Wie ein ungefährlicher Hefepilz gefährlich wird

Ein deutsch-britisches Wissenschaftlerteam hat beim eigentlich harmlosen Darmpilz Candida albicans ein gefährliches Toxin identifiziert. Dieses Candidalysin bietet an der Membran der Wirtszelle Löcher und kann sie so zerstören. Die Entdeckung wurde in “Nature” vorgestellt.

Die Forscher konnten diesen Mechanismus am Beispiel von Schleimhautzellen des Mundes nachweisen. Solche oralen Infektionen mit Candida albicans sind extrem häufig bei HIV-Patienten, aber auch bei sehr jungen und alten Menschen mit einem schwachen Immunsystem.

Bisher hatte sich das Toxin der Wissenschaft entzogen. Ähnliche toxische Peptide kennt man von anderen Krankheitserregern schon lange. Candida bildet jedoch zunächst ein weitaus grösseres Polypeptid. Das dafür codierende Gen ist seit langem bekannt, dessen Funktion blieb bisher ein Rätsel. Erst durch moderne Analytik und den Wissensgewinn der vergangenen Jahre konnten die Forscher das Molekül aufspüren. Sie erkannten, dass das Polypeptid durch ein bestimmtes Enzym in mehrere kleine Teile zerschnitten wird. Eines davon ist Candidalysin. Aus einer ungefährlichen Vorstufe wird also erst dann das eigentliche Gift freigesetzt, wenn es vom Erreger benötigt wird.

Diese Vorgänge stehen in engem Zusammenhang mit einem weiteren für die Krankheitsentstehung wichtigen Mechanismus. Candida albicans weist zwei verschiedene Wachstumsformen auf. Der Pilz kann als ungefährliche eiförmige typische Hefezelle oder in gefährlicher fadenförmiger Hyphenform vorkommen. Ausgehend von dieser Erkenntnis entwickelten die Wissenschaftler verschiedene Mutanten des Pilzes. Erst als eine Mutante, der das Gen für das grosse Vorläufermolekül von Candidalysin fehlte, in Modellen mit Mundschleimhautzellen untersucht wurde, kamen die Wissenschaftler auf die richtige Spur.

Das Molekül ist nicht nur für den Pilz, sondern auch für das Immunsystem des Wirts entscheidend. Sobald sich der Pilz an die Wirtszelle heftet und diese damit beschädigt, erkennt der Wirt das Toxin Candidalysin und damit den Pilz. So setzt dessen Immunsystem zum Gegenangriff an. „Das ist ein wunderbares Beispiel für Koevolution. Der Krankheitserreger hat ein Toxin erfunden, um einen Organismus zu besiedeln. Der Wirt steht dem in nichts nach und leitet Gegenmassnahmen ein“, meint Bernhard Hube, einer der Studienleiter.