Der Schimmelpilz Aspergillus fumigatus kommt praktisch in allen Lebensräumen der Erde vor: als dunkelgraues, faltiges Polster an feuchten Wänden oder in mikroskopisch kleinen Sporen, die durch die Luft fliegen und auf Tapeten, Matratzen und Fußböden haften. Für gesunde Menschen ist das meist kein Problem – gelangen Sporen in ihren Organismus, werden sie von der körpereigenen Immunabwehr unschädlich gemacht. Personen mit einer Immunschwäche, etwa Aids-Patienten oder immunsupprimierte Patienten nach einer Organtransplantation, kann der Schimmel jedoch in Lebensgefahr bringen.
Ein internationales Forschungsteam unter Leitung von Prof. Oliver Werz von der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat nun herausgefunden, wie der Pilz die Immunabwehr aushebelt und sich so unter Umständen eine lebensbedrohliche invasive Pilzinfektion entwickeln kann, so eine Meldung auf Ida online. Ihre Erkenntnisse präsentieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Cell Chemical Biology.
Verantwortlich für die Pathogenität von Aspergillus fumigatus ist unter anderem Gliotoxin, ein hochpotentes Mykotoxin. Die Forscher haben Immunzellen mit synthetisch hergestelltem Gliotoxin in Verbindung gebracht. Dazu verwendeten sie neutrophile Granulozyten, sie bilden die erste Abwehrreihe des Immunsystems. „Ihre Aufgabe ist es, Krankheitserreger zu erkennen und zu eliminieren“, erläutert Werz. Sobald eine solche Zelle mit einem Erreger, etwa einem Pilz, in Kontakt kommt, gibt sie bestimmte Botenstoffe (Leukotriene) ins Blut ab, die weitere Immunzellen anlocken. Hat sich eine ausreichend große Zahl von Immunzellen versammelt, können sie den Eindringling unschädlich machen.
Botenstoff produzierendes Enzym wird ausgeschaltet
Nicht so, wenn es sich um den Erreger Aspergillus fumigatus handelt. Wie die Jenaer Wissenschaftler nachweisen konnten, sorgt Gliotoxin dafür, dass die Produktion des Botenstoffs LTB4 in den neutrophilen Granulozyten unterbunden wird, wodurch diese kein Signal an andere Immunzellen geben können. Ursache dafür ist, dass ein bestimmtes Enzym (die LTA4-Hydrolase) durch das Mykotoxin ausgeschaltet wird. „Damit ist die Kommunikation der Immunzellen untereinander unterbrochen und der Abwehrmechanismus gestört. Eindringende Keime, in diesem Falle der Schimmelpilz, können sich so leicht in Geweben oder Organen einnisten“, resümiert Oliver Werz.
König S et al. Gliotoxin from Aspergillus fumigatus Abrogates Leukotriene B4 Formation through Inhibition of Leukotriene A4 Hydrolase, Cell Chemical Biology 26, 1-11 (2019), DOI: 10.1016/j.chembiol.2019.01.001, https://www.cell.com/cell-chemical-biology/fulltext/S2451-9456(19)30001-7
