COPD und virale Infektionen: Ist es den Rauch wert?

Die Grippesaison steht vor der Tür, und es gibt keine Anzeichen dafür, dass die Zahl der Coronavirus-Fälle nachlässt. Daher werden gefährdete Menschen ihr Bestes tun, um das Risiko einer Erkrankung in diesem Winter zu verringern. Zu den gefährdeten Personen gehören Menschen mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD), einer fortschreitenden Lungenerkrankung, die durch eine Einschränkung des Luftstroms und eine Zerstörung der Alveolen gekennzeichnet ist [1]. Bestimmte Umwelteinflüsse und Lebensgewohnheiten wie Abgase, Luftverschmutzung und vor allem das Rauchen können die Entwicklung einer COPD verschlimmern [2]. Das zunehmende Bewusstsein für die Folgen des Rauchens hat die Menschen dazu ermutigt, mit dem Rauchen aufzuhören, und zwar so sehr, dass die Inzidenz im Vereinigten Königreich seit den 1940er Jahren, als 82 % der Männer rauchten, erheblich zurückgegangen ist [3]. Trotz dieses Rückgangs ist Zigarettenrauchen eine der Hauptursachen für Todesfälle und erhöht das Risiko von Viruserkrankungen bei Menschen mit COPD [1].  

Nach der Infektion durch ein Virus binden virale Peptidfragmente an Moleküle des Haupthistokompatibilitätskomplexes (MHC) der Klasse I auf unserer Zelloberfläche, und diese Peptidfragmente werden dann zur Erkennung durch zytotoxische CD8+ T-Zellen angezeigt [1]. Der Proteinkomplex, der für die Generierung dieser Peptide für die Antigenpräsentation verantwortlich ist, sind Immunoproteasomen, die aus induzierbaren katalytischen Untereinheiten bestehen, darunter die Untereinheiten 2 und 7 des niedermolekularen Proteins (LMP) und die Untereinheit 1 des multikatalytischen Endopeptidasekomplexes (MECL) [1]. Frühere Forschungsarbeiten haben die Bedeutung dieser Untereinheiten und ihre Schlüsselrolle bei der Erzeugung von antigenen MHC-Klasse-I-Eptiopen während einer Virusinfektion hervorgehoben, da bei Fehlen einer der Untereinheiten die antivirale Aktivität stark eingeschränkt ist [1]. Anfang dieses Jahres wurde eine Arbeit von Chen et al. veröffentlicht, in der die Wirkung von Zigarettenrauch auf die Induktion von Immunoproteasomen und die MHC-Klasse-I-Präsentation nach einer viralen Infektion untersucht wurde [1]. Es wurde festgestellt, dass Zigarettenrauch die Induktion der katalytischen Untereinheiten des Immunoproteasoms deutlich hemmt; selbst Dosen von nur 10 % hemmten die Induktion von MECL-1 [1] Nachdem sie eine menschliche Zelllinie entweder mit dem Influenza-A-Virus (IAV) oder mit dem humanen Rhinovirus infiziert hatten, führten sie Experimente zur Rauchexposition durch und stellten fest, dass die IVA-vermittelte Induktion des Immunoproteasoms stark gestört war und die MHC-Klasse-I-Oberflächenexpression reduziert war [1]. Darüber hinaus nahm auch die virale CD8+ T-Zell-Aktivierung nach Zigarettenrauchexposition ab [1]. In Blutproben von COPD-Patienten war die Zahl der CD3+ CD8+ IAV-Tetramer+ T-Zellen im Vergleich zu lungengesunden Kontrollen geringer, was ein weiterer Beweis dafür ist, dass die antivirale adaptive Immunantwort bei Rauchern und COPD-Patienten beeinträchtigt ist [1]. 

Die veränderte MHC-Klasse-I-Antigenpräsentation bei der Exazerbation der COPD-Krankheit ist noch weitgehend unzureichend erforscht, so dass dieser Forschungsbereich für die Wissenschaftler von zunehmendem Interesse ist [1]. Es ist zu hoffen, dass diese Ergebnisse Raucher mit Atemwegserkrankungen wie COPD dazu veranlassen, über das Verhältnis von Risiko und Nutzen nachzudenken und sie zu ermutigen, das Rauchen aufzugeben oder zumindest zu reduzieren.

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Geschrieben von der DWS-Mikrobiologin Kirsty McTear

 

Referenzen

1. Wang Y, Chen J, Wang X, Schmalen A, Haines S, Wolff M, et al. Antiviral CD8+ T cell immune responses are impaired by cigarette smoke and in COPD. 0302 - Airway cell biology and immunopathology. 2023; doi:10.1183/23120541.lsc-2023.179
2. NHS. Causes - Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) [Internet]. NHS; 2023 [cited 2023 Nov 7]. Available from: https://www.nhs.uk/conditions/chronic-obstructive-pulmonary-disease-copd/causes/
3. Action on Smoke and Health (ASH). Smoking statistics [Internet]. 2023 [cited 2023 Nov 7]. Available from: https://ash.org.uk/uploads/Smoking-Statistics-Fact-Sheet.pdf?v=1697728811