Pilzinfektionen: Wie der Hefepilz Candida albicans das menschliche Immunsystem ausnutzt

Hefepilz lässt Wachstum durch Menschen fördern

Der Pilz Candida albicans ist normalerweise ein harmloser Mitbewohner des Körpers. In manchen Fällen kann der Hefepilz aber ungehindert wuchern und zur tödlichen Gefahr werden. Forschende berichten nun, wie der Pilz das menschliche Immunsystem ausnutzt.

Laut einer aktuellen Mitteilung hat ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI) in Jena entdeckt, dass Candida albicans bei einer Infektion die Ausschüttung winziger RNA-Schnipsel anregt, die dann sein Wachstum stimulieren. Diese ungewöhnliche Ausnutzung des menschlichen Immunsystems kann Krankheitsprozesse erklären und liefert neue Ansätze für die Behandlung von Pilzinfektionen.

Pilz kann lebensbedrohliche Infektionen auslösen

Der Hefepilz Candida albicans gehört zum Leben der meisten Menschen dazu, ohne dass er Probleme verursacht. „Candida albicans befindet sich bei drei Viertel aller Menschen auf der Haut. Normalerweise herrscht ein Gleichgewichtszustand zwischen dem Immunsystem, dem Pilz und anderen Mikroorganismen“, erläutert Christine Skerka, die die Gruppe Immunregulation am Leibniz-HKI leitet.

Doch bei immungeschwächten Menschen kann er in die Blutbahn eindringen und lebensbedrohliche Infektionen auslösen. Ein Forschungsteam um Prof. Skerka hat nun herausgefunden, dass der Pilz dafür die menschliche Immunabwehr gezielt ausnutzt.

Den Angaben zufolge setzt er Signalmoleküle frei, die von speziellen Immunzellen, den Monozyten, erkannt werden und dort die Ausschüttung von bestimmten microRNAs anregen. Diese lösen dann bei dem Hefepilz vermehrtes Wachstum aus. Die Ergebnisse der Forschenden wurden in dem Fachjournal „mBio“ veröffentlicht.

Pilz nutzt unsere Immunantwort aus

MicroRNAs sind kleine RNA-Schnipsel, die nicht wie üblich in Enzyme oder andere Proteine übersetzt werden. Sie regulieren stattdessen die Genexpression, indem sie sich an andere RNA-Moleküle heften und deren Ablesen verhindern. Sie sind evolutionär konserviert, das heißt, dass Säugetiere wie der Mensch und Pilze, Bakterien oder Pflanzen sehr ähnliche Varianten davon haben.

„MicroRNAs sind ein sehr effektives System, mit dem wir uns schnell an ständig wechselnde Gegebenheiten anpassen können“, erläutert Skerka. Gleichzeitig ist deren Ähnlichkeit zwischen Organismen wahrscheinlich der Grund, dass Candida albicans das menschliche Immunsystem derart überlisten kann.

„Dass der Pilz unsere Immunantwort so spezifisch ausnutzt, ist schon erstaunlich“, sagt die Immunbiologin. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fanden heraus, dass microRNAs mithilfe kleiner Vesikel von menschlichen Immunzellen zu den Pilzzellen transportiert werden.

„Diese Vesikel dienen normalerweise der Kommunikation zwischen den Zellen eines Organismus“, so Matthew Blango, Leiter der Nachwuchsgruppe „RNA-Biologie der Pilzinfektionen“ am Leibniz-HKI, der die Forschung mit seiner Expertise unterstützt hat.

Neben microRNA enthalten sie auch einen Cocktail anderer Moleküle. Durch ihre Membran sind sie vor äußeren Einflüssen geschützt und über bestimmte Rezeptoren finden sie ihre Zielzelle. Hier wirkt der Pilz offenbar ebenfalls ein.

„Unser Immunsystem markiert Candida albicans mit bestimmten Molekülen als Eindringling. In den Vesikeln sind jetzt genau die Rezeptoren hochreguliert, die an diese Marker binden“, erklärt Erstautor Luke Halder, der seine Doktorarbeit im Team von Prof. Skerka anfertigte.

Erkenntnisse könnten Therapie verbessern

Wie es in der Mitteilung heißt, könnten die Erkenntnisse aus der Studie die Therapie von Pilzinfektionen verbessern, indem die entsprechenden microRNAs gezielt unterdrückt werden. Allerdings ist dafür noch weitere Forschung nötig.

„Bisher wissen wir noch nicht, wofür die von uns identifizierte microRNA bei der Bekämpfung einer Infektion eigentlich dient“, so Skerka, die Professorin an der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) ist.

An der Arbeit waren neben weiteren Forschenden des Leibniz-HKI und der FSU auch Arbeitsgruppen der Julius-Maximilians-Universität Würzburg, der Medizinischen Universität Innsbruck sowie des Israel Institute of Technology beteiligt. (ad)