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Pulmologie 11. März 2013

Ectoin gegen COPD

Ein Wirkstoff aus extremophilen Bakterien verbessert Lungeninflammation.

Umweltmediziner konnten erstmals einen positiven Einfluss des Naturstoffes Ectoin auf die Lungenentzündung im Zusammenhang mit COPD nachweisen. Ectoin ist nicht nur in der Lage, der schädlichen Wirkung von Staubpartikeln auf die gesunde Lunge vorzubeugen, der Wirkstoff hat auch das Potenzial, eine bestehende Lungenentzündung zu vermindern.

COPD ist eine der häufigsten Zivilisationserkrankungen unserer Zeit. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation waren 2004 weltweit 64 Millionen Menschen an COPD erkrankt und es wird erwartet, dass innerhalb der nächsten Jahre COPD zur dritthäufigsten Todesursache wird.

Die Ursache dieser Erkrankung liegt vor allem in der Belastung der Atemluft mit Schadstoffen wie Zigarettenrauch oder Feinstaub aus Verbrennungsprozessen. Gängige Therapien wie z.B. die Inhalation von Glukokortikoiden (Kortison) sind bei dieser Erkrankung wenig wirksam, da ein bestimmter Typ von Entzündungszellen (neutrophile Granulozyten), die gegen diese Therapie unempfindlich sind, in die Lunge einwandert und dort das Lungengewebe schädigt und zu einer Aufrechterhaltung und stetigen Verstärkung der Entzündungsreaktion führt.

Die Folgen davon sind der Abbau des Bindegewebes der Lunge (Emphysem), chronische Bronchitis und eine Verengung der oberen Atemwege. Die Patienten können im Endstadium dieser irreversiblen Krankheit nur noch unter ständiger Sauerstoffbeatmung überleben.

Schutz vor schädlichen Umwelteinflüssen

In Zusammenarbeit mit einem Biotechnologie-Unternehmen wurde nun in der Arbeitsgruppe von Dr. Klaus Unfried am IUF Leibniz-Institut für Umweltmedizinische Forschung in Düsseldorf der Wirkstoff Ectoin in vorklinischen Studien untersucht. Ectoin stammt aus Bakterien, die an extremen Standorten überleben können. Der Stoff stabilisiert Zellen und schützt so gegen schädliche Umwelteinflüsse.

Da der Stoff sehr gut von allen lebenden Zellen vertragen wird, haben die Forscher nun versucht, die stabilisierende Wirkung im Modell der umweltinduzierten Lungenentzündung zu demonstrieren. Bereits aus früheren Experimenten wussten die Wissenschaftler, dass Ectoin in der Lage ist, der schädlichen Wirkung von Staubpartikeln auf die gesunde Lunge vorzubeugen.

In der aktuellen Publikation beschreiben sie nun, dass dieser Wirkstoff auch das Potenzial hat, eine bestehende Lungenentzündung zu vermindern. Sie zeigen, dass bei dieser Form der Lungenentzündung die Lebensdauer der Entzündungszellen verlängert ist. So tragen Zellen, die den Organismus eigentlich vor Infektionen schützen sollen, zur Verschlimmerung der Krankheit bei. Diesem Effekt beugt der biophysikalische Wirkstoff Ectoin vor. Durch eine Stabilisierung der Zellmembran sterben die Entzündungszellen zu dem von der Natur vorgesehenen Zeitpunkt ab und die Entzündung geht zurück. Dieser Mechanismus funktioniert nicht nur im Modellsystem, sondern ließ sich auch in Zellen aus dem Blut von COPD-Patienten nachweisen.

Da der Naturstoff Ectoin bereits als Medizinprodukt zur Inhalation zugelassen ist, sind die Forscher optimistisch hinsichtlich weiterführender Studien zur potenziellen Anwendung beim Menschen.

Originalpublikation: Sydlik U et al.: Recovery of neutrophil apoptosis by ectoine: a new strategy against lung inflammation; Eur Respir J 2013; 41 (2): 433-42

Ectoin

Der Naturstoff Ectoin ist eine niedermolekulare, stark wasserbindende organische Verbindung, die vor allem in halophilen Bakterien vorkommt. Die Substanz ermöglicht es den Bakterien, in extremen Umgebungen zu überleben. Es stabilisiert die natürliche Struktur von Biopolymeren wie Proteinen, Nukleinsäuren und Biomembranen. In der Kosmetik wird Ectoin zur Hautpflege eingesetzt. Es soll die Haut vor UV-Strahlung, Trockenheit, Hitze und Kälte schützen.

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