Wenn sich der Schimmelpilz vor dem Immunsystem versteckt
Jena - Aspergillus fumigatus gehört zu den am weitesten verbreiteten Spezies der Erde. Der Schimmelpilz, 20 Mal kleiner als der Durchmesser eines Menschenhaares, findet sich nahezu überall. Besonders gut gedeiht er in Biotonnen, Kompost, Blumenerde und Tapeten. Im Schnitt atmet jeder Mensch 1.000 Sporen pro Tag ein. Die Folgen können von Allergien bis hin zu Pilzinfektionen der Lunge reichen. 5.000 Menschen in Deutschland infizieren sich Schätzungen zufolge pro Jahr mit diesem Mikroorganismus.
Richtig gefährlich ist Aspergillus fumigatus für immungeschwächte Menschen. Er ist für mehr als 90 Prozent der lebensbedrohlichen Aspergillosen verantwortlich - also Atemwegsinfektionen, deren Erreger den ganzen Körper erfassen. Jeder zweite Infizierte stirbt, und bis heute gibt es kaum wirksame Arzneimittel zur Bekämpfung dieser Erkrankungen. Das soll sich nun ändern: Forscher des Jenaer Leibniz-Instituts für Naturstoffforschung und Infektionsbiologie decken derzeit die molekularen Mechanismen einer Infektion mit Aspergillus fumigatus auf.
«Wenn wir die Moleküle finden, die am Krankheitsprozess beteiligt sind, und in ihrer biologischen Funktion stören, können wir die Infektion wahrscheinlich stoppen», sagt der Institutsdirektor Axel Brakhage in Jena. Der Wissenschaftler hofft, in fünf bis zehn Jahren eine wesentlich verbesserte Diagnose und Therapie anbieten zu können.
Zahl der Pilzinfektionen extrem gestiegen
Die Zahl der Pilzinfektionen beim Menschen ist in den vergangenen 20 Jahren extrem gestiegen. Grund dafür ist vor allem die Zunahme immungeschwächter Patienten der Krebs- und Transplantations-Medizin. «Mit den heutigen Diagnoseverfahren verlieren wir zuviel Zeit bis eine zielgerichtete Behandlung beginnen kann», sagt Brakhage. «Die Infektionsverläufe sind so dramatisch und kurz, dass die Zeit für die Produktion von Antikörpern in der Regel nicht ausreicht und deshalb Immunzellen die Hauptrolle bei der Bekämpfung der Infektion spielen».
Um keine wertvolle Behandlungszeit zu verlieren, werden heute Antimykotika mit breitem Wirkspektrum meist bereits im Verdachtsfall eingesetzt. «Die Therapieerfolge sind bislang mäßig, weil die Mittel nicht wirksam genug sind», sagt der Molekularbiologe.
Für die Forscher ist das Wechselspiel zwischen dem pilzlichen Erreger und dem menschlichen Immunsystem der Schlüssel für das Verständnis der Entstehung lebensgefährlicher Pilzinfektionen. Wie schaffen es die Erreger, sich vor dem Immunsystem zu verstecken? Wie wird das menschliche Immunsystem missbraucht, damit der Eindringling nicht als Feind erkannt wird? Wie kann der Infektionserreger das menschliche Immunsystem schädigen?
«Noch ein weiter Weg»
Erschwert wird die Forschung dadurch, dass sich Aufbau und Stoffwechsel der Pilz-Zelle dem der menschlichen Zelle ähnelt. Somit gibt es nur wenige Medikamente, die den Erreger zurückdrängen oder abtöten und dabei das menschliche Gewebe schonen.
Den Wissenschaftlern gelang es bereits, fast sämtliche Proteine des Schimmelpilzes zu identifizieren. Änderungen in der Zusammensetzung von Proteinen sind jetzt schneller zu erkennen. Auf diese Weise sollen Moleküle gefunden werden, die am Krankheitsprozess beteiligt sind. Eine wichtige Rolle spielt beispielsweise das Melanin, das ist der grau-grüne Farbstoff des Pilzes. Es schützt Aspergillus fumigatus vor der Abwehr durch das Immunsystem.
Insgesamt verfolgen die Jenaer Forscher zwei Therapiewege. Zum einen werden neue Wirkstoffe gegen die Pilzinfektion gesucht. Zum anderen setzen die Experten auf die Immuntherapie: Menschliche Immunzellen werden entnommen und sollen so verändert werden, dass sie, nachdem sie Risikopatienten wieder eingesetzt werden, den Pilz schnell erkennen und eliminieren. «Bis dahin ist es aber noch ein weiter Weg», sagt Brakhage.
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