Inhaltsverzeichnis
- Definition
- Epidemiologie
- Ätiologie und Pathogenese
- Klinik
- Komplikationen
- Diagnostik
- Differentialdiagnosen
- Therapie
- Prognose
- Beliebte Prüfungsfragen zur Mukoviszidose
- Kurs-Tipps: Fit zum Thema Mukoviszidose
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Bild: “Schematische Darstellung wie aus dem CFTR-Gen auf Chromosom 7 das CFTR-Protein entsteht.” von Kuebi = Armin Kübelbeck. Lizenz: CC BY-SA 3.0
Definition
Mukoviszidose aufgrund defekter Chloridkanäle
Synonyme: Zystische Fibrose, Fibrosis cystica, CF
Bei der Mukoviszidose (lat. mucus = Schleim, viscidus = zäh, klebrig) handelt es sich um eine Stoffwechselstörung aufgrund eines autosomal-rezessiven Defekts im CFTR-Gen (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator), von dem mehr als 1500 Mutationen bekannt sind. Dieser Defekt verursacht eine Störung in der Funktion des Chloridkanals, welcher mit der Produktion von zähen Sekreten der exokrinen Drüsen einhergeht. Betroffen sind vor allem die Epithelien der Atemwege, Gallenwege, Pankreasgänge, des Dünndarms, der Samenleiter und der Schweißdrüsen.

Bild: “Autosomal-rezessiver Erbgang” von Kuebi . Lizenz: CC BY-SA 3.0
Epidemiologie
Verbreitung der Mukoviszidose
Die Inzidenz der Mukoviszidose ist in Europa höher als in Afrika und Asien. Sie liegt in Mitteleuropa bei 1 : 2500. Die Heterozygotenhäufigkeit in Deutschland liegt bei 1 : 25 und derzeit leben ca. 8000 betroffene Menschen in Deutschland, während weitere circa 3 Millionen Gesunde ein mutiertes Gen tragen und vererben können.
In den meisten Fällen wird die Diagnose noch immer zu spät gestellt, nämlich erst innerhalb des ersten Lebensjahres. Pharmazeutische Zeitung
Ätiologie und Pathogenese
Entstehung der Mukoviszidose
Die Mutation des in Mitteleuropa und Nordamerika am häufigsten bekannten Gendefekts ist die ∆F508-Mutation: Diese Deletion in der DNA verursacht den Verlust der Aminosäure Phenylalanin an Position 508 im CFTR-Gen.
Exkurs: Die Art der Mutation bestimmt auch maßgeblich die Schwere der Erkrankung. Man unterscheidet vier verschiedene Stufen:
- Keine Exprimierung von CFTR.
- Der CFTR Kanal kann zwar konstruiert, aber nicht in die Membran eingebaut/lokalisiert werden (bei der ΔF508 Mutation).
- Der Kanal wird exprimiert, richtig eingebaut kann aber durch die Mutation nicht mehr öffnen.
- Die Faltung des Proteins funktioniert nicht korrekt, auch hier kann der Kanal dann nicht mehr richtig öffnen.
Durch den Gendefekt ist der Choridkanal nicht mehr fähig, Chlorid- und Bicarbonationen aus der Zelle zu transportieren. Dadurch kommt es zu einer erhöhten Resorption von Natrium und Wasser in die Zelle, sodass die Viskosität der exkretorischen Sekrete steigt. Es entsteht z.B. in der Lunge ein zäher Bronchialschleim (Mucus) mit Sektretrückstau (Mukostase). Die dadurch entstehende Verstopfung führt zu einer Entzündung, welche letztlich in der vollständigen Organzerstörung mit Funktionsdefizienz resultiert.

Bild: “Schematische Darstellung wie aus dem CFTR-Gen auf Chromosom 7 das CFTR-Protein entsteht.” von Kuebi = Armin Kübelbeck. Lizenz: CC BY-SA 3.0
Auswirkungen der Mukoviszidose auf verschiedene Organsysteme
- Lunge: Blockade der mukoziliären Clearance, Obstruktion der Alveolen/Bronchiolen mit erhöhter Infektionsgefahr durch Ansiedlung von pathogenen Keimen, Destruktion der Lunge und Umbau zu Wabenlunge durch chronische Entzündungen.
- Pankreas: Verlegung der Ausführungsausgänge der exokrinen Drüsen, fibrotische und zystische Umwandlung, Verlust der exokrinen Funktion.
- Gallenwege: Behinderter Galleabfluss, Entwicklung einer biliären Zirrhose.
- Darm: Mekoniumileus bei Neugeborenen, Obstipation.
