Schonende Medikation für die Kleinsten – mit jedem Atemzug

Laut WHO werden weltweit zehn Prozent aller Babys zu früh geboren. Da die Organe der Kleinen noch nicht vollständig ausgereift sind, kann es schnell zu Komplikationen und Erkrankungen kommen. Das betrifft vor allem die Lunge der Frühgeborenen. Zusätzlich müssen Infektionen besonders schonend behandelt werden, da die Frühchen selbst höchst empfindlich sind – eine große Herausforderung.

Im Interview mit MEDICA.de spricht Dr. Gerhard Pohlmann über das Risiko von Lungenerkrankungen bei Frühgeborenen, warum die Behandlung so schwierig ist und wie ein neues System zur Medikamentenabgabe die Therapie optimieren kann.

Herr Dr. Pohlmann, Frühchen sind besonders anfällig für Lungenerkrankungen. Wie kommt das?

Dr. Gerhard Pohlmann: Sie weisen oft ein Defizit an Surfactant auf, das zur Entfaltung der Lunge benötigt wird. Um dieses Defizit auszugleichen, wird in der Regel zunächst versucht, die Babys so lange mit vorsichtiger Atemunterstützung zu behandeln, bis sie selbst Surfactant bilden. Diese Behandlung kann aber durchaus zu Lungenerkrankungen, der sogenannten Lungendysplasie, führen. Um diesen Zustand möglichst zu verhindern, werden die Frühchen mit Surfactant behandelt. Einhergehend mit der Atemunterstützung oder eben einfach dadurch, dass das Immunsystem der Frühchen noch nicht ausgereift ist, sind sie sehr anfällig für Infektionen.

Warum ist die Behandlung von Lungenerkrankungen bei Frühchen so schwierig?

Pohlmann: Das Problem ist, dass die üblichen Inhalationssysteme für die direkte pulmonale Behandlung mit Medikamenten wie zum Beispiel Antibiotika für Erwachsene entwickelt wurden. Aber Frühgeborene atmen anders als Erwachsene. Zum einen atmen sie sehr schnell, und zum anderen haben sie ein sehr geringes Atemvolumen. Es wird relativ wenig beziehungsweise kurz eingeatmet. Das Verhältnis beträgt hier ungefähr ein Drittel Einatmen zu zwei Drittel Ausatmen. Das heißt, die Atemtiefe und Aufenthaltszeit des Aerosols in der Lunge sind zu gering.

Sie haben nun ein System entwickelt, das die Frühchen-Behandlung verbessert. Inwiefern?

Pohlmann: Bei der Behandlung von Lungenerkrankungen bei Frühgeborenen geht es im Grunde darum, die Aerosolgabe an die speziellen Atemverhältnisse der Kleinen anzupassen. Wir denken, dass man das einerseits dadurch schaffen kann, dass man das Aerosol nicht in den Beatmungskreislauf gibt, sondern direkt am Patienteninterface – bei Frühchen beispielsweise an der Nase – appliziert. Häufig sind die Medikamente recht teuer, sodass es auch von finanziellem Interesse ist, das Medikament nur während der Einatmungs-Phase zu applizieren. Bei den Aerosolen handelt es sich in unserem speziellen Fall zunächst um ein künstliches Surfactant, was in Pulverform vorliegt und dann entsprechend für die Frühgeborenen angefeuchtet wird. Die Behandlung funktioniert damit nun besser und effizienter als vorher, weil das System auf die speziellen anatomischen Bedingungen sowie Atemfrequenzen und -tiefen der Frühgeborenen abgestimmt ist. Unser Ziel ist es, überhaupt eine effektive Behandlung von Frühgeborenen mit verschiedenen Medikamenten zu ermöglichen. Wenn die Entwicklung abgeschlossen ist, eignet sich das System sowohl für die Applikation von Flüssigkeiten als auch für die kontinuierliche Applikation von befeuchteten Pulvern.

Was muss bei der Behandlung berücksichtigt werden?

Pohlmann: Vor allem die Empfindlichkeit der kleinen Frühgeborenen. Wenn wir also irgendwelche Atem- oder Inhalationssysteme an das Gewebe der Frühchen heranbringen, dann müssen wir diese Tatsache bedenken. Außerdem muss die Befeuchtung der zugegebenen Luft stimmen. Da das Gewebe der kleinen Patienten sehr empfindlich auf trockene Luft reagiert und ein Rücktrocknen der Aerosolpartikel vermieden werden muss, sollten die Frühchen keine zu trockene Luft bekommen. Ein weiterer Faktor bei der Applikation von aerosolförmigen Medikamenten für Frühgeborene ist also die Befeuchtung dieser Aerosole, die sehr exakt angepasst werden muss.

Wie schätzen Sie das Potenzial des Systems für andere Anwendungen ein?

Pohlmann: Großes Potenzial sehen wir vor allem darin, dass wir mit dem System, weil es relativ schnell reagieren kann, auch in der Lage sind, noch gezielter Inhalationsboli zu setzen. Das heißt, wir können das Medikament in kurzen Zeiträumen freisetzen und bestimmte Lungenareale fokussiert behandeln. So wie das System aktuell aufgebaut ist, kann es im Grunde sowohl bei Kindern und Frühgeborenen als auch bei Erwachsenen angewendet werden.