13.06.2022
Candida albicans ist ein Pilz, der die Schleimhäute der meisten gesunden Menschen besiedelt. Unter bestimmten Bedingungen kann es schädlich werden und Infektionen verursachen.
Forscher haben nun Moleküle im Schleimhautsekret identifiziert, die verhindern, dass der Erreger schädlich wird, und legen damit den Grundstein für eine neue Wirkstoffklasse.
Die meisten Menschen wissen nicht einmal, dass sie einen potenziell schädlichen Erreger in sich tragen. Dass Candida albicans nicht wahrgenommen wird, liegt unter anderem an einer Substanz, die normalerweise nicht sehr geschätzt wird: Schleim.
Das Sekret, das alle Schleimhäute des Körpers bedeckt, hält diesen Hefepilz unter Kontrolle. Bisher war jedoch unklar, welche Bestandteile des Schleims genau für seine erregerhemmenden Eigenschaften verantwortlich sind.
Ein internationales Forschungsteam, dem Dr. Rachel Hevey von der Universität Basel und Prof. DR. Katharina Ribbeck vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) identifizierte diese Bestandteile: spezialisierte Zuckermoleküle, sogenannte Glykane. Laut Forschern der Fachzeitschrift Nature Chemical Biology können bestimmte Glykane das sogenannte Filament von Candida albicans unterdrücken, also die Umwandlung in die infektiöse Form.
Schleimzucker
Glykane sind ein wichtiger Bestandteil von Mucinen, den eisbildenden Polymeren, aus denen Schleim besteht. Mucine enthalten viele verschiedene Glykane. Jüngste Studien deuten darauf hin, dass diese spezialisierten Zuckermoleküle bestimmte Krankheitserreger unter Kontrolle halten können.
Um zu testen, welche der mehreren hundert verschiedenen Schleimglykane mit Candida albicans interagieren, verglichen die Forscher in Laborexperimenten die molekulare Zusammensetzung mehrerer Schleimproben, die die Bildung von Pilzfäden unterdrückten. Von den Glykanen, die in allen Proben am häufigsten vorkamen, synthetisierten Rachel Hevey und ihr Team vom Department of Pharmaceutical Sciences sechs für weitere Analysen.
„Es ist fast unmöglich, Glykane aus Schleimproben zu isolieren“, sagt Hevey. „Die einzige Möglichkeit, seine Eigenschaften zu untersuchen, besteht darin, sie zu synthetisieren. Aber das ist ein äußerst komplexer chemischer Prozess.“ Sie und ihre Kollegen gehören zu den wenigen Forschungsgruppen weltweit, die eine Methode zur Synthese dieser Moleküle entwickelt haben.
Ribbeck und sein Team am MIT konnten die Wirkung synthetisierter Glykane auf Candida albicans bestätigen. Zusammen mit Ribbecks früherer und laufender Arbeit an anderen Krankheitserregern glauben Forscher, dass Glykane der Schlüssel zu einer neuen Klasse von Antimykotika (Antimykotika) sein könnten. „Es wird deutlich, dass Schleim eine große Bibliothek kleiner Moleküle mit vielen Virulenzhemmern gegen alle möglichen Problemerreger enthält, die darauf warten, entdeckt und verwendet zu werden“, sagt Ribbeck.
Nicht nur für „Schlankheit“
In seiner schädlichen Form kann Candida Erkrankungen wie orale Candidiasis, vaginale Hefeinfektionen oder sogar eine lebensbedrohliche systemische Infektion verursachen, die das Blut, das Herz und andere Teile des Körpers betrifft und in etwa 40 Prozent der Fälle tödlich endet . Antimykotika sind knapp, daher bleibt die Behandlung dieser Infektionen eine Herausforderung.
„Es besteht ein dringender Bedarf an neuen Antimykotika“, sagt Hevey. „Glykane galten lange als allein verantwortlich für die ‚Zähigkeit‘ von Schleim. Wir sehen jetzt, dass sie wirklich den Weg für dringend benötigte neue Medikamente gegen problematische Erreger ebnen könnten.“ Das Team sucht derzeit nach Möglichkeiten, Glykane an verschiedene Bereiche des Körpers zu liefern.
Die Ergebnisse basieren auf der Zusammenarbeit eines Netzwerks von Forschern mit einzigartiger Erfahrung, darunter Prof. DR. Michael Tiemeyer (Complex Carbohydrate Research Center, University of Georgia), Prof. DR. Clarissa Nobile (University of California at Merced), Prof. DR. Richard Cummings (Harvard Medical School) und Prof. DR. Daniel Wozniak (Ohio State University).
»Originalveröffentlichung
Quelle: Universität Basel
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