- Schweißdrüsen: CFTR-Kanal ist nicht mehr in der Lage, Chloridionen aus dem Primärschweiß rückzuresorbieren mit dem Resultat des sehr hohen NaCl-Gehalts im Sekundärschweiß.
Das Kind stirbt bald, dessen Stirne beim Küssen salzig schmeckt. 1857 Alemannisches Kinderlied
Klinik
Symptome der Mukoviszidose
Folgender Merkspruch gilt für die Symptome der Mukoviszidose: CFPANKREAS
C | Chronischer Husten |
F | Failure to thrive (Gedeihstörung) |
P | Pankreasinsuffizienz (exokrin) |
A | Alkalose und hypotone Dehydratation |
N | Nasenpolypen, neonatale Dehydratation |
K | Kolbenfinger (Trommerschlegelfinger und Uhrglasnägel) |
R | Rektumprolaps |
E | Elektrolyterhöhung (Schweiß) |
A | Atresie, Abwesenheit der Samenleiter |
S | Sputum (erregerbesiedelt) |
Quelle: Genzwürker et al.: AllEX – Alles fürs Examen (2014) – Thieme Verlag. S. 557
Auswirkungen der Mukoviszidose auf Lunge und Atemwege
Patienten mit zystischer Fibrose leiden unter chronisch-produktivem Husten. Das zähe Sekret kann nur schwer abtransportiert werden, die Folge sind rezidivierende Bronchitiden und Pneumonien (bakteriell, v.a. Pseudomonas aeruginosa und Staphylococcus aureus).

Bild: “’Clubbing‘ of the fingers is a classic feature of Cystic Fibrosis, although not present in many patients.” von Jerry Nick, M.D.. Lizenz: CC BY 3.0
Die zunehmende Lungeninsuffizienz führt zu Sauerstoffmangel und damit zu Belastungsdyspnoe und Bronchiektasen. Klinische Symptome des Sauerstoffmangels sind Trommelschlegelfinger und Uhrglasnägel. Weiterhin kann es zum Auftreten von Hämoptysen kommen.
In den unteren Atemwegen entsteht bei 10 – 50 % der Patienten eine Polyposis nasi und eine chronische Pansinusitis.
Auswirkungen der Mukoviszidose auf den Gastrointestinaltrakt

Bild: “Lethal course of meconium ileus in preterm twins revealing a novel cystic fibrosis mutation ” von Puzik A, Morris-Rosendahl DJ, Rückauer KD, Otto C, Gessler P, Saueressig U, Hentschel R. Lizenz: CC BY 2.0
Bilderklärung: Mekoniumileus bei Zwillingen
Die Erstmanifestation der kleinen Patienten ist meist ein Mekoniumileus, seltener ein Mekoniumpfropfsyndrom. Weitere Symptome sind der Ikterus prolongatus, Obstipation, Bauchkrämpfe, Blähungen und Steatorrhö (fettige und übel riechende Stühle). Der zähe Stuhl kann die Ursache für einen Rektumprolaps sein. Die Manifestation einer exokrinen Pankreasinsuffizienz führt zu Maldigestion von Nährstoffen und fettlöslichen Vitaminen.
Durch den Mangel an Verdauungsenzymen werden die mit der Nahrung aufgenommenen Makro- und Mikronährstoffe dem Körper vorenthalten. Die Folge der Maldigestion ist eine Gedeihstörung (Dystrophie), obwohl die Patienten einen stark erhöhten Energiebedarf aufweisen.
Auswirkungen der Mukoviszidose auf Genitalorgane und Reproduktion
Bei männlichen Jugendlichen mit zystischer Fibrose kann es zu einer obstruktiven Azoospermie und Infertilität kommen aufgrund einer bilateralen Aplasie und Atresie der Samenleiter.
Komplikationen
Kritische Auswirkungen der Mukoviszidose
Exazerbation der Lungenerkrankung | Starker Husten, Sputumproduktion, klinischer pulmonaler Befund: Brummen ↑, Rasselgeräusche ↑, Dyspnoe, Lungenfunktion ↓, Einsatz der Atemhilfsmuskulatur ↑, Appetit ↓, Gewicht ↓, Fieber, Erschöpfung, |
Spontanpneumothorax | Gefahr des spontanen Pneumothorax bei fortgeschrittener Lungendestruktion |
Chronische Keimbesiedelung (Nachweis von einem Keim in mindestens 3 Sputumkulturen in mindestens 6 Monaten) | Kleinkinder: Staphylokokken, Haemophilus influenzae, Kinder und Jugendliche: Pseudomonas aeruginosa (Biofilmbildung!), Stenotrophomonas maltophilia. |
Allergische bronchopulmonale Aspergillose (ABPA) | Klinischer Befund: schlechter Allgemeinzustand, Hustenreiz ↑, Thoraxschmerzen ↑, Fieber, subfebrile Temperaturen |
Biliäre Zirrhose | Gallengangsobstruktion im Erwachsenenalter |
Endokrine Pankreasinsuffizienz | Entwicklung eines Diabetes mellitus mit Destruktion der Langerhans-Inseln im Erwachsenenalter |
Hämoptysen | Blutungen aus den Pulmonalarterien, die letal enden können, bei mehr als 0,5 l Blutung in 24h |
Quelle: Genzwürker et al. (2014): AllEX – Alles fürs Examen. Thieme Verlag. S. 557
Diagnostik
Initiale Diagnostik bei Mukoviszidose
Meistens führen klinische Symptome zur Verdachtsdiagnose Mukoviszidose, die dann durch weitere Tests und Verfahren bestätigt wird.
