Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Schimmelpilze: Gefährliches Versteckspiel in der Lunge

nächste Meldung

Schimmelpilze können in der Lunge einen Biofilm ausbilden, der sie wie ein Schutzwall für die körpereigene Abwehr sowie für Medikamente unerreichbar macht; von Bakterien und Hefepilzen war dieses Versteckspiel bereits bekannt.

Dass auch Schimmelpilze sich auf diese Weise den Bekämpfungsmaßnahmen entziehen können, hat erstmals die Arbeitsgruppe von Professor Dr. Frank-Michael Müller vom Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin des Universitätsklinikums Heidelberg gezeigt und in zwei wissenschaftlichen Arbeiten publiziert.

Pilzinfektion - gefürchtete Komplikation bei Krebs und geschwächter Immunabwehr

Medikamente, die Patienten mit einer geschwächten Immunabwehr vor einer Infektion mit dem Schimmelpilz "Aspergillus fumigatus" schützen sollen, sind zunächst wirksam, doch plötzlich scheinen die Wirkstoffe zu versagen. Innerhalb weniger Tage erkranken die Patienten schwer, mitunter ist der Verlauf sogar tödlich. "Die Pilze halten sich an keinerlei anatomische Barriere mehr, können invasiv in das Lungengewebe wachsen", beschreibt Professor Dr. Frank-Michael Müller, Oberarzt für Pädiatrische Pneumologie am Heidelberger Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin. Betroffen sind z.B. Tumorpatienten, deren körpereigene Abwehrkräfte durch Medikamente vor einer Chemotherapie oder Stammzelltransplantation unterdrückt werden.

Laborversuche mit menschlichen Lungenzellen zeigten nun, dass die Schimmelpilze Biofilme ausbilden, in denen sie wie in einem Kokon ungestört existieren können. Die Biofilme ähneln einer Schleimschicht und bestehen hauptsächlich aus Wasser, in dem Nährstoffe wie Zuckermoleküle und Eiweiße gelöst sind. "Unsere Ergebnisse stammen aus Zellkulturen. Ob die Biofilmbildung tatsächlich für das Scheitern von medikamentösen Therapien bei Patienten verantwortlich ist, müssen weitere Untersuchungen zeigen", so Professor Müller. Dazu wollen die Wissenschaftler unter anderem Gewebeproben untersuchen, die bei Operationen der Lunge entnommen wurden.

Bestätigt sich der Verdacht, hat das weitreichende Konsequenzen für die Therapie von Patienten mit geschwächter Immunabwehr. "Möglicherweise wird man die Medikamente gegen Pilze noch früher geben oder Wirkstoffe entwickeln müssen, die die Biofilmbildung verhindern", erläutert Professor Müller.

Schimmelpilz Aspergillus - meist harmlos, manchmal lebensbedrohlich

Der Schimmelpilz Aspergillus fumigatus gehört zu den am weitesten verbreiteten Arten auf der Erde überhaupt, denn er kommt sowohl im Eis der Antarktis als auch in der Sahara vor. Für gesunde Menschen ist er in der Regel harmlos. "Jeder von uns atmet täglich eine Vielzahl von Pilzsporen ein, aber unser Immunsystem wird damit fertig", so Professor Müller. Bei einigen Menschen löst der Pilz Asthma aus, selten kann es auch zu einem Aspergillom kommen, einem Pilzball, der sich in der Lunge oder in den Nasennebenhöhlen einnistet.

Gefährlich wird der Pilz für Patienten, die ein geschwächtes Immunsystem haben, wie beispielsweise Krebskranke, HIV-Infizierte und Patienten mit angeborenen Immundefekten. Auch Patienten mit chronischen Lungenerkrankungen, wie die Cystische Fibrose (Mukoviszidose), leiden unter den Pilzinfektionen, weil der zähflüssige Schleim in ihren Bronchien nur schwer abtransportiert werden kann und daher einen guten Nährboden für Krankheitserreger darstellt. Jährlich sterben in Deutschland circa 2.500 Menschen mit geschwächtem Immunsystem an einer Infektion durch Aspergillus fumigatus.

[2] A. Beauvais, F.-M. Müller, Biofilm formation in Aspergillus fumigatus (chapter) in: Aspergillus fumigatus and Aspergillosis. ASM Press, Washington DC (2008 in press).

(Die Originalartikel können bei der Pressestelle des Universitätsklinikums Heidelberg unter contact@med.uni-heidelberg.de angefordert werden.)

Dr. Annette Tuffs | idw
Weitere Informationen:
http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/

nächste Meldung

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...