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Pathogenomics and Systems Biology of Fungal Infections – An Integrative Approach

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Eine neue Ära bei der Behandlung von Pilzinfektion

Ein europäisches integrierte Projekt befasste sich mit der klinischen Notwendigkeit für die Diagnose und Behandlung von Pilzinfektionen. Europäische Wissenschaftler entwickelten neue Ansätze für Anti-Pilz-Impfstoffe, Arzneimittel und diagnostische Marker.

Gesundheit

Pilzinfektionen treten mit zunehmender Häufigkeit auf und stellen eine ernste Gefahr für die Gesundheit der europäischen Bürger dar. Um die sozioökonomische Belastung zu verringern, sind neue Diagnoseinstrumente und Impfstoffe dringend erforderlich. Der Pilz Candida albicans ist die Hauptursache für lebensbedrohliche Pilzinfektionen. Obwohl er den menschlichen Verdauungstrakt ohne schädliche Auswirkungen bewohnt, kann er sich immungeschwächten Patienten als tödlich beweisen. Die Hauptprobleme beim Management von Pilzinfektionen sind der Mangel an geeigneten Diagnose-Tools und der Mangel an wirksamen Medikamenten. Um diese klinischen Anforderung anzusprechen, haben Wissenschaftler an dem von der EU finanzierten Projekt "Pathogenomics and systems biology of fungal infections an integrative approach" (FINSYSB) einen integrativen, multidisziplinären Ansatz verfolgt. Sie untersuchten Schlüsselaspekte der Wirt-Pilz-Interaktionen während der Pilzinfektion und machte sich auf die Suche nach potentiellen therapeutischen Targets. In einem ersten Schritt untersuchten sie die Auswirkungen der Wirtsmikroumgebung auf Pilzvirulenz und Fitness. Sie entdeckten, dass Candida albicans-Zellen sich an verschiedene Wirtsmikroumgebungen anpassen können. Nach einem Angriff des Immunsystems aktivierten sie Stressreaktionen und passten ihren Stoffwechsel an lokale Nährstoffe an. Wie erwartet beeinflussten Veränderungen der lokalen Nährstoffverfügbarkeit die Medikamentenresistenz und Virulenz. Mit Hochdurchsatz-Analysen und einer Fülle von Hefe-Mutanten, entwirrten die Wissenschaftler neue Determinanten für Zellwandbiosynthese und neue Funktionen für Hefe-Biofilmbildung. Diese Daten führten zur Identifizierung von putativen Biomarkern, die zur Diagnose oder als therapeutische Targets verwendet werden könnten. Ein wesentlicher Teil des FINSYSB-Projekts widmete sich der Wirt-Immunabwehr und ihrem Zusammenspiel mit Candida albicans. Das Team hat gezeigt, dass Hefe-Morphogenese ein entscheidender Faktor bei der Auslösung und Gestaltung der Immunantworten ist. Außerdem identifizierten die Forscher Signalwege, die aktiviert werden, wenn die Immunzellen mit Hefezellen konfrontiert sind. Im sogenannten Projektteil "Defeating the Enemy" identifizierte das Netzwerk potenzielle Ziele für neuartige Impfstoffe, Diagnostika und Antimykotika. Diese Arbeiten führten zur Identifizierung eines neuen antimykotischen Mittels mit potentieller Antipilzwirksamkeit. Zusammengenommen haben die Aktivitäten von FINSYSB unser Verständnis der Hefe-Immun-Interaktionen vorangebracht. Dies sollte sich bei der Entwicklung neuer Maßnahmen im Kampf gegen Pilzinfektionen als nützlich erweisen.

Schlüsselbegriffe

Pilzinfektionen, Impfstoff, Drogen, Marker, Candida albicans, Diagnostik, Medikamentenresistenz, Virulenz Biofilm

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