Schweißtest
Diagnostischer Goldstandard ist der Schweißtest (Bestimmung des NaCl-Gehaltes durch Pilocarpin-Iontophorese stimulierten Schweiß). Bei zwei Messungen muss hierbei die Chloridionenkonzentration im Schweiß bei > 60 mmol/l (Neugeborene > 90 mmol/l) liegen, damit eine Mukoviszidose diagnostiziert werden kann.
Genetische Mutationsanalyse
Bei Grenzwerten empfiehlt sich die Wiederholung des Schweißtests und eine Genotypisierung. Die genetische Mutationsanalyse erfasst fast 90 % der Erkrankten. Es ist möglich, bereits pränataldiagnostisch vor der Geburt eine Mukoviszidose mittels CFTR-Genotypanalyse nachzuweisen. Sinnvoll ist die Anwendung dieser bei den Geschwistern von Indexpatienten und für Mukoviszidosepatienten mit Kinderwunsch.
Transepitheliale Potentialdifferenz
Bei bestehendem klinischen Verdacht, aber keinen nachgewiesenen CFTR-Mutationen, kann die transepitheliale Potentialdifferenz in der Using-Kammer nachgewiesen werden (aus dem Biospat der Nasen- und Rektumschleimhaut). Pathologische Werte liegen bei -100 mV bis 60 mV.
Pankreaselastase
Durch die Untersuchung des Stuhls auf Pankreaselastase kann eine Pankreasinsuffizienz nachgewiesen werden. Bei zystischer Fibrose ist diese vermindert.
Neugeborenen-Screening
Bei Verdacht auf Mukoviszidose kann im Rahmen des Neugeborenen-Screenings ein Bluttest auf immunreaktives Trypsin durchgeführt werden. Dies ist aber kein routiniert angewandtes Verfahren.
Verlaufsdiagnostik bei Mukoviszidose
Klinik
- Chronischer (> 3 Mon) Husten, Sputumproduktion, pfeifendes Atemgeräusch, Trommelschlegelfinger
- Rundrücken mit Kiel- und Trichterbrust durch Überblähung der Lunge
- Chronische Rhinosinusitis mit/ohne Nasenpolypen mit häufigen Exazerbationen im Kindes- und Jugendalter
- Ernährungsstatus: Dystrophie, Hypoproteinämie und Ödeme
Labor
- Elektrolyte (Na+, K+, Ca2+)
- Leberparameter (GOT, GPT)
- Cholestaseparameter (leber-spezifische alkalische Phosphatase)
- Pankreaswerte (Lipase, P-Amylase)
- Spiegel der fettlöslichen Vitamine
- CRP
Bildgebende Verfahren
- Oberbauchsonografie (1x/Jahr)
- Röntgen-Thorax: persistierende Bildbefunde in der Lunge: Bronchiektasen, Atelektasen, Infiltrate, Überblähung, Vergrößerung der Hiluslymphknoten, im Spätstadium: Cor pulmonale
- Thorax-CT: mögl. Abszesse, Aspergillus-Befall
Mikrobiologie
- Persistierender Nachweis in Atemsekreten und Sputum von S. aureus, Haemophilus influenzae, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia
Differentialdiagnosen
Ähnliche Krankheitsbilder wie die Mukoviszidose
Asthma | Allergieanamnese, reversible Lungenobstruktion mit Bronchialwandverdickung, Überblähung, Air-trapping, Atelektasen, Komplikation durch allergische bronchopulmonale Aspergillose |
Primäre Ziliendyskinesie | Kongenitale Dysfunktion des Flimmerepithels, rezidivierende sinubronchiale Infektionen, schwächer ausgeprägte Lungenveränderungen, rezidivierende Aspiration, Karthagener-Syndrom |
Rezidivierende Aspiration | Bronchiektasen (häufig im Unterlappen und posterioren Lungensegmenten), häufig bei neuromuskulären Erkrankungen |
Quelle: thieme.de
Therapie
Behandlung der Mukoviszidose
Patienten mit Mukoviszidose sollten nach ihrer Diagnosestellung möglichst multimodal betreut werden. Der antibiotischen Therapie fällt eine entscheidende Rolle zu, da sie die Progression der Erkrankung verlangsamen kann. Daher wird in der unten aufgeführten Übersicht ausführlich auf die einzelnen Erreger und die antibiotischen Therapeutika eingegangen.
