Atemwegsflimmerhärchen: Struktur, Mukoziliäre Clearance und Krankheitsanfälligkeit

Bewegliche Flimmerhärchen säumen die Luftröhre bis zu den Terminalbronchiolen. Jede Zelle hat etwa 200 Flimmerhärchen, die mit 10–15 Hz in einer koordinierten metachronen Welle schlagen.

Mukoziliäre Clearance (MCC)

1. Periziliäre Schicht (PCL) – niedrigviskose Flüssigkeit, die freies Schlagen der Flimmerhärchen ermöglicht.
2. Schleimschicht – gelartig (MUC5AC, MUC5B) fängt Partikel und Krankheitserreger ein.
3. Flimmerhärchen befördern Schleim kranial → geschluckt oder ausgehustet.

Abwehrrollen

• Entfernung von Partikeln und Krankheitserregern.
• Feuchtigkeit der Atemwege (PCL-Erhalt).
• Angeborene Immunsignalisierung (Flimmerhärchen spüren Fluss, geben ATP/NO ab).

Bedingungen, die Flimmerhärchen beeinträchtigen

• Rauchen – Flimmerhärchenverlust, Plattenepithelmetaplasie, Schleimhypersekretion.
• Primäre ciliäre Dyskinesie (PCD) – genetische Dynein-Arm-Defekte → chronische Sinusitis, Bronchiektasen, Situs inversus (Kartagener).
• Mukoviszidose – CFTR-Mutation → dehydrierte PCL, dicker Schleim, Flimmerhärchenfunktionsstörung.
• Virale Infektionen – vorübergehende Flimmerhärchenlähmung.
• Schadstoffe (SO₂, NO₂, Feinstaub) – ultrastrukturelle Schädigung der Flimmerhärchen.

Der Erhalt der MCC ist zentral für die Atemwegsgesundheit; Rauchstopp ist die effektivste Einzelmaßnahme.