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Michael Haggenmueller
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Bronchopulmonale Dysplasie (BPD)

Bronchopulmonale Dysplasie (BPD) bezeichnet die chronische Lungenerkrankung bei Frühgeborenen. Besonders Frühchen mit einem geringen Geburtsgewicht oder extremer Unreife sind von BPD betroffen. 

Wissenschaftliche Beratung: 

Bronchopulmonale Dysplasie (BPD) bezeichnet die chronische Lungenerkrankung bei Frühgeborenen. Besonders Frühchen mit einem geringen Geburtsgewicht oder extremer Unreife sind von BPD betroffen. 

Wissenschaftliche Beratung: 

Was ist Bronchopulmonale Dysplasie und was steckt hinter der Erkrankung?

Bei der Bronchopulmonalen Dysplasie entsteht ein Ungleichgewicht zwischen Lungenschädigung und -reparatur in der sich entwickelnden Lunge. Dieses Ungleichgewicht stört die Lungenentwicklung.

Kommen Kinder zu früh und/oder mit geringem Gewicht auf die Welt, sind ihre Lungen strukturell und funktionell unreif und daher noch nicht effizient genug in der Lage, ausreichenden Gasaustausch zu gewährleisten. 

Für einen effektiven Gasaustausch und damit eine gute Sauerstoffversorgung des Körpers wird eine möglichst große Oberfläche benötigt. Diese wird durch die Anlage und Entwicklung unzähliger kleiner Lungenbläschen (Alveolen) geschaffen. Die Lungenbläschen grenzen an umgebende kleinste Blutgefäße und bilden mit ihnen die Gasaustauschfläche. Lungenbläschen und Blutgefäße sind durch eine sehr dünne Gewebegrenze voneinander getrennt.

Die Entfaltung der Lungenbläschen bei der Einatmung – vor allen Dingen bei und direkt nach der Geburt - wird durch das sogenannte „surface active agent“ (Surfactant) entscheidend unterstützt. Diese Substanz wird von der Lunge produziert. Sie verringert die Oberflächenspannung der Lungenbläschen, sodass sich die Lunge gut entfalten kann.

Wichtige Schritte der Lungenentwicklung finden erst zum Ende der Schwangerschaft oder sogar erst nach der Geburt statt, so dass bei Frühgeborenen kritischen Vorgänge noch nicht abgeschlossen sind. In Folge bedeutet dies:

  • strukturelle Unreife der Lunge. Die Zahl der Lungenbläschen und kleinen Lungengefäßen ist reduziert.
  • funktionelle Unreife, wodurch zu wenig Surfactant gebildet wird, und das Signalsystem zwischen den einzelnen Zellsystemen der Lunge noch nicht ausgereift ist.
  • Dazu kommt eine Unreife des Atemzentrums im Hirnstamm. Dies führt zu unregelmäßigen und mit Atempausen abwechselnden Atemzügen.

Was passiert bei BPD in der Lunge?

Um nach der Geburt eine ausreichende Versorgung des Körpers mit Sauerstoff zu gewährleisten, muss die unreife Lunge der zu früh geborenen Kinder oft durch künstliche Beatmung und die Gabe von Sauerstoff unterstützt werden.

Die lebensrettende, künstliche Beatmung und die Sauerstoffgabe können jedoch wichtige Entwicklungsprozesse in der Lunge negativ beeinflussen: Entzündungsprozesse werden begünstigt und Signalwege beeinträchtigt, die das Zusammenspiel verschiedener Zellen in der Lunge ermöglichen sollen. Es kommt zu einem deutlichen Umbau des Lungengerüstes, sodass es seiner Funktion als Leitstruktur für Entwicklungsprozesse nicht mehr ausreihend gut nachkommen kann.

Je nach Schweregrad der Veränderungen entstehen bei BPD am Ende narbiges Lungengewebe und vergrößerte Lungenbläschen, sogenannten Emphysemblasen. Auch ein Umbau der Atemwege und des Lungengefäßsystems geht mit BPD einher. Mit den derzeit verfügbaren bildgebenden Verfahren, können diese Umbauprozesse jedoch oft nicht deutlich genug dargestellt werden.

BPD: Risikofaktoren

Zu den Risikofaktoren für die Entwicklung einer Bronchopulmonalen Dysplasie gehören

  • vorgeburtliche und nachgeburtliche Infektionen,
  • das Vorliegen einer Wachstumsverzögerung,
  • die Wirkung von künstlicher Beatmung und Sauerstoff
  • oder aber auch der vorgeburtliche Einfluss von Zigarettenrauch.

Diese und andere Faktoren wirken auf die strukturell und funktionell unreife Lunge der Frühgeborenen. Auch hierbei gilt: je kleiner und leichter ein frühgeborenes Kind bei der Geburt ist, desto größer ist das Risiko für Langzeitauffälligkeiten. 