Multimodale Therapie bei Mukoviszidose
Organ/Pathophysiologie | Therapie |
Exokrine Pankreasinsuffizienz | Gabe von Pankreasenzymen mit definiertem Lipase- und Proteasegehalt zu jeder Mahlzeit |
Gedeihstörung, Dystrophie | Hochkalorische Normalkost (bedarfsangespasst und fettdominant), keine Fettrestriktion, Ernährung mit Sondennahrungen über PEG |
Vitamindefizite | Prophylaktische Substitution der fettlöslichen Vitamine in supranormalen Dosen |
Mineral- und Spurenelementdefizite | Substitution bei nachweisbarem Mangel |
CF-Diabetes | Kost nach Energiebedarf, keine Kohlenhydratrestriktion, Blutzuckersenkung mit oralen Diabetika oder Insulin |
Lungeninfektionen, respiratorische Lungeninsuffizienz |
|
Leberzirrhose, Cholestase, Pfortaderdruck |
|
Hypotone Dehydratation und hypochlorämische Alkalose | Bei hohen Außentemperaturen, Schwitzen, Infektionen, Fieber, Erbrechen, Durchfall sollte NaCl vermehrt mit der Nahrung zugeführt werden |
Antibiotische Therapie bei Mukoviszidose
Bei der antibiotischen Therapie muss zwischen Exazerbationstherapie und prophylaktischer Dauertherapie unterschieden werden.
Antibiotische Dauertherapie
Die prophylaktische Dauertherapie zielt meist auf den Erreger Pseudomonas aeruginosa ab. Sie wird unabhängig von Symptomen und Erregernachweis verabreicht.
Exazerbationstherapie
Die Anwendung der Exazerbationstherapie ist an Symptome gekoppelt. Sie sollte an das Antibiogramm und den spezifischen Erregernachweis angeglichen werden.
- Staphyloccus aureus: Cephalosporine der 1. – 3. Generation, Flucloxacillin, Piperacillin mit Tazobactam, Clindamycin, Fosfomycin, Imipenem, Cotrimoxazol
- Haemophilus influenza: Cephalosporine der 2./3. Generation
- Pseudomonas aeruginosa: Ciprofloxacin, Ceftazidim, Cefepim, Piperacillin mit Tazobactam, Meronpenem, Imipenem, Aztreonam, Tobram, Aminoglykoside
- Burkholderia cepacia: Meropenem und Piperacillin, Ceftazidim, Trimethoprim/Sulfmethoxazol, Cotrimoxazol, Doxycyclin, Minozyklin, Chloramphenicol, Ciprofloxacin und Aminoglykoside
- Stenotrophomonas maltophilia: Trimethroprim/Sulfmethoxazol, Cotrimoxazol, Doxycyclin
Prognose
Patienten mit zystischer Fibrose erreichen bei optimaler Therapie ein Alter von 30-40 Jahren. 50 % der Patienten in Deutschland sterben vor dem Erreichen des 18. Lebensjahres mit der Todesursache des respiratorischen Versagens.
Die Prognose ist abhängig von mehreren Faktoren:
- Zeitpunkt der Diagnosestellung (Neugeborenen-Screening)
- Besiedelung mit resistenten Erregern
- Lungenfunktion
- Komplikationen (s.o.)
- Schwangerschaft: Frauen mit zystischer Fibrose können im Gegensatz zu Männern fertil sein, sodass eine Schwangerschaft prinzipiell möglich ist.
Beliebte Prüfungsfragen zur Mukoviszidose
Die Lösungen befinden sich unterhalb der Quellenangaben.
1. Welcher Test wird bei der Mukoviszidose primär angewendet?
- oraler Glucose Toleranz-Test (oGTT)
- Lungenfunktionstest (LUFU)
- Durstversuch
- Wasserstoffatemtest
- Schweißtest
2. Es gibt bestimmte Erreger, die besonders bei fortgeschrittener Mukoviszidose Probleme verursachen können und daher sehr gefürchtet sind. Um welchen Keim handelt es sich am ehesten in der Liste der im Folgenden aufgeführten Erreger?
- Borrelia burgdorferi
- Influenzavirus B
- Influenzavirus A
- Burkholderia cepacia
- Corynebacterium amycolatum
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