Schimmelpilzinfektion: Forscher wollen Risiko nach Stammzelltransplantationen verringern

Trotz der heute zur Verfügung stehenden Gegenmaßnahmen ist die Sterblichkeit bei einer Infektion hoch. Der Grund: Die Wirkung des Erregers auf den Körper und dessen biologische Antwort sind nur unzureichend geklärt. Das will Professor Hermann Einsele von der Uniklinik Würzburg zusammen mit einem Forscherteam ändern. Sie wollen die Wechselwirkung zwischen Schimmelpilz und Immunsystem aufklären und testen, ob die Infektionsanfälligkeit der Patienten durch deren Erbgut vorbestimmt ist.

Der Schimmelpilz Aspergillus fumigatus ist in der Umwelt weit verbreitet. Im Durchschnitt atmet jeder Mensch täglich etwa 50 bis 100 Aspergillus-Sporen ein, das angeborene Immunsystem des Menschen sorgt im Normalfall jedoch dafür, dass die Pilzsporen noch in der Lunge unschädlich gemacht werden.

Nach einer Stammzelltransplantation wird das Immunsystem jedoch künstlich geschwächt, um die Abstoßung der transplantierten Zellen zu verhindern. Jeder zehnte Patient erkrankt daher an einer invasiven Aspergillose (IA). Unbehandelt ist die Infektion in der Regel tödlich. Aber auch trotz Behandlung sterben heute noch bis zu 75 Prozent der Betroffenen an den Folgen dieser Infektion. Der Schimmelpilz breitet sich zuerst im Lungengewebe und anschließend im ganzen Körper aus. Dabei befällt er auch andere Organe wie Nieren, Herz und Gehirn. Ursachen der hohe Sterblichkeit sind die bisher fehlenden Möglichkeiten, die Infektion frühzeitig zu erkennen und unzureichende Kenntnis über die zu Grunde liegenden pathophysiologischen Vorgänge während dieser Infektion.

Die Schimmelpilzinfektion nach einer Stammzelltransplantation stellt eine typische Situation dar, in der das Immunsystem auf einen Erreger reagieren muss, der die Immunschwäche gezielt nutzt, um sich im Körper zu vermehren. Wegen der starken künstlichen Hemmung des Abwehrsystems und der Bestrahlung ist zu diesem Zeitpunkt vor allem die sogenannte „spezifische Immunantwort“ des Körpers, also die Aktivitäten von T-Zellen und Antikörpern, stark geschwächt. Bedingt einsatzfähig in dieser Situation bleibt lediglich die „unspezifische Immunabwehr“. Darunter versteht man vor allem die Aktivität von Fresszellen wie Makrophagen oder Granulozyten sowie von dendritischen Zellen. Um neue Therapieformen entwickeln zu können, müssen daher vor allem die Wechselwirkungen dieser Zellen mit dem Erreger genauer aufgeklärt werden.

Zusammen mit Dr. Jürgen Löffler am Uniklinikum Würzburg, Dr. Frank Ebel am Pettenkofer-Institut für Hygiene in München und Professor Thomas Wienker am Institut für medizinische Biometrie der Universität Bonn hat Prof. Einsele ein umfangreiches Forschungsprojekt gestartet. Die Forscher untersuchen das Verhalten von Granulozyten, Makrophagen und dendritischen Zellen bei der Immunabwehr gegen A. fumigatus in seinen verschiedenen Entwicklungsstadien wie Sporen oder Keimschläuchen. Erstmals soll dabei auch der Einfluss von Sauerstoffarmut (Hypoxie) auf das Verhalten der Immunzellen analysiert werden. Bereiche, in denen Sauerstoffarmut herrscht, treten bei einer invasiven Aspergillose aufgrund von absterbendem Gewebe sogar in der Lunge regelmäßig auf.

Desweiteren wollen die Forscher klären, ob sich mit Blick auf das Erbgut eines Patienten schon vorhersagen lässt, wie hoch dessen Risiko ist, an einer Infektion zu erkranken. Dazu müssen die Forscher herausfinden, ob und wo genau sich eine solche Sensibilität gegenüber A. fumigatus in den Genen ablesen lässt. Sollte es gelingen, einen solchen „genetischen Marker“ zu finden, ließen sich Patienten bereits vor der Stammzelltransplantation in entsprechende Profile einordnen – mit potenziell hohem oder niedrigem Risiko zur Entwicklung einer invasiven Aspergillose. Hochrisikopatienten könnten dann gezielt eine engmaschige Diagnostik oder eine Vorsorgetherapie gegen die Pilzerkrankung erhalten.

Die Wilhelm Sander-Stiftung fördert dieses Forschungsprojekt mit rund 300.000 Euro. Stiftungszweck ist die Förderung der medizinischen Forschung, insbesondere von Projekten im Rahmen der Krebsbekämpfung. Seit Gründung der Stiftung wurden insgesamt über 190 Mio. Euro für die Forschungsförderung in Deutschland und der Schweiz bewilligt. Die Stiftung geht aus dem Nachlass des gleichnamigen Unternehmers hervor, der 1973 verstorben ist.

Projekt-Ansprechpartner:
PD Dr. rer. nat. Jürgen Löffler
Universitätsklinikum Würzburg, Medizinische Klinik II
E-Mail: loeffler_j@klinik.uni-wuerzburg.de
Telefon: ++49/(0)931/201-36412