Zellschäden durch akute oder chronische Entzündungen können eine Fibrose auslösen. Die molekularen Mechanismen der Fibrose sind komplex. Die Folgen reichen bis zum Organversagen. Weltweit geht etwa ein Drittel aller Tode auf fibrotische Organschäden zurück. Diese sind allerdings nicht irreversibel und können zumindest ausgebremst werden.
Epitheliale Zellschäden lösen im betroffenen Organ eine Entzündungsreaktion und fibrogene Wundheilungsprozesse aus. Die Entstehung einer Fibrose geht dabei vor allem auf (Myo-)fibroblasten und organspezifische Perizyten zurück. Diese Zellen synthetisieren extrazelluläre Matrixproteine (ECM-Proteine), die das Wundmilieu verändern und weitere fibrogene Effektorzellen stimulieren (autokriner Loop). Eine wichtige Rolle spielt dabei die TGF-ß-Signalkaskade. Bleibt die ursächliche Entzündung bestehen, häufen sich mehr und mehr ECM-Proteine an.
Organspezifische Folgen
Die ECM-Proteine bilden fibrotische Narben im Organ aus. Die strukturellen Änderungen der Organarchitektur schränken die Funktionalität ein und münden auf Dauer in Organversagen.
Herz: Bei kardialer Fibrose kommt es durch starke ECM-Ablagerungen zur Hypertrophie der kardialen Myozyten. Man unterscheidet zwischen reaktiver Fibrose in den perivaskulären Bereichen (ähnlich den fibrotischen Prozessen in anderen Geweben) und der reparativen Fibrose, die als Folge von Myozytenverlust entsteht. Fibrotische Vernarbungen wie Kollagen- Septen können zu systolischer oder diastolischer Dysfunktion führen und die elektrische Erregungsleitung und Repolarisation stören. Die Folge sind häufig Arrhythmien und im schlimmsten Fall ein plötzlicher Herztod. Ein Anstieg im ECM-Volumenanteil im fibrotischen Gewebe um drei Prozent erhöht das Risiko für unerwünschte kardiale Ereignisse um 50%.
Leber: Für die fibrotische ECM-Produktion in der
Leber sind vor allem die hepatischen Sternzellen verantwortlich, die sich dabei vermutlich in Myofibroblasten umwandeln. Spezifisch für die Leberfibrose ist der TLR4-Signalweg (toll-like receptor 4). Die Aktivierung von TLR4 auf den Sternzellen ist wahrscheinlich eng mit der Darmflora verknüpft. Hepatische Fibrose läuft auf eine Leberzirrhose hinaus. Eine häufige Komplikation ist die portale Hypertonie mit Varizenblutung und Asziten im späteren Verlauf.
Niere: Die wichtigsten Ursachen der renalen Fibrose sind Hypertonie und Diabetes. Die klinischen Konsequenzen hängen von der Lokalisation der initialen Läsion ab. Nicht-steroide Antirheumatika, Harnobstruktionen, polyzystische Nierenerkrankung und Infektionen führen zu tubuloinestinaler Fibrose, während glomeruläre Immunablagerungen in eine Glomerulonephritis münden. Eine glomeruläre Fibrose verringert den renalen Blutfluss, was in Hypoxie und Nephron- Kollaps resultieren kann. Allgemein stören renale Fibrosen vor allem die Homöostasemechanismen. Häufig kommt es zu Anämie und Störungen der Elektrolyt- und pH-Regulation.
Lunge: Lungenfibrose kann infolge verschiedener Erkrankungen auftreten, darunter Sarkoidose, Infektionen oder durch Schadstoffexposition. Am häufigsten ist die progressive idiopathische Lungenfibrose, die ohne starke Entzündung entsteht und deren Pathologie weitgehend ungeklärt ist. Typisch für Lungenfibrose ist ein parenchymales Honigwabenmuster und die Reduktion der Lungenfunktion. Fibrotisches Gewebe in den interstitiellen Räumen blockiert den Gasaustausch, was eine abnormale Oxygenierung und Dyspnoe zur Folge haben kann. Bei Progression können pulmonale Hypertonie, rechtsseitige Herzinsuffizienz und in letzter Instanz respiratorisches Versagen entstehen.
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