Weltlungentag - World Lung Day 2025

[English version below]

Der Weltlungentag wird initiiert vom Forum of International Respiratory Societies (FIRS) und soll auf die weltweite Belastung durch Lungenkrankheiten aufmerksam machen.

Forschende des CPI arbeiten seit vielen Jahren intensiv daran, Lungenerkrankungen, besser zu verstehen und neue Untersuchungs- & Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln. Erkrankungen wie Lungenhochdruck (pulmonale Hypertonie; PH), chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD, engl. "chronic obstructive pulmonary disease"), Lungenfibrose sowie Infektionen der Lunge gelten weltweit zu den führenden Todesursachen. Deshalb möchten auch wir anlässlich des Weltlungentags darauf aufmerksam machen.

Lungenhochdruck (pulmonale Hypertonie; PH)

Lungenhochdruck ist eine ernste Erkrankung, bei der die Blutgefäße in der Lunge verengt sind. Das Herz muss stärker pumpen, besonders die rechte Herzkammer. Wenn diese überlastet wird, droht Herzschwäche. Deshalb spielt die Forschung zur rechten Herzkammer eine entscheidende Rolle. Früher konnte man die Belastung des rechten Herzens nur mit aufwendigen Katheteruntersuchungen messen. Die Gießener Forscher haben neue, oft nicht-invasive Methoden entwickelt, die das einfacher machen.

Besonders wichtig ist dabei das Konzept der RV-PA-Kopplung – also wie gut die rechte Herzkammer und die Lungenarterien im Gleichgewicht arbeiten. Durch Messung des einfachen Ultraschallwerts (TAPSE/PASP) kann schnell eingeschätzt werden, ob die rechte Herzkammer überlastet ist. Das ist für die tägliche Praxis sehr hilfreich. Außerdem konnte gezeigt werden, dass ein bestimmter Wert (Ees/Ea < 0,8; Grenzwert für Herzschwäche) zuverlässig anzeigt, wann das rechte Herz nicht mehr kompensieren kann. Die Forschenden fanden ebenso heraus, dass Frauen mit PH haben oft eine bessere rechte Herzfunktion haben und die Leber ein Indikator für eine schlechtere rechte Herzfunktion sein kann. Als wichtiges Medikament zur Verbesserung der Pumpkraft des rechten Herzens konnte in Studien das inhalierte Medikament Iloprost nachgewiesen werden.

Die Gießener Lungenforscher'innen sind zudem Teil des weltweiten Forschungsnetzwerks PVRI GoDeep Meta-Registry, das Daten aus aller Welt bündelt. Das GoDeep-Register ist ein besonderes Projekt, das unter der Leitung des Pulmonary Vascular Research Institute (PVRI) entstanden ist. Es sammelt Daten von Tausenden Patientinnen und Patienten weltweit und hat bereits jetzt über 15.000 Menschen mit PH erfasst – mit mehr als 8 Millionen Datenpunkten. Jedes teilnehmende Zentrum steuert anonymisierte Daten bei, die zentral in Gießen ausgewertet werden. Mehr als 350 Informationen pro Patient fließen ein – von Blutwerten über Belastungstests bis hin zu Bildgebung. So entsteht ein globales Bild von PH, das Unterschiede zwischen Regionen, Geschlechtern und Krankheitsformen sichtbar macht.

Neben Grundlagenforschung beteiligt sich die Gießener Lungenforschergruppe aktiv an klinischen Studien mit Medikamenten. Einige Studien werden direkt in Gießen initiiert, um neue Wirkstoffe oder spezielle Fragestellungen zu testen. Andere laufen als internationale Multicenter-Studien, bei denen Kliniken weltweit zusammenarbeiten. Ziel ist es, herauszufinden, welche Medikamente das rechte Herz stärken, die Belastbarkeit erhöhen oder den Krankheitsverlauf bremsen. So erhalten Patientinnen und Patienten in Gießen Zugang zu innovativen Therapien, oft noch bevor sie offiziell zugelassen sind.

Warum ist das wichtig für Betroffene?

Für Patientinnen und Patienten bedeutet diese Forschung, dass frühzeitige Warnzeichen können besser erkannt werden. Therapien lassen sich individueller anpassen und einfachere Untersuchungen (z. B. Ultraschall statt Katheter) werden möglich. Durch die Teilnahme an Medikamentenstudien profitieren Betroffene außerdem früh von neuen Behandlungsoptionen und dank des internationalen Datenpools können Ärzte weltweit ihre Behandlung besser abstimmen.
Dank der Arbeit der Gießener Lungenforschergruppe und des PVRI GoDeep Netzwerks verstehen wir heute viel besser, wie die rechte Herzkammer bei Lungenhochdruck funktioniert und wann sie versagt. Durch neue Messmethoden, weltweite Datensammlungen und die Teilnahme an Medikamentenstudien entsteht Wissen, das direkt in die Versorgung einfließt.

Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD, engl. "chronic obstructive pulmonary disease")

Die COPD ist eine Erkrankung, die zu verengten Bronchien und übermäßiger Schleimproduktion (chronische Bronchitis) sowie Zerstörung der Lungenbläschen (Lungenemphysem) führt. Sie wird meistens durch Rauchen ausgelöst. Ist der Sauerstofftransport in die Blutgefäße gestört, sind Luftnot und häufige Infekte die Folge. Oft tritt dies erst auf, nachdem man mit dem Rauchen aufgehört hat.

Gießener Forschende können zeigen, dass sich Lungengefäßveränderungen schon in der frühen Phase der COPD finden lassen und zu Lungenhochdruck und vermindertem Sauerstoffaustausch führen können. Es wird daran geforscht ob Medikamente gegen Lungenhochdruck, auch gegen die Lungenzerstörung helfen können. Medikamente, die den oxidativen Stress in der Lunge reduzieren, sind wichtige neue Ansätze zur Therapie der COPD. Es könnte außerdem gezeigt werden, dass bestimmte genetische Faktoren zu einer verstärkten COPD führen können.

Das deutschlandweite Forschungsregister COSYCONET untersucht Langzeitverläufe von Patienten, Einflussfaktoren auf den Verlauf und Risiken für häufige Verschlechterungen ("Exazerbationen"). Es werden mehr als 3000 Patienten eingeschlossen und über 7 Jahre beobachtet. Bisher konnte dadurch eine enge Beziehung zwischen COPD und Herz-Kreislauferkrankungen gezeigt werden und dass bestimmte Medikamente für die COPD das Herz positiv beeinflussen. Außerdem fand man heraus, dass ein Medikament, das für den Diabetes mellitus eingesetzt wird, auch mit einem günstigeren Verlauf der COPD einhergingen.

Neben den klinischen Studien entwickeln Gießener Forscher neue Medikamente, um die Entzündung und Zerstörung der Lunge bei der meist durch Zigaretten- Rauchen ausgelösten COPD aufzuhalten und untersuchen Gefahren des E-Zigaretten-Konsums.

Die Gießener Forscher engagieren sich außerdem in der Aufklärung über Gefahren von Rauchen und E-Zigaretten-Konsum und helfen bei der Raucherentwöhnung.

Warum ist das wichtig für Betroffene?

Die durch COSYCONET gesammelten Daten sollten es ermöglichen verbesserte standardisierte Therapie unterschiedlicher COPD-Formen zu entwickeln. Aktuell wird dies in der PerMed-Studie getestet. Patienten können an diesen Studien teilnehmen, bei denen neue Therapieverfahren getestet werden. Darunter auch PerMed, eine individualisierte Therapie bei COPD oder den Einfluss von körperlichem Training auf die Entzündungsreaktion bei COPD (IntraStim). Die Teilnahme ermöglicht auch hier einen frühzeitigen Zugang zu Behandlungsmöglichkeiten.

Lungenfibrose

Lungenfibrose ist eine chronische Erkrankung der Lunge, bei der sich vermehrt Bindegewebe im Lungengerüst bildet, woraufhin Narben und Verhärtungen entstehen. Dies wird meist durch Entzündungen hervorgerufen. Betroffene leiden unter einer schlechteren Sauerstoffaufnahme, Atemnot und eingeschränkter Lungenfunktion.

Grundlagenwissenschaftler und klinisch tätige Wissenschaftler aus Gießen untersuchen weiterhin die pathomechanistischen Prozesse, die zur Bildung fibrotischer Narben in der Lunge führen, und erforschen neuartige therapeutische Ansätze, um diesen Prozess umzukehren. Die idiopathische Lungenfibrose (IPF) ist die aggressivste Form der interstitiellen Lungenerkrankungen (ILD) und bislang nicht heilbar. In den letzten Jahren wurden mehrere Zielstrukturen identifiziert und in präklinischen Modellen validiert. Klinische Studien zur Prüfung des therapeutischen Potenzials ausgewählter Zielstrukturen und Wirkstoffkandidaten laufen derzeit.

Die Biobank des Zentrums für Lungenforschung der Universitäten Gießen und Marburg (engl. "Universities of Giessen and Marburg Lung Center", UGMLC), Mitglied des Deutschen Zentrums für Lungenforschung (DZL), ist ebenfalls Teil des europäischen ILD-Registers und der Biobank (eurILDreg) und führt weiterhin eine tiefgehende Phänotypisierung sowie eine umfassende Biobank-Erfassung aller Formen der ILD durch.