Die Bronchopulmonale Dysplasie entsteht somit nicht durch den Einfluss nur eines einzigen Faktors, sondern wird durch eine Mehrzahl von Risikofaktoren und ihr Zusammenwirken begünstigt. 

Statistisch gesehen tritt die BPD zudem etwas häufiger bei männlichen Frühgeborenen auf. Große Studien zeigen zudem, dass genetische Faktoren das Risiko für Bronchopulmonale Dysplasie mitbestimmen. In Zukunft wird diesem Wissen um mögliche weitere Risikofaktoren vielleicht noch mehr Bedeutung zukommen. 

Wie häufig tritt BPD auf?

Die Bronchopulmonale Dysplasie ist die häufigste Lungenerkrankung bei Frühgeborenen.

Nach Angaben der Literatur tritt sie bei 30 bis 50 Prozent der Frühchen mit einem Geburtsgewicht unter 1000 Gramm und Kindern auf, die vor der 28. Schwangerschaftswoche zur Welt gekommen sind. Bei Kindern, die nach der 29. Schwangerschaftswoche und einem Geburtsgewicht über 1000 Gramm geboren werden, ist die BPD seltener. Etwa eines von zehn sehr früh, das heißt vor der 32. Schwangerschaftswoche geborenen Kindern, entwickelt eine Bronchopulmonale Dysplasie. 

Im Vergleich verschiedener Länder, Regionen oder sogar Versorgungszentren schwankt die BPD-Häufigkeit oft stark. Man geht davon aus, dass dies wahrscheinlich weniger am jeweiligen Anteil zu früh geborener Kinder als vielmehr an den unterschiedlichen Methoden liegt, wie die Frühchen versorgt und behandelt werden. 

BPD: Symptome und Diagnose

Bislang können Ärzt:innen noch nicht direkt nach der Geburt erkennen, welche Kinder eine Bronchopulmonale Dysplasie entwickeln werden. Die BPD-Diagnose wird erst zur Zeit der eigentlichen 36. Schwangerschaftswoche und damit kurz vor Entlassung gestellt.

Dies hat auch negative Auswirkungen auf die Therapie der BPD, mit der idealerweise direkt nach der Geburt begonnen werden sollte.

Erstmals wurde Bronchopulmonale Dysplasie 1967 von Northway und Kollegen beschrieben als beatmungs- und sauerstoffvermittelte Schädigung bei damals relativ reifen Frühgeborenen. Heute gilt die Definition eines vom National Institute of Health (NIH) in den USA einberufenen Workshops, dessen Empfehlungen von Jobe und Bancalari 2001 zusammengefasst wurden. 

Demnach spricht man von einer BPD, wenn ein Frühgeborenes in den ersten 28 Tagen Sauerstoff benötigt. Die weitere Einteilung in BPD-Schweregrade richtet sich nach der Dauer und Höhe des Beatmungs- und Sauerstoffbedarfs und wird endgültig in der 36. Schwangerschaftswoche festgelegt. Von vielen Seiten wird ein Sauerstofftest bei Entlassung gefordert, um den Bedarf unabhängig von örtlichen Standards zu bestimmen. 

Eine Röntgenuntersuchung des Brustkorbs (Röntgen-Thorax) zeigt Veränderungen, die mit einer BPD einhergehen, ist aber nicht sensibel genug für die differenzierte Beurteilung.

Lungenfunktionstests müssen bei den kleinen Patient:innen mit besonderer Sorgfalt durchgeführt werden, sind aber in den meisten Kliniken erst bei älteren Kindern ab dem 4. oder 5. Lebensjahr möglich.

Atemfrequenz und Atemanstrengung (Auftreten sogenannter „Einziehungen“ der Haut zwischen den Rippen) können den Mediziner:innen in der klinischen Beobachtung Aufschluss darüber geben, inwieweit die Funktion der Lunge der Babys durch die Bronchopulmonale Dysplasie beeinträchtigt ist.

BPD-Symptome

Die Bronchopulmonale Dysplasie verursacht bestimmte weitere allgemeine Symptome. Allerdings lässt sich anhand dieser BPD-Symptome nicht erkennen, welche der vielfältigen Veränderungen in der Lunge genau vorliegen.

Die wichtigsten BPD-Symptome und Auffälligkeiten sind:

  • Schnelles und/oder erschwertes Atmen (erhöhte Atemfrequenz)
  • Angestrengtes Atmen (zum Beispiel Geräusche beim Ein- und/oder Ausatmen)
  • Bläuliche Verfärbung von Haut und/oder Lippen durch Sauerstoffmangel              
  • Erhöhter Sauerstoffbedarf
  • Vermehrte Infekte

BPD: Welche therapeutischen Möglichkeiten gibt es?

