Ein Forschungsteam unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI) in Jena hat einen bisher unbekannten Mechanismus aufgedeckt, wie die Hefe Candida albicans menschliches Gewebe schädigen kann. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt, dass das im Blut reichlich vorhandene Protein Albumin harmlose Candida-Stämme in gefährliche Krankheitserreger verwandeln kann. Dieser Fund erklärt, warum einige klinische Isolate im Labor harmlos wirken, bei Patienten jedoch Infektionen auslösen.

Candida albicans gehört zum normalen menschlichen Mikrobiom und besiedelt Schleimhautoberflächen, ohne Schaden anzurichten. Bei immungeschwächten Menschen kann der Pilz jedoch pathogen werden. Bisher waren Mechanismen wie Toxinproduktion oder die Bildung von Hyphen bekannt, die Gewebe schädigen. Die Jenaer Forscher entdeckten nun eine alternative Pathogenitätsstrategie: In Anwesenheit von Albumin, dem häufigsten Blutprotein, beginnen selbst als harmlos geltende Candida-Stämme, Zellkulturen zu schädigen. Sie wachsen stärker, bilden Biofilme und setzen ein zytotoxisches Lipidmolekül namens 13-HODE frei, das menschliche Zellen direkt angreift.

Die Entdeckung resultierte aus der Beobachtung, dass einige klinische Candida-Isolate in Standard-Labormodellen keine Schäden verursachten, obwohl sie von infizierten Patienten stammten. Durch mikroskopische Analysen, Transkriptomik und Metabolomik fand das Team heraus, dass Albumin den Stoffwechsel des Pilzes umprogrammiert. Dies führt zur Produktion von 13-HODE über Lipidoxidationswege, die zuvor nicht mit der Virulenz des Pilzes in Verbindung gebracht wurden.

Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit physiologisch relevanter Testsysteme, die die Umgebung des menschlichen Körpers besser nachbilden. Standard-Laborbedingungen reichen oft nicht aus, um die Gefährlichkeit von Pilzstämmen zu erkennen. Zudem zeigt die Studie, wie wichtig die Untersuchung klinischer Isolate ist, die die Vielfalt realer Infektionen widerspiegeln. Candida albicans erweist sich als äußerst anpassungsfähig, da ein einziges Wirtsprotein wie Albumin das Gleichgewicht von harmlos zu krankheitserregend kippen kann.

Die Erkenntnisse könnten die Pilzforschung revolutionieren und langfristig neue Ansätze für Antimykotika liefern. Die Studie wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Freistaat Thüringen, kofinanziert von der Europäischen Union, unterstützt.

Original Paper:

Host albumin redirects Candida albicans metabolism to engage an alternative pathogenicity pathway | Nature Communications

_{Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR}

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