Mukoviszidose – Aspergillus fumigatus mindert Vitamin-D-Schutz

Auch ohne eine allergische bronchopulmonale Aspergillose (ABPA) findet sich bei Patienten mit zystischer Fibrose (CF) häufig eine Aspergillus fumigatus-Besiedlung. C. A. Coughlan et al. haben den Zusammenhang mit dem Erfolg einer Vitamin-D-Supplementation zur Prävention einer ABPA untersucht.
Am J Respir Crit Care Med 2012; 186: 999–1007

Aspergillus fumigatus ist ein Schimmelpilz aus der Gattung der Gießkannschimmel (Aspergillus). (Bild: CDC.)

Ein Vitamin-D-Mangel gilt als ein möglicher Risikofaktor für eine ABPA bei CF, weil dieser in vitro mit einer erhöhten Interleukin(IL)-5- und IL-13-Produktion einhergeht und die Deletion des Vitamin- D-Rezeptors ebenfalls eine Erhöhung dieser Zytokine verursacht und zu einer pulmonalen Inflammation führt.

Die vorliegende Studie untersuchte den Zusammenhang von A. fumigatus-Besiedlung ohne ABPA, festgestellt anhand des Sputums und/oder der Flüssigkeit aus einer bronchoalveolären Lavage (BALF) und der nukleären Expression des Vitamin-D-Rezeptors (VDR), die mit Hilfe der quantitativen Real-Time-Polymerase-Kettenreaktion (qRT-PCR) und einem Western-Blot bestimmt wurde. Zusätzlich wurden die IL5- und Il-13-Spiegel per ELISA ermittelt. Den Effekt der Eradikation von A. fumigatus mit Hilfe des Antimykotikums Itraconazol wiesen die Wissenschaftler durch eine Kombination von hochauflösender Computertomografie, Lungenfunktionstestung und Mikrobiologie nach.

Eradikation für Vitamin-D-Effekt essentiel

Bei einer A.-fumigatus-Besiedlung ohne ABPA war die VDR-Expression in den Epithelzellen der Trachea um 80 % und in den Epithelzellen der Bronchien um 100 % herunterreguliert. Als Ursache identifizierten die Forscher den Pilzmetaboliten Gliotoxin, der in vitro dem positiven Effekt der Gabe von Vitamin D auf die VDRExpression entgegen wirkte und zu einer erhöhten IL-5- und IL-13-Produktion führte. In vivo war die A.-fumigatus-Besiedlung positiv mit einer erhöhten Gliotoxin-Konzentration und erhöhten IL5- und IL13-Spiegeln in der BALF assoziiert.

Wurde die A.-fumigatus-Besiedlung der Atemwege mit Hilfe von Itraconazol eradiziert, ließ sich eine Abnahme von Gliotoxin, IL-5 und IL-13 beobachten. Gleichzeitig besserten sich die Atemwegssymptome. Zudem verringerte sich das Mosaikmuster in der hochauflösenden Computertomografie als Hinweis auf eine stabilisierte Lungenfunktion.