Warum ist das wichtig für Betroffene?

Die therapeutischen Optionen für Patienten mit Lungenfibrose sind begrenzt und zugelassene Medikamente verzögern den Fortschritt der Fibrose nur geringfügig und können die Krankheit nicht rückgängig machen. Die Analyse von patientenbasiertem Material aus der UGMLC-Biobank ermöglicht aber ein besseres Verständnis der Krankheitsentstehung. Die Forschung an Explantatproben der Lunge erlaubt die Entdeckung neuer Zielstrukturen und eine frühe präklinische Bewertung therapeutischer Kandidaten. Außerdem ist auch hier die Teilnahme an klinischen Studien ist für Patienten mit Lungenfibrose vorteilhaft.

Infektionen der Lunge

Viruserkrankungen wie Influenza oder COVID-19 sowie bakterielle Lungeninfektionen können zu akutem Lungenversagen, einer schweren Erkrankung mit hoher Sterblichkeit, führen. Bisher existieren keine speziellen Therapien.

Aktuelle Forschungen des CPI sollen aber neue Wege eröffnen. Die Gießener Infektionsmedizin arbeitet mit Hochdruck daran, modifizierte Alveolarmakrophagen als neuartige Therapie des akuten Lungenversagens zu entwickeln. Alveolarmakrophagen sind spezielle Immunzellen in den Lungenbläschen, die für die Abwehr von Bakterien und anderen Krankheitserregern, aber auch für die Heilung nach schweren Entzündungen zuständig sind.

Die Forschenden konnten zeigen, dass die Abwehr gegen Bakterien vorübergehend geschwächt wird, wenn Alveolarmakrophagen absterbende Immunzellen, sogenannte Neutrophile aufnehmen und beseitigen. Diesen Prozess nennt man Efferozytose. Er ist unabdingbar, um Lungenentzündung und Lungenschaden von schwer kranken Patienten zu heilen, öffnet aber gleichzeitig ein Zeitfenster, indem sich bakterielle Infektionen der Lunge leichter ausbreiten können.

Warum ist das wichtig für Betroffene?

Die neuen Erkenntnisse helfen, Alveolarmakrophagen so zu verändern, dass sie gleichzeitig Heilung fördern und Bakterien abwehren. Diese Makrophagen-basierte Zelltherapie könnte zukünftig ein Durchbruch in der Behandlung des akuten Lungenversagens sein und schwerkranken Patienten neue Hoffnung bringen.

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World Lung Day is initiated by the Forum of International Respiratory Societies (FIRS) and aims to raise awareness about the global burden of lung diseases.

Researchers at the CPI (Cardio-Pulmonary Institute) have been working intensively for many years to better understand lung diseases and to develop new diagnostic and treatment options. Diseases such as pulmonary hypertension (PH), chronic obstructive pulmonary disease (COPD), pulmonary fibrosis, and lung infections are among the leading causes of death worldwide. That is why we also want to draw attention to these issues on the occasion of World Lung Day.

Pulmonary Hypertension (PH)

Pulmonary hypertension is a serious disease in which the blood vessels in the lungs become narrowed. The heart — especially the right ventricle — has to pump harder. If this chamber becomes overloaded, it can lead to heart failure. This is why research on the right heart plays a crucial role. Previously, right heart strain could only be measured through complex catheter procedures. Researchers in Giessen have developed new, often non-invasive methods that make this easier.

One key concept is the RV-PA coupling, which describes how well the right heart and the pulmonary arteries work together. By measuring a simple ultrasound value (TAPSE/PASP), it's possible to quickly assess whether the right heart is under strain — which is very helpful for daily clinical practice. Additionally, it has been shown that a specific value (Ees/Ea < 0.8, a threshold for heart failure) reliably indicates when the right heart can no longer compensate. Researchers also discovered that women with PH often have better right heart function, and that liver health can be an indicator of poor right heart function. The inhaled medication Iloprost has been shown in studies to improve right heart pump function.

The Giessen-based lung researchers are also part of the global research network PVRI GoDeep Meta-Registry, which compiles data from around the world. The GoDeep registry, led by the Pulmonary Vascular Research Institute (PVRI), has already collected data from more than 15,000 people with PH, encompassing over 8 million data points. Each participating center contributes anonymized data, which is centrally analyzed in Giessen. Over 350 data points per patient are included — from blood values and exercise tests to imaging — enabling a global picture of PH that reveals differences between regions, genders, and disease types.

In addition to basic research, the Giessen lung research group is actively involved in clinical drug trials. Some studies are initiated directly in Giessen to test new active substances or specific research questions. Others are international multi-center studies, with clinics worldwide collaborating. The goal is to find out which medications can strengthen the right heart, increase resilience, or slow disease progression. This allows patients in Giessen to access innovative therapies — often even before they are officially approved.

