Pilze wehren sich mit Pumpen

Joachim Morschhäuser und Julia Blaß-Warmuth betrachten eine Petrischale, in der sie den Pilz Candida albicans kultivieren. Bild: (Foto Robert Emmerich)

Kein anderer krankheitserregender Pilz macht dem Menschen so häufig zu schaffen wie Candida albicans. Hinzu kommt, dass dieser Hefepilz gegen die verfügbaren Medikamente resistent werden kann. Wie diese Wandlung vor sich geht, haben Wissenschaftler vom Institut für Molekulare Infektionsbiologie der Universität Würzburg mit Kollegen aus den USA herausgefunden.

Über die neuen Erkenntnisse berichtet das Fachblatt PLoS Pathogens.

Candida albicans ist ein Hefepilz, der bei den meisten gesunden Menschen als harmloser Bewohner der Schleimhäute vorkommt. Wenn das Immunsystem geschwächt ist, kann er sich aber massiv ausbreiten und dann auch zu lebensbedrohlichen Infektionen der inneren Organe führen. Bei Aidskranken zum Beispiel befällt der Pilz gern die Mundhöhle. Das ist für die Betroffenen zwar sehr unangenehm, aber nicht lebensgefährlich. Anders ist das bei Menschen, denen Organe oder Knochenmark transplantiert wurden. Bei ihnen muss die Immunabwehr künstlich unterdrückt werden, damit sie die fremden Gewebe nicht abstößt. In dieser Situation kann der Pilz den ganzen Körper infizieren und das Leben der Patienten akut bedrohen.

Gegen Pilze wie Candida gibt es nicht gerade viele Medikamente, wie der Würzburger Infektionsbiologe Joachim Morschhäuser sagt. Häufig werden so genannte Azole eingesetzt. Sie dringen in den Erreger ein und hemmen seine Vermehrung. Doch gegen solche Angriffe wissen sich die widerstandsfähigen Formen des Pilzes nachhaltig zu wehren: Sie fabrizieren massenhaft spezielle Pumpen, mit denen sie die Wirkstoffe kurzerhand wieder ins Freie befördern. "Das ist seit Langem bekannt. Wir haben jetzt aber herausgefunden, wie Candida albicans die Produktion der Pumpen dauerhaft steigert und dadurch letzten Endes unempfindlich gegen das am häufigsten eingesetzte Medikament Fluconazol wird", so Morschhäuser.

Die Forscher entdeckten im Erbgut widerstandsfähiger Candida-Pilze kleine Mutationen, die große Auswirkungen haben. Durch sie wird eine veränderte Form des Proteins Mrr1p gebildet - dabei handelt es sich um einen so genannten Transkriptionsfaktor, der dann die Produktion einer der Pumpen ankurbelt, die die Pilzzellen von den Medikamenten befreien.

"Damit haben wir einen weiteren Ansatzpunkt gefunden, über den sich resistente Candida-Stämme künftig vielleicht bekämpfen lassen." So erläutert der Würzburger Professor die Bedeutung der Erkenntnisse, die er mit seinem Team in den vergangenen zwei Jahren erarbeitet hat. "Nach neuen Medikamenten, die direkt die Pumpen hemmen, suchen derzeit schon viele Arbeitsgruppen weltweit, weil dieser Mechanismus auch eine Rolle beim Versagen von Krebsmedikamenten spielt." Interessant seien jetzt auch Wirkstoffe, die den mutierten Transkriptionsfaktor ausschalten.

Als nächstes wollen Morschhäuser und seine zehn Mitarbeiter herausfinden, wie der Transkriptionsfaktor an sein Zielgen bindet. Außerdem interessieren sie sich weiterhin für die Mutationen, die sie im Gen des Transkriptionsfaktors fanden. Schließlich bewirken genau diese Veränderungen, dass der Faktor im Pilz nicht nur zur gebotenen Zeit, sondern ständig aktiv ist. Als die Forscher das mutierte Gen in nicht-resistente Candida-Stämme einbrachten, wurden diese plötzlich unempfindlich gegen Azole. Und nachdem sie das Gen in resistenten Pilzen inaktiviert hatten, konnte das Medikament seine Wirkung wieder entfalten.

Quelle: Pressemitteilung Informationsdienst Wissenschaft e.V.