PatientInnen mit einer chronischen Bronchiektasen-Erkrankung erleben in ihrem Krankheitsverlauf einen Teufelskreis aus Entzündungen, chronischen Infektionen und damit einhergehenden Schädigungen ihrer Atemwege. Ilona Rosenboom aus der BREATH-Arbeitsgruppe von Prof. Burkhard Tümmler an der MHH beschäftigte sich in ihrer Arbeit mit dem Infektionsanteil der Erkrankung. Sie untersuchte die Zusammensetzung der Lungenflora, des sogenannten Atemwegs-Metagenoms, von Proben der PatientInnen ihres Kooperationspartners Prof. James Chalmers von der University of Dundee in Schottland.  Das Atemwegs-Metagenom beschreibt die Gesamtheit der genomischen Informationen der Mikroorganismen, die in der Lunge leben. Um diese Lebensgemeinschaft aus Bakterien, Viren und Pilzen direkt aus der natürlichen Umgebung heraus zu charakterisieren, wurde in Zusammenarbeit mit der Research Core Unit „Genomics“ der MHH eine Metagenom-Pipeline entwickelt. Aus Sputumproben der Erkrankten wurde DNA isoliert, die dann mittels Sequenzierung gelesen und über High-Performance-Computing den entsprechenden Mikroorganismen zugeordnet wurde.

Die Ergebnisse zeigten, dass PatientInnen mit einer Bronchiektasen-Erkrankung ein breites Spektrum an individuellen Signaturen aufweisen, von diversen Metagenomen bestehend aus dutzenden kommensalen Bakterien bis hin zu Monokulturen von Pathogenen. Die dabei am häufigsten gefundenen Krankheitserreger waren Haemophilus influenzae und der aus der Mukoviszidose bekannte Pseudomonas aeruginosa (vgl. www.breath-hannover.de/news-medien/news/news-detailseite.html. Proben mit geringer Diversität, d. h. einem stark dominierenden Pathogen, kamen typischerweise von PatientInnen mit einem schweren Krankheitsverlauf. Betroffene mit einer milden Erkrankung waren überrepräsentiert in der Gruppe der Metagenome ohne typische Infektions-assoziierte Keime. 

An der MHH wurden zusätzlich Sputumproben von gesunden Freiwilligen gesammelt und auf dieselbe Art sequenziert, so konnte ein Vergleich zwischen Erkrankten und Gesunden aufgestellt werden. Dabei fiel auf, dass bei PatientInnen mit einer Bronchiektasen-Erkrankung Gesundheits-assoziierte Bakterien wie z.B. Neisseria subflava und Fusobacterium periodonticum fehlten, auch wenn die Proben keine typischen Krankheitserreger aufwiesen. Frau Rosenboom stellte daher die Hypothese auf, dass sich Dysbiose, also ein Ungleichgewicht im mikrobiellen Ökosystem der Lunge von PatientInnen mit einer Bronchiektasen-Erkrankung nicht erst durch das Vorkommen bekannter Krankheitserreger zeigt, sondern schon durch das Fehlen wichtiger kommensaler Bakterien. „Wir wollen diese Hypothese nun prüfen, um damit ggf. zukünftige Therapiemöglichkeiten für Betroffene zu schaffen“, so Rosenboom vor dem Hintergrund, dass es bis heute in Deutschland noch kein zugelassenes Medikament für die Bronchiektasen-Erkrankung gibt. 

Wir gratulieren Frau Rosenboom herzlich zu ihrem Posterpreis und hoffen in Zukunft noch mehr von ihrer Arbeit berichten zu können.

Text: BREATH/ AB/ IR

Foto: DZL Zentrale