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Auf Alveolarebene liegt seine Funktion als sogenannter „grenzflächenaktiver Faktor“ in der Reduktion der Oberflächenspannung des alveolären Flüssigkeitsfilms der Lungenbläschen. Wenn bei der Ausatmung die Alveolen kleiner werden, verdickt sich der Surfactant-Film an ihrer Oberfläche und verhindert so einen Alveolarkollaps. Dem Surfactant in den luftleitenden Atemwegen werden mehrere Eigenschaften zugeschrieben.
Zum einen verbessert er den Mukoziliartransport durch Beschleunigung der Zilienschlagfrequenz unter Beeinflussung der Viskosität des Mukus [6].
Noch wichtiger erscheint im Zusammenhang – wie eingangs bereits beschrieben –, dass der Surfactant durch Reduktion der Oberflächenspannung die Qualität des Mukus verändert, was bedeutende Auswirkungen hat: Zunächst wird dadurch der die Schleimhaut befeuchtende und schützende Flüssigkeitsfilm
stabilisiert und sein Aufreißen verhindert. Darüber hinaus sind vor allem die Phospholipide des Surfactants für die Kräfte verantwortlich, die auf eingeatmete Partikel einwirken und diese in den Feuchtigkeitsfilm ziehen. Wenn ein eingeatmeter Partikel auf den Feuchtigkeitsfilm der Atemwege und damit auf den Surfactant-Film triff, führen die Oberflächenkräfte zwischen deponiertem Partikel und dem Surfactant-Film zur (teilweisen) Benetzung des Partikels. Durch die Veränderung der Partikeloberfläche durch Surfactant-Bestandteile wird der Partikel in die Flüssigkeitsphasen disloziert und so der
mukoziliären Clearance zugeführt [6, 7].
Dieses natürliche Abwehr- und Selbstreinigungssystem funktioniert aber nur dann, wenn der Surfactant-Film unbeeinträchtigt ist. Anderenfalls droht der unter dem Surfactant liegende Flüssigkeitsfilm aufzureißen, wodurch die Schleimhäute ungeschützt sind und direkten physikalischen Faktoren (z.B. Hitze und Kälte), Schadstoffen sowie bakteriellen und viralen Erregern ausgesetzt sind.
Aufgrund dieser Erkenntnisse muss als wichtigstes Behandlungsziel die Wiederherstellung bzw. die Stabilisierung des Surfactants und damit einhergehend die kontinuierliche Ausbreitung des gesamten Feuchtigkeitsfilms sein, der wiederum für das Funktionieren des körpereigenen Selbstreinigungs-
und Abwehrsystems benötigt wird.
Als neuer Therapieansatz ist in diesem Zusammenhang die Substitution des bedeutendsten Surfactant-Bestandteils mittels Phospholipid-Liposomen zu nennen. Liposomen sind Vesikel des Phosphatidylcholins, das heißt kugelig in sich abgeschlossene Lipidmembranlamellen. Sie verfügen über einen wässrigen Innenraum, abgetrennt von einer kontinuierlichen wässrigen Phase. Die Membran besteht aus einer Lipiddoppelschicht (Bilayer) amphiphiler Lipide (Phospholipide), deren hydrophile Teile („Kopfgruppe“) zur wässrigen Seite gerichtet sind.
Im Rahmen des neuen Behandlungskonzepts werden aus Phosphatidylcholin hergestellte Liposomen als Nasenspray appliziert. Die applizierten Phospholipide sollen den Surfactant-Film stabilisieren und ergänzen, wie es in Abbildung 7 schematisch dargestellt ist.
Die Wirksamkeit dieses arzneistofffreien Behandlungskonzepts, das hier theoretisch erläutert worden ist, hat sich bei verschiedenen Anwendungsgebieten in der Praxis bereits gut bewährt, wie zahlreiche Studienergebnisse und Erfahrungsberichte belegen.
im Rahmen dieser Zusammenfassung sollen die folgenden Paragrafen eine kurze Übersicht über das Behandlungsspektrum von Liposomen geben. Für weitere Details wird auf die jeweiligen Publikationen verwiesen.
Als Surfactant wird ein Gemisch aus verschiedenen Substanzen bezeichnet, das in erster Linie in Typ-II-Pneumozyten der Lunge, aber auch in Epithelzellen und Drüsenzellen der luftleitenden Atemwege produziert wird. Es besteht aus 90% Lipiden, von denen sich wiederum 90% aus verschiedenen Phospholipiden rekrutieren. Unter den Phospholipiden machen gesättigte und ungesättigte Formen des Phosphatidylcholin den mengenmäßig größten Anteil aus. Die restlichen 10% des Surfactants bestehen aus Proteinen, wobei neben Serumproteinen vier surfactantspezifische Proteine (SP-A, SP-B,
SP-C und SP-D) bekannt sind [7].
Während die Existenz des Surfactants und seine Bedeutung in den unteren Atemwegen, vor allem in den Alveolen, schon lange bekannt ist, werden die Untersuchungen des Surfactants der oberen Atemwege – insbesondere als Bestandteil des Feuchtigkeitsfilms in der Nase und des Nasennebenhöhlensystems – erst seit wenigen Jahren intensiviert [9, 10, 11, 12].