Asthma bronchiale eine "säurebedingte" Erkrankung?

Die Erforschung der Pathogenese des Asthma bronchiale ist in letzter Zeit in Bewegung geraten. Jahrelang galt eine chronische Entzündung der Atemwege als Ursache für die Verengung der Atemwege, die Bronchokonstriktion, welche die anfallsweise Atemnot auslöst. Die gute Wirkung von atemwegserweiternden Betamimetika und den entzündungshemmenden Steroiden bestätigten dieses Konzept, das jedoch nicht alle Aspekte der Erkrankung erfasst. Dies wurde in den letzten Jahren klar, als entdeckt wurde, dass Asthmakranke während eines Asthmaanfalls vermehrt Stickoxide (NO) ausatmen. NO gilt heute als ein wichtiger Marker für den Schweregrad der Erkrankung, und im letzten Dezember hat die "American Thoracic Society" in ihren Empfehlungen erstmals Standards für die Messung der NO-Konzentration in der Atemluft von Asthmatikern festgelegt. Inzwischen hat eine intensive Diskussion darüber eingesetzt, wie es zur Bildung von NO kommt. Eine mögliche Quelle ist die Freisetzung von NO aus nekrotischen eosinophilen Leukozyten, den Zellen, die bei Allergiereaktionen in der Schleimhaut der Atemwege vermehrt gebildet werden.

NO entsteht hier aus Nitrit (NO₂-). Diese Konversion wird durch einen niedrigen pH-Wert begünstigt, was John Hunt und Mitarbeitern an der Universität Charlottesville im US-Staat Virginia auf die Idee brachte, den pH-Wert in der Atemwegsluft zu bestimmen, genauer im Kondensat der Luftfeuchtigkeit der Exspirationsluft. Tatsächlich können sie zeigen, dass der pH-Wert bei Asthmatikern um 2 logarithmische Einheiten niedriger ist als bei Gesunden. Statt des normalen pHs von 7,65, fällt er während der Erkrankung auf 5,23 ab. Nach einer Steroidtherapie normalisiert er sich dagegen rasch wieder.

An den Befund knüpft Hunt weitreichende Spekulationen. Ist der pH-Abfall einfach die Folge der Entzündung oder ist er dagegen für die Entzündung verantwortlich? Der Abfall des pHs war deutlich genug, um in einem in-vitro Versuch mit kultivierten menschlichen Eosinophilen einen Zelltod (Apoptose) auszulösen. Er kommt deshalb als direkter Auslöser für den Asthmaanfall in Frage. Doch welchen Nutzen hätte der Körper durch solch einen Regulationsmechanismus? Hunt vermutet, dass die Aktivierung der Abwehr mittels pH-Abfall normalerweise der Immunabwehr von Atemwegsinfektionen dient. In saurer Umgebung liegt das von den Zellen freigesetzte Nitrit (NO₂-) in Form von HNO₂ vor, das eine toxische Wirkung auf verschiedene Erreger hat. Hinweis hierfür ist, dass verschiedene Erreger, darunter Mycobacterium tuberculosis, eigens Enzyme produzieren, um sich gegen den Angriff von HNO₂ zu wehren. Wenn der saure Atemluft-pH ein subtiles Werkzeug zur Abwehr von Erregern ist, dann wäre diese Strategie für den Körper jedoch nicht ungefährlich. Denn anders als die Magenschleimhaut ist das Bronchialepithel gegen die Säureangriffe in eigener Sache schlecht geschützt. Abgesehen davon, dass der Abfall des pHs einen schweren Bronchospasmus auslösen kann, wird die Motilität der Zilien durch die Säure geschädigt. Der niedrige pH erhöht auch die Viskosität des Mukus, was ebenfalls nicht im Sinne der Körperabwehr ist. Weitere Forschungen müssen nun zeigen, welche Rolle der pH-Abfall tatsächlich beim Asthmageschehen spielt. Denkbar ist aber, dass in Zukunft die Bestimmung der Atemluft-pH ein diagnostischer Parameter wird, etwa für den Schweregrad einer Asthmaerkrankung und die Wirksamkeit der Therapie.