Der Hefepilz Candida albicans setzt das Toxin Candidalysin nicht nur für Infektionen ein, sondern nutzt es auch, um die Mundschleimhaut unauff?llig zu besiedeln – allerdings nur in fein austarierter Menge. Zu wenig Gift verhindert die orale Besiedlung, zu viel ruft das Immunsystem auf den Plan und führt zu einer entzündlichen Abwehrreaktion, wie ein internationales Forschungsteam aus Zürich, Jena und Paris herausfand. Die Ergebnisse erschienen im Fachjournal Nature Microbiology.

Candida albicans ist ein Hefepilz, der natürlicherweise im Mikrobiom des Menschen vorkommt und dabei meist harmlos bleibt. Unter bestimmten Bedingungen kann er jedoch von der runden Hefeform in fadenf?rmige Hyphen übergehen und Infektionen ausl?sen, die insbesondere bei immungeschw?chten Patient*innen fatale Folgen haben k?nnen. In dieser Hyphenform produziert Candida albicans das Toxin Candidalysin, ein Eiwei?, das Wirtszellen direkt angreift.

?Wir wussten, dass das Pilzgift Candidalysin Krankheiten verursachen kann. Neu ist, dass es auch n?tig ist, damit der Pilz im Mund überleben kann?, erkl?rt Bernhard Hube, Leiter der Abteilung Mikrobielle Pathogenit?tsmechanismen am Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI) und Professor am Lehrstuhl für Mikrobielle Pathogenit?t an der Friedrich-Schiller-Universit?t Jena. ?Der Hefepilz Candida albicans nutzt das Toxin wie einen Tür?ffner, um sich in der Schleimhaut zu verankern. Solange er es nur in kleinen Mengen bildet, bleibt er dabei unter dem Radar des Immunsystems und überlebt langfristig in der Mundh?hle.?

Um diesen Zusammenhang zu kl?ren, arbeitete ein internationales Team mit M?usemodellen. Dabei zeigten Forschende um Salomé LeibundGut-Landmann an der Universit?t Zürich, wie das Immunsystem auf unterschiedliche Pilzst?mme reagiert. Am Leibniz-HKI in Jena wurden zudem die genetischen Grundlagen untersucht: Mit gezielten Eingriffen ver?nderte das Team Gene, die Hyphenbildung und Toxinproduktion des Hefepilzes steuern. Forschende am Institut Pasteur in Paris ordneten die Ergebnisse au?erdem mit bioinformatischen Analysen in einen evolution?ren Kontext ein.

Verglichen wurden zwei sehr unterschiedliche St?mme: Der aggressive Laborstamm SC5314 bildet lange Hyphen und produziert gro?e Mengen Candidalysin. Dadurch reagiert das Immunsystem sofort mit einer starken Entzündung und eliminiert den Pilz nach kurzer Zeit. Ganz anders verh?lt sich Stamm 101, der natürlicherweise im Mund vorkommt: Er produziert das Toxin nur in geringen Mengen und kann sich so unauff?llig in der Schleimhaut halten, ohne eine starke Immunantwort hervorzurufen. ?Der Pilz f?hrt gewisserma?en mit angezogener Handbremse?, so Hube. ?Ein bisschen Toxin braucht er, aber zu viel wird sofort bestraft.?

?Gerade diese Unterschiede zwischen den St?mmen zeigen, wie wichtig die feine Regulierung von Candidalysin für die Besiedelung unterschiedlicher Nischen im K?rper ist?, erg?nzt Tim Schille, Doktorand im Jenaer Team. ?Nur wenn Candida albicans das richtige Ma? findet, kann der Pilz langfristig im Mund bestehen, ohne vom Immunsystem bek?mpft zu werden.?

Eine Schlüsselrolle spielt dabei auch das Gen EED1. Es reguliert die Hyphenbildung und beeinflusst damit indirekt die Produktion von Candidalysin. So bleibt der Pilz meist unauff?llig in der Mundschleimhaut. Kippt dieses Gleichgewicht jedoch, k?nnen Infektionen entstehen. ?Bemerkenswert ist, wie gut der Pilz sein Verhalten austariert?, sagt Schille. ?Diese Balance erkl?rt auch, warum das Toxin evolution?r erhalten geblieben ist: Es erm?glicht dem Pilz, dauerhaft in der Mundschleimhaut zu leben, macht ihn aber zugleich als potenziellen Krankheitserreger gef?hrlich.?

Die Studie zeigt, dass Candidalysin ein wichtiger Faktor für die Besiedelung bestimmter K?rperregionen durch Candida-Hefen sein kann. Für die Medizin ergeben sich aus den Ergebnissen bislang nur vorsichtige Perspektiven. ?Für einen oralen Befall mit Candida k?nnen wir derzeit noch keine therapeutischen Anwendungen ableiten?, so Hube. ?Bei vaginalen Infektionen hingegen konnten wir in früheren Studien bereits zeigen, dass sich das Toxin neutralisieren l?sst. Damit k?nnen Gewebesch?den durch Candida albicans, die typisch für vaginale Pilzinfektionen sind, deutlich reduziert werden.?

Das Projekt wurde von Forschenden in Zürich initiiert und koordiniert, unter ma?geblicher Beteiligung des Leibniz-HKI in Jena sowie des Institut Pasteur in Paris. Gef?rdert wurde die Studie unter anderem durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Exzellenzclusters ?Balance of the MicroverseExterner Link‘ an der Friedrich-Schiller-Universit?t Jena und des Sonderforschungsbereichs/Transregio 124 ?FungiNetExterner Link‘.