Inhalative Probiotika als Ansatz zur Prophylaxe der Bronchopulmonalen Dysplasie (BPD)

01.05.2021 bis 30.04.2023

Die bronchopulmonale Dysplasie (BPD) ist eine chronische Atemwegserkrankung und mit einer Häufigkeit von bis zu 40% eine der wichtigsten Komplikationen bei sehr kleinen Frühgeborenen. Die BPD ist eng assoziiert mit einem schlechten neurologischen Outcome und einer verminderten Lungenfunktion im späteren Leben. Bisher sind die Optionen zur Prävention der BPD sehr limitiert.
Lange Zeit galt die Lunge als „steriles“ Organ, in den letzten Jahren konnten jedoch eine Reihe von Studien zeigen, dass die Lungen gesunder Individuen ein Mikrobiom beherbergen und dass die Kolonisation der Lungen bei Neugeborenen wichtig für die Ausreifung der pulmonalen Immunität ist. Veränderungen des intestinalen, aber auch Veränderungen des pulmonalen Mikrobioms im Sinne einer Fehlbesiedlung oder „Dysbiose“ sind mit Lungenerkrankungen im Kindesalter assoziiert. Außerdem konnten Tierversuche zeigen, dass das komplette Fehlen eines Mikrobioms bei keimfrei gehaltenen Mäusen oder die Zerstörung des Mikrobioms durch Antibiotika die Anfälligkeit für pulmonale Infektionen und allergische Atemwegserkrankungen erhöht.
Bezüglich eines Zusammenhangs zwischen dem Atemwegsmikrobiom und der Pathogenese der BPD gibt es nur wenige Studien, die inhomogene Ergebnisse lieferten. Beim Menschen konnte gezeigt werden, dass der Nachweis von Ureaplasma spp. sowie das Fehlen (bzw. ein nur geringer Nachweis) von Lactobacillus spp. mit dem Auftreten der BPD assoziiert waren. Außerdem scheint eine frühe Antibiotikatherapie das Risiko für die Entwicklung einer BPD zu erhöhen. Im BPD-Tiermodell führte eine Zerstörung des Mikrobioms durch Antibiotika ebenfalls zu einer erhöhten Mortalität, überraschenderweise entwickelten keimfrei gehaltene Mäuse aber eine weniger schwere BPD als konventionell gehaltene Tiere, was darauf hinweist, dass nicht die mikrobielle Kolonisierung per se, sondern vielmehr das Vorhandensein oder Fehlen bestimmter Bakterien entscheidend für Entstehung der BPD ist.
Ansätze zur Modulation des Mikrobioms durch Probiotika zur Prävention von Erkrankungen wurden bereits vielfach untersucht. Das für die Neonatologie bedeutendste Beispiel ist die orale Applikation von Probiotika zur Prävention der NEC. Für Atemwegserkrankungen konnte im Mausmodell gezeigt werden, dass oral, sowie intranasal verabreichte Probiotika vor pulmonalen Infektionen und Asthma schützen. Für die BPD gibt es lediglich Daten, die als Nebeneffekt in Studien, in denen eigentlich der Effekt einer oralen Probiotikagabe auf das Auftreten der NEC untersucht wurde, auch die Auswirkung auf die BPD analysierten, hier jedoch keine günstigen Effekte nachweisen konnten. Bisher ist aber noch völlig unklar, ob oral verabreichte Probiotika das Lungenmikrobiom überhaupt beeinflussen. Studien, in denen Probiotika inhalativ oder wenigstens intranasal oder oropharyngeal verabreicht wurden existieren bisher nicht. In diesem Projekt soll die Rolle des Atemwegsmikrobioms für die Pathogenese der BPD genauer untersucht werden und die Applikation von inhalativen Probiotika als möglicher präventiver Ansatz im Tiermodell getestet werden.