Akutes Lungenversagen (ARDS): Grundlagen

Es gibt eine ganze Reihe von Krankheiten, die dazu führen können, dass das Atmungsorgan Lunge seine Funktion akut nicht mehr übernimmt. Die häufigste Erkrankung, die in ein akutes Lungenversagen mündet, ist dabei die Lungenentzündung, die Pneumonie. Aber es gibt auch andere Erkrankungen, wie zum Beispiel eine Blutvergiftung, eine Sepsis oder auch Schädigungen der Lunge durch Unfälle - ein sogenanntes Thoraxtrauma. Dann wird die Lunge so geschädigt, dass die Sauerstoffaufnahme und später im Verlauf die Kohlendioxidabgabe gestört ist. Es entsteht eine schwere Unterversorgung mit Sauerstoff, die dann durch therapeutische Maßnahmen ausgeglichen werden muss.

Die Luftnot steht im Vordergrund. Diese Luftnot steigert sich, je ausgeprägter das Lungenversagen ist. Dann können natürlich Symptome dazukommen, die mit der Grundkrankheit zu tun haben - also bei der Lungenentzündung, bei der Blutvergiftung, andere Organstörungen wie beispielsweise ein Abfallen des Blutdrucks, ein Anstieg des Blutzuckers oder ein Versagen der Nierenfunktion. Für das akute Lungenversagen selbst aber ist die Luftnot, der Sauerstoffmangel das wegweisende Symptom.

Hier gibt es klar definierte internationale Vorgaben. Die letzte Definition ist die sogenannte Berlin-Definition, die auf einem Kongress in Berlin erstellt worden ist, auch wenn gar kein Berliner beteiligt war an dieser Definition. Hier spielen vor allen Dingen das Ausmaß des Sauerstoffmangels, die Veränderung im Röntgenbild und dem CT und der Ausschluss anderer Ursachen für den Sauerstoffmangel - also zum Beispiel eine Herzschwäche, die mit einem akuten Lungenversagen nichts zu tun hat - eine Rolle.

Primär rein symptomatisch, das heißt wir versuchen, den Sauerstoffmangel auszugleichen - im leichten Stadium durch Zufuhr von Sauerstoff über eine Sonde oder eine Maske. Später durch Beatmung, im extremen Stadium durch Intubation und Beatmung. Inzwischen haben wir für die Patienten, die mit Beatmung alleine nicht aus der Sauerstoffmangelsituation herauskommen, auch die "künstliche Lunge", ein extrakorporales Oxygenierungsverfahren - die sogenannte ECMO als Methode zur Verfügung. Und dann muss natürlich die Grundkrankheit behandelt werden, also die Lungenentzündung und Blutvergiftung mit Antibiotika, andere Erkrankungen mit den Mitteln, die für diese zur Verfügung stehen. Und dann sind wir in Forschung und klinischen Studien - und das ist etwas, was das Deutsche Zentrum für Lungenforschung macht - um diesen Entzündungsprozess, der im Rahmen des akuten Lungenversagens ausgelöst, wird besser beeinflussen und normalisieren zu können.

Wenn Sie schon eine Lungenschädigung haben, zum Beispiel eine chronisch obstruktive Lungenerkrankung, eine COPD, oder andere Lungenerkrankungen, dann haben sie ein höheres Risiko für eine akutes Lungenversagen. Und natürlich gerade bei immungeschwächten Patienten gibt es eine größere Empfindlichkeit für Infektionskrankheiten und diese sind ja die Grundlage für einen großen Teil des akuten Lungenversagens. Ganz allgemein kann man sagen, ältere Menschen, Menschen mit mehr Vorerkrankungen, immungeschwächte Patienten haben ein höheres Risiko.