Why is this important for patients?

For patients, this research means that early warning signs can be better identified. Therapies can be more individually tailored, and simpler diagnostic procedures (e.g., ultrasound instead of catheterization) become possible. Participation in clinical drug trials also gives patients early access to new treatment options, and the global data pool helps doctors coordinate treatment worldwide.

Thanks to the work of the Giessen lung researchers and the PVRI GoDeep network, we now have a much better understanding of how the right ventricle functions in PH and when it begins to fail. New measurement methods, global data collection, and participation in clinical trials generate knowledge that flows directly into patient care.

Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD)

COPD is a disease that leads to narrowed airways and excessive mucus production (chronic bronchitis) as well as the destruction of lung alveoli (emphysema). It is usually caused by smoking. When the oxygen transfer into the blood vessels is impaired, it results in shortness of breath and frequent infections. Often, these symptoms appear after a person has already quit smoking.

Giessen researchers have shown that vascular changes in the lungs can already be detected in early stages of COPD, and these can contribute to PH and reduced oxygen exchange. Research is underway to determine whether medications used for PH can also help prevent lung destruction. Drugs that reduce oxidative stress in the lungs are promising new approaches for COPD therapy. It has also been shown that certain genetic factors may increase the severity of COPD.

The COSYCONET registry, a Germany-wide research project, is investigating long-term disease progression, risk factors, and causes of frequent exacerbations in over 3,000 COPD patients over a 7-year period. So far, COSYCONET has shown a close link between COPD and cardiovascular diseases, and that certain COPD medications can have a positive effect on the heart. It was also discovered that a medication used to treat diabetes mellitus was associated with better COPD outcomes.

Alongside clinical studies, Giessen researchers are developing new drugs to slow inflammation and lung destruction — primarily caused by smoking — and are also investigating the dangers of e-cigarettes.

The Giessen team is also committed to educating the public about the risks of smoking and vaping, and provides support for smoking cessation.

Why is this important for patients?

Data from COSYCONET should enable the development of improved, standardized therapies for different forms of COPD. This is currently being tested in the PerMed study. Patients can take part in trials testing new therapeutic methods — including PerMed, an individualized COPD therapy, and IntraStim, which examines how physical training influences inflammation in COPD. Participation gives patients early access to innovative treatments.

Pulmonary Fibrosis

Pulmonary fibrosis is a chronic disease where connective tissue builds up in the lungs, leading to scarring and hardening. This is usually triggered by inflammation. Patients suffer from reduced oxygen uptake, shortness of breath, and restricted lung function.

Basic and clinical researchers in Giessen are investigating the mechanisms that lead to fibrotic scarring and are exploring novel therapeutic approaches to reverse this process. Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is the most aggressive form of interstitial lung disease (ILD) and remains incurable. In recent years, several therapeutic targets have been identified and validated in preclinical models. Clinical trials are currently testing the therapeutic potential of selected targets and drug candidates.

The biobank of the Universities of Giessen and Marburg Lung Center (UGMLC), a member of the German Center for Lung Research (DZL), is part of the European ILD Registry and Biobank (eurILDreg) and continues to conduct deep phenotyping and biobanking of all ILD forms.

Why is this important for patients?

Treatment options for pulmonary fibrosis are limited. Approved drugs only slow disease progression and cannot reverse it. However, analyzing patient-derived material from the UGMLC biobank allows for a better understanding of disease development. Research using lung explant samples enables the discovery of new therapeutic targets and early preclinical evaluation of drug candidates. Here too, participation in clinical studies can be highly beneficial for patients.

Lung Infections

Viral diseases like influenza or COVID-19, as well as bacterial lung infections, can lead to acute respiratory failure, a life-threatening condition with high mortality. Currently, no specific therapies exist.

However, current CPI research aims to open new therapeutic paths. The Infectious Disease team in Giessen is working intensively to develop modified alveolar macrophages as a novel treatment for acute respiratory failure. Alveolar macrophages are specialized immune cells in the alveoli responsible for defending against pathogens and healing after severe inflammation.

Researchers have shown that the immune defense is temporarily weakened when alveolar macrophages ingest and eliminate dying immune cells, known as neutrophils. This process, called efferocytosis, is essential for healing lung inflammation and damage in critically ill patients, but it also opens a time window during which bacterial infections can spread more easily.

Why is this important for patients?

These new findings help scientists modify alveolar macrophages so they can both promote healing and defend against bacteria. This macrophage-based cell therapy could become a breakthrough in treating acute respiratory failure, bringing new hope to critically ill patients.