Feine Partikel, langsame Inhalation erzielen beste Ergebnisse bei der Inhalationstherapie
Wie gut wirksam eine Inhalationstherapie ist, hängt von mehreren Faktoren ab. Um eine möglichst gute Deposition in den peripheren Atemwegen zu erreichen, sind ultrafeine Partikel aber von Vorteil. Wie sie funktionieren, hat ein Experte zusammengefasst.
Bei Asthma und COPD spielen sich wichtige pathologische Prozesse in Alveolen und Bronchioli ab. Um diese gezielt zu behandeln, ist eine ausgeklügelte Aerosolmedizin erforderlich.
Einigermassen problemlos erreicht man mit einem Standard-Inhalator die grossen Atemwege (mit einem Durchmesser von mehr als 2 mm) – sofern der Patient die Bedienung beherrscht. Kritisch wird es allerdings ab der achten Verzweigung, sagt Professor Dr. Omar Usmani, Imperial College London (1).
Verkleinerung der Partikel um Faktor 4 steigert Deposition um 10 %
Diverse Faktoren beeinflussen die Wirkstoffverteilung in der Lunge. Aufseiten des Aerosols entscheiden dabei vor allem die Partikelgrösse und der Feinpartikelanteil. Was den Patienten betrifft sind hingegen Inspirationsvolumen und inspiratorischer Fluss die relevanten Parameter, so der Experte.
Generell lässt sich sagen: Feine Partikel in Kombination mit einer langsamen Inhalation führen zu einer optimalen Verteilung in der Lunge insgesamt und insbesondere in der Peripherie. Partikel mit einer Grösse zwischen 2 und 5 µm gelten als fein, während Partikel unter 2 µm als ultrafein bezeichnet werden. Bereits vor fast 20 Jahren hat die Arbeitsgruppe von Prof. Usmani gezeigt, dass die Menge des Wirkstoffs am Zielort bei demselben Patienten um etwa 10 % gesteigert werden kann, indem die Partikelgrösse von 6 µm auf 1,5 µm reduziert wird.
Gleichzeitig verdoppelt sich der Penetrationsindex, d.h. der Wirkstoff verteilt sich gleichmässiger in den Atemwegen und erreicht auch weniger gut belüftete Regionen. Frühere Arbeiten haben diese Zusammenhänge für Asthma gezeigt, aber es scheint auch bei COPD der Fall zu sein.
Anzahl der Wirkstoffe im Device spielt keine Rolle
Der Einfluss des Feinpartikelanteils auf die Verteilung zeigt sich sowohl bei Dosier-Aerosolen als auch bei Trockenpulver-Systemen. Dabei spielt es keine Rolle, wie viele Wirkstoffe sich im Device befinden. Die einzelnen Komponenten einer Triple-Fixkombination verteilen sich genauso gut wie ein Monopräparat und keiner der Wirkstoffe geht verloren.
Das Verteilungsmuster der Partikel sagt zunächst aber nichts darüber aus, wie die Wirkung ausfällt, räumte Prof. Usmani ein. Es könnte ja auch sein, dass der Wirkstoff in der Peripherie gar nicht wirksam ist oder dass in den grossen Atemwegen zu wenig hängenbleibt, um eine Wirkung zu erzielen. Diese Thematik muss also gesondert untersucht werden.
Tests zeigen aber, dass ultrafeine ICS-Partikel in den grossen Bronchien zunächst ebenso gut wirken wie grössere. In den kleinen Bronchiolen entfalten sie jedoch wesentlich stärkere Effekte. Dies führt dazu, dass die eosinophile Entzündung beim Asthma deutlich stärker unterdrückt wird, wie Sputum-Untersuchungen gezeigt haben.
Eine Metaanalyse ergänzt dieses Bild und zeigt, dass auch die Asthmakontrolle dank ultrafeiner Partikel signifikant verbessert wird. Exazerbationen treten etwa seltener auf, obwohl die Patienten weniger inhalative Kortikosteroide benötigen. Ähnliche Daten gibt es auch zu Exazerbationen bei COPD. Ultrafeine Partikel sind auch für Bronchodilatatoren vorteilhaft, da die Eröffnung der kleinen Atemwege wahrscheinlich die Überblähung reduziert, was sich in einer verbesserten forcierten Vitalkapazität zeigt.
Ultrafeine Partikel auch auf Verdacht verabreichen
Nicht immer hat man hingegen die technischen Möglichkeiten, eine Dysfunktion der kleinen Atemwege nachzuweisen. Prof. Usmani sprach sich aber dafür aus, schon beim Verdacht auf eine solche Dysfunktion zu ultrafeinen Partikeln zu greifen. «Warum sollten wir dem Patienten nicht die Chance einer Therapie geben, die sicher den ganzen Atemwegsbaum erreicht?»
- Usmani OS, Targeting and treating small airways disease in patients with asthma and COPD. Abstract No. 4793, ERS International Congress 2023, 9.–13. September 2023, Milan