Das Alpha-1-Proteaseninhibitor-Mangelempysem

Wie kommt es zu dieser Art Lungenemphysem?

Das sogenannte Proteasen-/Antiproteasen-Konzept liefert eine Erklärung. Proteasen sind Enzyme, die es erleichtern, verschiedene Eiweisse (Proteine) anzudauen. Dies erfolgt auch in einem gesunden Körper kontrolliert, um eine dauerhafte Erneuerung von Geweben zu gewährleisten. Zum Schutz davor, dass diese Proteasen zu viel Gewebe angreifen, gibt es die sogenannten körpereigenen Antiproteasen oder Proteaseninhibitoren, die die Wirkung der Proteasen hemmen. Es besteht also im Normalfall ein Gleichgewicht zwischen Proteasen und Antiproteasen, wodurch ein gezielter Gewebeumbau ermöglicht, aber eine Erkrankung verhindert wird.

Einerseits kann es nun durch Infektionen der Atemwege (bronchopulmonale Infekte) dazu kommen, dass Proteasen vermehrt vorkommen. Andererseits können die Antiproteasen vermindert sein. Dies kann entweder angeboren (Alpha-1-Antitrypsin-Mangel) oder durch Inaktivierung von inhalativen Schadstoffen (Zigarettenrauch) passieren.

Das Gleichgewicht zwischen Proteasen und Antiproteasen verschiebt sich also zu den Proteasen, wodurch es zu einem vermehrten Angriff der Proteasen am Lungengerüst kommt. Das Gewebe wird angegriffen und über längere Zeit stark reduziert. Die Reduktion der Austauschfläche zwischen Blut und Luft ist das, was sich durch die spezifischen Symptome dann als Emphysem bemerkbar macht.

Durch die Entwicklung eines Emphysems kommt zu einer Einschränkung der normalen Lungenfunktion. Aufgrund von Wandinstabilitäten durch Entzündungen und Umbauvorgänge kann es zu einer verengenden (obstruktiven) Atemwegserkrankung kommen.

Wie oben im Proteasen/Antiproteasen schon erwähnt wurde, gibt es körpereigene Stoffe, die den Gewebeum- und abbau in der Lunge hemmen können: Das sind die sogenannten Antiproteasen, wobei das Alpha-1-Antitrypsin einer der wichtigsten Stoffe ist. Es gibt nun Krankheiten, bei denen der Körper nicht genug Alpha-1-Antitrypsin bildet. Dann kommt es zu einem Mangel an Alpha-1-Antitrypsin und einem Überwiegen der Proteasenwirkung, die das Lungengewebe abbauen.

Zu solchen Mangelerscheinungen kommt es bei speziellen genetischen Defekten. Diese werden vererbt auf dem Chromosom 14 und kommen in unterschiedlich schweren Ausprägungen vor, da verschiedene Varianten (=Allele, von denen S, M und Z bekannt sind) des betroffenen Gens existieren. Die meisten Menschen haben zwei Kopien der M-Variante (PiMM) und sind damit gesund.

Die schwerste Form ist der sogenannte Phänotyp PiZZ (=Proteasen Inhibitor Gen mit den Allelen Z und Z, sogenannte homozygote Form, bei der beide Kopien des Gens fehlerhaft sind), bei dem es zu einem Absinken des Alpha-1-Antitrypsins auf weniger als 15% des Solwerts kommt. Diese Form führt unbehandelt schon im Kindes- oder frühen Erwachsenenalter zur Entwicklung eines Lungenemphysems. Da das Alpha-1-Antitrypsin auch in anderen Teilen des Körpers Funktionen aufweist, kann es auch zu anderen Organbeteiligungen wie zu einer Leberzirrhose kommen. Diese schwere Form der Erkrankung liegt bei ca. 1-2% aller Patienten mit einem Lungenemphysem vor und damit ca. 1:10000 in der gesamten Bevölkerung vertreten.

Eine andere Form des Alpha-1-Antitrypsin Mangels ist die sogenannte heterozygote Ausprägung (PiSZ mit den Allelen). Dabei besteht nur eine leichtere Form der Erkrankung, weil eine Kopie des Gens nicht fehlerhaft ist (S=gesund, Z=defekt). Der Serumspiegel von Alpha-1-Antitrypsin liegt in diesem Falle bei ca. 25-40% des Sollwerts. Bei dieser Höhe des Enzyms kommt es vor allem bei zusätzlichen auslösenden Faktoren (z.B. Infekte, Rauchen, Staub, u.a.) zur manifestation der Erkrankung. Sofern man sich als Betroffener diesen Gefahren auf Dauer aussetzt, kommt es zu einer Verkürzung der Lebenserwartung um Jahre !

Alle anderen Kombinationen, die möglich sind (PiSS, PiMZ, PiMS), weisen genügend hohe Werte an Alph-1-Antitrypsin im Blut auf (>40% des Sollwerts), um kein erhöhtes Risiko für die Erkrankung zu haben.

(Dr. J. Steier/Dr. M. Prittwitz 1. Fassung 2003)