Ziel aller Behandlungsoptionen bei BPD ist es, Schäden der Lunge möglichst zu vermeiden und die Lungenfunktion der Kinder zu verbessern.

Um schon bei Geburt eine gute Entfaltung der Lunge zu unterstützen, wird den Frühgeborenen nach der Entbindung Surfactant über die Luftröhre verabreicht, von wo aus es sich in der Lunge verteilt und die noch ungenügende eigene Produktion der unreifen Lunge unterstützt. So kann auch vermieden werden, dass ein akutes Atemnotsyndrom des Neugeborenen (ANS) entsteht, das als Risikofaktor für die Entwicklung einer BPD gilt. 

Mediziner:innen untersuchen verschiedene weitere Ansätze , um die BPD zu behandeln oder ihrer Entstehung vorzubeugen:

Gabe von Koffein und Vitamin A

Frühgeborene erhalten Koffein, um den unreifen Atemantrieb der Kinder zu verbessern, also für eine regelmäßigere und tiefere Spontanatmung der Kinder zu sorgen. Ziel ist es, die Kinder durch diese Behandlung schneller von der Atem- und Sauerstoffunterstützung zu entwöhnen, was sich positiv auf das BPD-Risiko auswirkt.

Eine weitere Studie untersucht zurzeit, ob die Gabe von Vitamin A Gewebeschäden, die durch die Sauerstoffzufuhr hervorgerufen werden, abmildern kann.

Inhalation von Cortison

In einer multizentrischen Studie konnte darüber hinaus eine frühe und regelmäßige Inhalation mit Cortison die BPD-Rate senken. Cortison als systemische Therapie, also in Form von Injektionen (oder Tabletten) wird aufgrund der Nebenwirkungen vor allem in Bezug auf die neurologische Entwicklung heute eher kurzzeitig eingesetzt. Und nur, wenn andere Möglichkeiten zur Entwöhnung von der Beatmung nicht erfolgreich waren.

Es wird aber auch deutlich, dass bei diesem Behandlungskonzept sehr kleine Kinder trotz der bekannten Nebenwirkungen von einer Behandlung mit Cortison profitieren.

Sauerstofftherapie und Atemunterstützung

Bei Bedarf erhalten Kinder mit Bronchopulmonaler Dysplasie auch nach der Entlassung eine Sauerstofftherapie oder sogar eine Atemunterstützung. Da die maschinelle Beatmung und die Sauerstofftherapie aber auch mit der Entstehung von BPD verbunden sind, versuchen die Ärzt:innen die Versorgung mit diesen Therapien so früh wie möglich zu beenden, ohne dabei eine Unterversorgung der Organe mit Sauerstoff zu riskieren. Ansgestrebt wird eine Sauerstoffsättigung von mindestens 92 Prozent durch die Gabe der hierfür minimal nötigen Sauerstoffmenge. 

Optimale Nährstoff- und Kalorienversorgung

Damit die Lunge der Kinder mit einer BPD wachsen und sich weiter entwickeln kann, ist vor und nach der Entlassung eine optimale Nährstoff- und Kalorienversorgung wichtig.

Die Flüssigkeitszufuhr wird hierbei eher niedriger gehalten, um zu verhindern, dass die Lunge durch Flüssigkeit zusätzlich belastet wird. Manchmal werden aus diesem Grund zur Behandlung der BPD sogar entwässernde Medikamente, sogenannte Diuretika eingesetzt. 

Vorbeugende Therapiemaßnahmen

Die Lungen der Kinder mit BPD – wie auch aller anderen Kinder – sollten keinesfalls Zigarettenrauch oder anderen vor allem umweltbedingten Belastungen ausgesetzt werden.

Ab dem sechsten Monat empfiehlt die STIKO (Ständige Impfkommission am Robert Koch-Institut) die Grippeschutzimpfung (Influenza-Impfung) für Kinder mit BPD. Auch enge Kontaktpersonen (Eltern, Großeltern etc.) sollten gegen Grippe sowie Keuchhusten geimpft sein, um die kleinen Patient:innen vor einer Ansteckung zu schützen. 

Während der Herbst- und Wintermonate sollten Hochrisikopatient:innen mit Bronchopulmonaler Dysplasie eine sogenannte RSV-Prophylaxe mit dem monoklonalen Antikörper Palivizumab erhalten. Dieser schützt gegen das Respiratorische-Synzytial-Virus (RSV), das gerade bei Frühgeborenen schwere Atemwegsinfektionen auslösen kann.

BPD: Wie ist die Prognose und was ist wichtig für die Langzeitbetreuung?

Da unterschiedliche Definitionen von BPD existieren, führt dies zu Unterschieden in der berichteten BPD-Häufigkeit. Aus diesem Grund schwanken auch die Angaben über die Langzeitfolgen der BPD. 

