig könnte die Entwicklung von Strategien zur Reduzierung von CXCL11 sowohl die Schleimüberproduktion verringern als auch die antivirale Abwehr der Atemwege stärken. Die Forscher betonen zudem die Dringlichkeit verbesserter diagnostischer Möglichkeiten sowie Schulungen im Gesundheitswesen, um Fehldiagnosen bei COPD zu vermeiden.

Die Relevanz dieser Thematik ist nicht zu unterschätzen. Laut uni-heute.de leiden in Europa über 80 Millionen Menschen an chronischen Atemwegserkrankungen wie COPD, die eine der häufigsten Todesursachen darstellen und für 80 % der durch Atemwegserkrankungen verursachten Todesfälle verantwortlich sind. Die jährlichen Kosten aufgrund der Vernachlässigung dieser Erkrankungen in Europa belaufen sich auf 21 Milliarden Dollar.