Zusammenhang zwischen Ernährungszustand und Atemmuskelschwäche bei erwachsenen Patienten mit Bronchietasis

Viele verschiedene und weit verbreitete chronische Atemwegserkrankungen, wie chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), Mukoviszidose (CF), Nicht-CF-Bronchiektasien, idiopathische Lungenfibrose (IPF) und Lungenkrebs, betreffen nicht nur die Lunge, sondern sind oft mit systemischen Erkrankungen verbunden Manifestationen (1-5). Letzteres kann durch das gleichzeitige Vorhandensein von Alterung, Komorbiditäten oder ungesunden Lebensgewohnheiten verstärkt werden. Zu den systemischen Manifestationen chronischer Atemwegserkrankungen gehören Ernährungsstörungen. Wenn diese Ernährungsstörungen sehr schwerwiegend werden und zu einem deutlichen Verlust von Gewicht und Muskelmasse führen, handelt es sich um ein komplexes metabolisches Syndrom, das als Kachexie bezeichnet wird. Es sollte jedoch bedacht werden, dass die ersten Stadien von Ernährungsstörungen nicht zwangsläufig mit einem offensichtlichen Gewichtsverlust einhergehen. Die Diagnose und Stratifizierung von Patienten mit beeinträchtigtem Ernährungszustand ist wichtig, um über den geeigneten Therapieansatz zu entscheiden. Tatsächlich konnte eindeutig nachgewiesen werden, dass therapeutische Interventionen bereits bei nur moderatem Anstieg des Körpergewichts oder der Muskelmasse die Prognose von Atemwegspatienten mit Ernährungsstörungen verbessern können (6). Daher sollten Mediziner in der Lage sein, diese Mängel frühzeitig zu erkennen.

Eine der wichtigsten klinischen Folgen von Ernährungsdefiziten bei Patienten mit chronischen Atemwegserkrankungen ist der Verlust von Muskelmasse und funktionelle Beeinträchtigungen (2,4,9). Nährstoffdefizite beeinträchtigen jedoch nicht nur die Muskelmasse und -funktion, sondern können sich auch negativ auf das Knochen- und Fettgewebe auswirken und in fortgeschritteneren Situationen zu schwerer Kachexie führen. Darüber hinaus beeinträchtigt Mangelernährung auch die Immunkompetenz des Patienten und begünstigt Infektionen und Exazerbationen, die wiederum zu einer Verschlechterung des Ernährungszustands beitragen.

Muskeldysfunktion wird durch den Verlust der Kraft definiert (d. h. der Fähigkeit, eine maximale Anstrengung zu entwickeln und/oder Ausdauer (d. h. der Fähigkeit, eine submaximale Anstrengung über die Zeit aufrechtzuerhalten) (10,11). Diese funktionelle Beeinträchtigung kann relativ stabil (dies wird als „Muskelschwäche“ bezeichnet) oder vorübergehend (sogenannte „Müdigkeit“, die im Ruhezustand reversibel ist) sein (10,11). Muskeldysfunktionen können sowohl die periphere (Extremitäten-) als auch die Atemmuskulatur betreffen und aufgrund unterschiedlicher Ursachen bei akuten oder chronischen Atemwegserkrankungen auftreten. Der Verlust an Muskelmasse ist jedoch wahrscheinlich der Hauptgrund, zumindest bei den Extremitätenmuskeln, und hat schädliche Folgen für die Prognose der Patienten (12,13). Der Begriff „Verlust an Muskelmasse“ wird im Allgemeinen verwendet, um eine Abnahme des globalen Muskelanteils oder -gewichts auszudrücken, auf zellulärer Ebene bedeutet er jedoch tatsächlich den Verlust von Fasern oder, häufiger, eine Verringerung ihrer Größe. Der Verlust an Muskelmasse ist hauptsächlich auf eine Abnahme des kontraktilen Muskelproteingehalts durch verschiedene Mechanismen zurückzuführen, darunter die Aktivierung des Ubiquitin-Proteasom-Systems, Autophagie und Apoptose (14). Globale Muskelmasse und Fasergröße sind die Hauptfaktoren, die zur Muskelkraft beitragen, obwohl auch andere Komponenten wie Fasertypanteile und Muskellänge eine relevante Rolle spielen (12). Daher führt ein Verlust an Muskelmasse oder eine Faseratrophie zu einer Abnahme der Kontraktionskraft. Andererseits hängt die Ausdauer hauptsächlich von der aeroben Muskelkapazität ab, die wiederum ein Ersatz für den Prozentsatz der Fasern mit überwiegend aerobem Stoffwechsel („langsam kontrahierende“ Fasern), der Kapillar- und Mitochondriendichte und der Kapazität oxidativer Enzyme ist auf Stoffwechselwegen (12).

Das Vorliegen einer Funktionsstörung der Gliedmaßenmuskulatur kann sogar das normale Gehen einschränken, was zu einer Einschränkung der täglichen Aktivitäten und des sozialen Lebens des Patienten führt, mit starken negativen Auswirkungen auf die Prognose, die Lebensqualität und die Nutzung sozialer und gesundheitlicher Ressourcen (3,7,8, 15-18). Eine Dysfunktion der Atemmuskulatur ist wiederum mit erhöhter Dyspnoe (10,11,19), einer schlechteren Beatmungsreaktion sowohl auf körperliche Betätigung als auch auf Exazerbationen (19–21) verbunden und kann sogar zu schwerem Atemversagen sowie Entwöhnungsschwierigkeiten bei den untersuchten Patienten führen zur mechanischen Beatmung (22,23).

Bronchiektasen, definiert als abnormale und irreversible Erweiterung der Bronchien, werden auch in der Allgemeinbevölkerung häufig beobachtet, insbesondere seit der breiten Anwendung der hochauflösenden Computertomographie (122). Obwohl Bronchiektasen das Ergebnis unterschiedlicher Prozesse sein können, werden sie derzeit in solche eingeteilt, die mit CF in Zusammenhang stehen, und solche, die unabhängig von einer solchen genetischen Veränderung sind (Nicht-CF), wobei letztere viel häufiger vorkommen (123-125). Darüber hinaus haben die oben genannten Fortschritte in der Bildgebungstechnik die Identifizierung einer unterschiedlichen Anzahl von COPD-Patienten ermöglicht, die auch mehr oder weniger stark an Bronchiektasen leiden (1). Obwohl das häufigste klinische Erscheinungsbild einer Nicht-CF-Bronchiektasie das Vorhandensein von täglichem Husten mit reichlich Auswurf und wiederholten Infektionen ist (123,124), kommen auch Ernährungsstörungen häufig vor (2). Da viele der bei COPD vorhandenen schädlichen Faktoren auch bei Nicht-CF-Bronchiektasen vorhanden sind (lokale und systemische Entzündung, Exazerbationen, Beatmungseinschränkung, Dekonditionierung usw.) (126,127), könnte man spekulieren, dass Muskelfunktionsstörungen auch hier häufig vorkommen Fall. Allerdings bleibt die tatsächliche Prävalenz dieser Erkrankung bei Nicht-CF-Bronchiektasien unklar. Eine Dysfunktion der Atemmuskulatur wurde bei dieser Lungenerkrankung nur gelegentlich beschrieben (2.126.128.129), und dem eventuellen Vorliegen einer Fehlfunktion der Gliedmaßenmuskulatur wurde bisher wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Tatsächlich deuten nur vereinzelte Berichte darauf hin, dass diese letztgenannte Anomalie bei Nicht-CF-Bronchiektasen häufig vorkommt (130,131) und dass die Belastungstoleranz ebenfalls verringert sein kann (126).