Mit neuen Erkenntnissen über Pilzinfektionen auf dem Weg zu besseren Behandlungen
Pilze sind in der Regel für den Menschen harmlos und kommen auf der Haut und im Körper vor. Einige Arten können jedoch eine erhebliche Gefahr für die Gesundheit darstellen. „Pilzerreger sind beim Menschen für eine Vielzahl von Infektionen verantwortlich, von denen einige tödlich verlaufen können“, sagt FunHoMic-Projektkoordinator Christophe d’Enfert vom Institut Pasteur in Frankreich. „Tatsächlich sind die drei Hauptarten Candida, Aspergillus und Cryptococcus weltweit jährlich für etwa 1,5 Millionen Todesfälle verantwortlich. Es gibt zwar antimykotische Behandlungen, aber diese sind nicht immer sehr wirksam, und die Resistenz gegenüber Pilzen hat zugenommen.“
Wirtsgenetik, Pilzgenetik und Mikrobiota-Vielfalt
Das Ziel des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts FunHoMic bestand darin, die Wechselwirkungen zwischen Pilzinfektionen und dem Wirt besser zu verstehen. „Es gibt hier drei interagierende Komponenten: den Pilz, den Wirt und die Mikrobiota“, erklärt d’Enfert. Als Mikrobiota gilt die Gesamtheit an Bakterien, Viren, Pilzen und anderen Mikroorganismen in unserem Körper und um ihn herum. „Unser Ziel war, die Genetik des Wirts, die Genetik der Pilze und die Diversität der Mikrobiota zu untersuchen, um herauszufinden, wie Variationen in diesen Komponenten Infektionen beeinflussen könnten.“ Das Projektteam konzentrierte sich auf die Art Candida albicans, die für die meisten Pilzinfektionen bei immungeschwächten Patientinnen und Patienten in Krankenhäusern verantwortlich ist.
Pilze mit neuen Technologien untersuchen
Das Projekt vereinte dreizehn Doktorandinnen und Doktoranden und führte neue Technologien zur Erforschung von Pilzinfektionen ein. Zu diesen Technologien zählte der Organchip, „Organ-on-a-Chip“. Dabei werden mikrofluidische 3D-Zellkulturen in einen Chipschaltkreis integriert, der dann die Aktivitäten und Mechanik eines Organsystems simuliert. „Wir haben außerdem Fermenter eingesetzt, die den Magen-Darm-Trakt nachahmen können, und neue Instrumente zur Analyse der Pilzmikrobiota verwendet“, sagt d’Enfert. „Pilze bilden einen viel kleineren Teil der Mikrobiota als die Bakterien und wurden bisher weniger untersucht.“ Andere Studierende erkundeten, wie die genetische Vielfalt bei C. albicans die Infektion beeinflussen kann. Beispielsweise wurde festgestellt, dass eine Untergruppe von C. albicans-Isolaten ausschließlich Infektionen in der Vagina verursacht. „Wir konnten nachweisen, dass diese Candida-Gruppe in anderen Nischen wie dem Magen-Darm-Trakt und dem Blutkreislauf nicht gedeihen kann“, fügt d’Enfert hinzu. „Wir konnten diese Unfähigkeit dann auf eine Reihe von genetischen Markern zurückführen.“ Im Rahmen des Projekts wurde außerdem eine Pilzinfektion der Vagina untersucht, von der etwa 80 % der Frauen im Laufe ihres Lebens betroffen sind und die häufig wiederholt auftritt. Überprüft wurden genetische Faktoren, die dafür verantwortlich sein könnten, sowie verschiedene Immunreaktionen. Die Studierenden versuchten zudem, Bakterien zu identifizieren, die Candida entgegenwirken und als probiotische Behandlungen in Frage kommen könnten.
Auf dem Weg zu neuen Entdeckungen und Behandlungen
Für d’Enfert stellte das Projekt einen großen Erfolg bei der Ausbildung von Studierenden in diesem speziellen Bereich sowie bei der Ermittlung potenzieller Technologien und Verfahren dar, die zu neuen Behandlungsmethoden führen könnten. Warum manche Menschen C. albicans beherbergen und andere nicht, und wie sich Faktoren wie die Ernährung auf die Infektionsrate auswirken, sind Gegenstand neuer Forschungsansätze. „Dieses Projekt hat diese Infektionen nicht beendet, aber es hat uns geholfen, auf dem Weg zu einem besseren Verständnis bedeutende Fortschritte zu realisieren“, bemerkt er. „Was die möglichen Anwendungen angeht, so konnten wir potenzielle neue Probiotika ermitteln sowie viel Wissen über Candida-Infektionen und die Anfälligkeit einiger Wirte für Pilzinfektionen sammeln.“
Schlüsselbegriffe
FunHoMic, Pilz, Infektion, Mikrobiota, Mikroflora, Genetik, Candida, Pilze, Immunsystem