Forschungsansätze gibt es in ganz verschiedenen Richtungen. Zunächst ich habe ja schon gesagt, wir haben als Ersatztherapie die Beatmung und im Extremfall die Therapie mit der "künstlichen Lunge", der ECMO. Hier versuchen wir, die Systeme zu verbessern. Die Risiken dieser Systeme, zum Beispiel die Auslösung von vermehrten Blutungen, zu reduzieren, die Systeme kleiner und fehlerunanfälliger zu machen. Wir nennen das in der Wissenschaft Device-Weiterentwicklung. Dann werden verschiedene Stadien des akuten Lungenversagens angesehen und versucht zu beeinflussen. Das frühe Stadium, das Stadium der akuten Entzündung, und hier vor allem die Entzündungszellen - die neutrophilen Granulozyten, die dort eine Rolle spielen. Aber zunehmend mehr im Blickwinkel: das späte Stadium des ARDS. Dann, wenn beim akuten Lungenversagen eine bindegewebige Reparatur der Organschäden entsteht und ein nicht mehr funktionsfähiges Organ zurückbleibt. Hier kennen wir inzwischen viele der Spieler, die eine solche Fehlentwicklung begünstigen, und versuchen durch neue Medikamente, neue Therapiemaßnahmen hier einen Einfluss auf die Heilung des akuten Lungenversagens zu nehmen.

Eine gesunde Lunge versorgt den Menschen mit Sauerstoff und transportiert Kohlendioxid ab. Dieser Gasaustausch ist lebenswichtig und bedarf einer riesigen Lungenoberfläche: Beim Erwachsenen erreicht sie die Größe eines Tennisplatzes. Doch die Atmung ist störanfällig. So gelangen neben Sauerstoff und anderen Gasen auch Krankheitserreger und kleine Partikel wie Pollen oder Feinstaub in die Lunge. Die Schleimhaut der Atemwege hält das Atmungsorgan sauber und befördert eingeatmete Partikel wieder hinaus. Am Ende der Atemwege, im Bereich des Gasaustauschs, würde dieser Schleim jedoch stören. Daher ist die Lungenoberfläche dort ungeschützt. Funktioniert die Beseitigung von eingeatmeten Erregern nicht schnell genug, kann es zu einer Infektion kommen und die Atemwege können sich entzünden. Sind die Bronchen entzündet, schwillt die Schleimhaut an und verengt sie. Außerdem entsteht mehr zäher Schleim, der die Atemwege verstopft. Es gibt akute Entzündungen, die wieder abklingen, und chronische Entzündungen, die dauerhaft auftreten. Akute Entzündungen können vorübergehende Erkrankungen wie eine Bronchitis oder Lungenentzündung verursachen. Sie können aber auch eine schon bestehende Lungenerkrankung verschlimmern, zum Beispiel COPD oder Asthma. Sind die Bronchien chronisch - also dauerhaft - entzündet, kann dies der Auslöser einer ganzen Reihe von chronischen Lungenerkrankungen sein, zum Beispiel von Asthma. Das Wissen um die Bedeutung von Entzündungen hilft Forschenden, neue Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln. Entzündungen sind Abwehrreaktion des Immunsystems gegen schädliche Einflüsse. Viele verschiedene Zelltypen und Botenstoffe wirken hier zusammen. Welche genau, unterscheidet sich, je nachdem ob Bakterien, Viren oder andere Partikel bekämpft werden. Ein Zelltyp, der eine Rolle spielen kann, sind spezielle weiße Blutkörperchen: die T-Helferzellen. Es gibt verschiedene Arten von T-Helferzellen, zum Beispiel die TH1- und TH2-Zellen. Sie befinden sich normalerweise in einem Gleichgewicht. Manchmal gewinnen jedoch die TH2-Zellen die Oberhand. Dann entsteht eine sogenannte Typ 2-Entzündung. Daran kann die Behandlung ansetzen. Es gibt verschiedene Medikamentengruppen zur Behandlung von Lungenerkrankungen, zum Beispiel bronchienerweiternde Medikamente oder antientzündliche Mittel. Inzwischen gibt es sogar Wirkstoffe, die gezielt die Typ 2-Entzündung bekämpfen: bestimmte Biologika oder monoklonale Antikörper. Forschende arbeiten mit Hochdruck daran, für immer mehr Lungenerkrankungen diese neuartigen Antikörper zu entwickeln und zu erproben.