Vielversprechende neue Diagnostik bei invasiven Pilzinfektionen

Patienten mit einem erheblich geschwächten Immunsystem, beispielsweise durch eine Leukämietherapie oder eine schwer verlaufende Diabetes, sind häufig von einer innerlichen Infektion durch Schimmelpilze betroffen, die Bestandteil unserer täglichen Umgebung sind. Schimmelpilze, wie Mucor oder Aspergillus können Lungenentzündungen, Infektionen der Nasennebenhöhlen und sogar des Gehirns hervorrufen.

Besonders problematisch ist, dass diese Pilze sehr schnell durch die Organe hindurch wachsen, mitunter einige Zentimeter pro Tag. Die Sterblichkeit liegt im fortgeschrittenen Stadium bei bis zu 100 Prozent. Die frühzeitige Diagnose und Behandlung einer Pilzinfektion ist bislang jedoch nicht ohne weiteres möglich, weil derzeit keine verlässlichen, schnellen und risikoarmen Testverfahren zur Verfügung stehen.

Den Wissenschaftlern um Prof. Dr. Alexander Scheffold, Leiter der Arbeitsgruppe Zelluläre Immunologie an der Medizinischen Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie, gelang es nun, in einem interdisziplinären und translationalen Forschungsprojekt einen solchen Test zu entwickeln. Die Forscher nutzen dafür ein Verfahren, mit dessen Hilfe körpereigene Immunzellen, die auf eine Pilzinfektion reagieren, im Blut von Patienten nachweisbar sind.

Das Verfahren wurde von Dr. Petra Bacher und Prof. Dr. Alexander Scheffold von der Charité und dem Deutschen Rheumaforschungszentrum (DRFZ) Berlin, gemeinsam mit dem Biotechnologieunternehmen Miltenyi Biotec GmbH und der Arbeitsgruppe um Prof. Axel Brakhage vom Hans-Knoell Institut in Jena entwickelt. Somit werden die Immunzellen sozusagen als hochsensitive und spezifische Sensoren für Krankheitserreger genutzt.

Dieser Ansatz ist neu, denn herkömmliche Diagnostikverfahren beruhen in der Regel auf dem Nachweis des Erregers und nicht auf dem Nachweis spezifischer Immunreaktionen. „Unser Immunsystem ist darauf spezialisiert, Pathogene schnell und spezifisch zu erkennen und unser Verfahren macht diese Zellen im Blut sichtbar“, sagt Alexander Scheffold.

„Die hohe Spezifität der Immunzellen erlaubt eine klare Unterscheidung, von welchem Pilz eine Infektion hervorgerufen wird.“ An einer Vorstudie, die unter der Leitung von Prof. Dr. Oliver Cornely an der Universität zu Köln stattfand, nahmen 69 Patienten teil, in deren Blut die Zahl der Abwehrzellen gegen Schimmelpilze gemessen wurde. „Wir konnten zeigen, welche Pilzart die Patienten infiziert hatte. Wenn ein Infektionsherd chirurgisch entfernt wurde, dann sank die Zahl der Abwehrzellen“, erläutert Oliver Cornely.

Die Forscher hoffen nun, die Ergebnisse in einer größeren Vergleichsstudie bestätigen zu können. Die Analyse der antigenspezifischen T-Zellen könnte ein neues Standard-Diagnostikverfahren sein, das die Überlebenschancen von betroffenen Patienten erheblich steigern kann. Das Testsystem ist dabei nicht auf Pilze beschränkt sondern für nahezu jedes Pathogen einsetzbar, daher arbeiten die Forscher intensiv daran, auch die Diagnostik von Autoimmunkrankheiten, Allergien sowie chronischen Darm- oder Lungenentzündungen zu verbessern.

*Petra Bacher, Angela Steinbach, Olaf Kniemeyer, Axel Hamprecht, Mario Assenmacher, Maria J. G. T. Vehreschild, Jörg J. Vehreschild, Axel A. Brakhage, Oliver A. Cornely, Alexander Scheffold: Fungus-Specific CD4+ T Cells for Rapid Identification of Invasive Pulmonary Mold Infection. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. Vol. 191, No. 3 (2015), pp. 348-352. doi: 10.1164/rccm.201407-1235LE

Kontakt:
Prof. Dr. Alexander Scheffold
Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie
Charité – Universitätsmedizin Berlin
t: +49 30 450 513 450
alexander.scheffold@charite.de

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http://www.drfz.de/zellulaere-immunologie/