In den ersten Lebensjahren entwickeln Kinder mit BPD häufiger Atemwegsinfektionen, die durch eine Übererregbarkeit des Bronchialsystems begünstigt werden. Hierdurch müssen die Kinder häufiger im Krankenhaus behandelt werden.

Kinder mit einer BPD erreichen im jungen Erwachsenenalter nicht die gleichen Lungenfunktionskapazitäten, wie gesunde Kinder. Hierbei hat aber auch die durch die Frühgeburt verursachte Unreife an sich eine Auswirkung auf die Reifung der Lunge.

Spätere Belastungen für die Lunge wie Zigarettenrauch oder andere inhalierte Umweltgifte sind daher umso belastender für die nicht vollumfänglich gesunde Lunge von BPD-Patient:innen.

Verglichen mit Gleichaltrigen, die nicht zu früh geboren wurden, haben Kinder mit BPD später mehr Atemwegsprobleme, ein höheres Risiko für allergisches Asthma und häufig eine allgemein verringerte Lungenfunktion. Zudem ist das Risiko erhöht, durch die Veränderungen in der Lunge auch einen Lungenhochdruck (pulmonale Hypertonie) zu entwickeln.

Neben den direkten Schäden in der Lunge kann BPD auch andere Organe in Mitleidenschaft ziehen. So ist sie ein unabhängiger Risikofaktor für Auffälligkeiten der körperlichen, motorischen und geistigen Entwicklung. 

Spätfolgen im Erwachsenenalter

Die BPD-Symptome können bis in das Erwachsenenalter bestehen bleiben oder im späteren Alter mit Atemwegs- oder anderen Lungenfunktionsauffälligkeiten wieder deutlicher hervortreten. Diese sollten jedoch nicht mit einem Asthma oder einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) verwechselt werden, sondern erfordern eine spezielle medizinische Begleitung. Die konkreten Langzeitauswirkungen von BPD sind Gegenstand aktueller Untersuchungen.

Bronchopulmonale Dysplasie begleitet die Kinder und späteren Erwachsenen somit – trotz häufig zunächst rückläufiger klinischer Symptome  ein Leben lang, so dass Kinder mit BPD auch nach der Entlassung aus dem Krankenhaus sowie im Erwachsenenalter in angepassten Abständen engmaschig weiterbetreut werden sollten. 

BPD: Forschungsansätze zur Verbesserung von Diagnostik und Therapie

Die Bronchopulmonale Dysplasie wird heutzutage immer noch zu spät diagnostiziert. Die Forschung im Bereich der BPD konzentriert sich daher besonders auf die Frage, mit welchen neuen diagnostischen Möglichkeiten die Krankheit frühzeitig erkannt werden kann.

Forschende suchen beispielsweise nach sogenannten Biomarkern, die eine Bronchopulmonale Dysplasie frühzeitig identifizieren könnten. Dies können Marker im Blut oder der radiologischen Bildgebung sein. 

Durch die Analyse von Blutplasma konnten Forschende des Deutschen Zentrums für Lungenforschung beispielweise zeigen, dass drei spezifische Eiweiße, die im Blut nachweisbar sind, bereits direkt nach der Geburt als Marker-Proteine auf die spätere Entwicklung einer Bronchopulmonalen Dysplasie hinweisen. Die drei Proteine spiegeln Veränderungen in der Lunge wider, für die eine Rolle in der BPD-Entwicklung vermutet wird. Bestätigt sich dieses Ergebnis in weiteren Tests, könnten die Proteine als Biomarker eine einfache Frühdiagnose der BPD möglich machen.

Forschende arbeiten ebenso an anderen neuen und verbesserten Diagnosemöglichkeiten. So werden zum Beispiel neue Strategien der Bildgebung mittels Magnetresonanztomographie (MRT) oder Ultraschall untersucht, um Lungenveränderungen und damit eine sich entwickelnde Bronchopulmonale Dysplasie frühzeitig zu erkennen. Möglichkeiten der Bildgebung ohne Strahlenbelastungen können hierbei helfen, Veränderungen der Lunge sensitiv dazustellen.

Weitere Forschungsarbeiten zur Bronchopulmonalen Dysplasie beschäftigen sich mit den Entstehungsmechanismen und der Frage, welche Faktoren und molekularen Mechanismen zur Entstehung der Erkrankung beitragen. Denn ein besseres Verständnis der Krankheitsentstehung kann langfristig helfen, neue BPD-Therapien oder auch Präventionsstrategien zu entwickeln. 

Quellen

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  • Bundesministerium für Bildung und Forschung: Frühdiagnose schwerer Lungenerkrankung bei Babys. Newsletter Februar 2018 
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Letzte Aktualisierung: 13.01.2022