Fortschritte in der Behandlung von Infektionen mit Candida albicans sind m\u00f6glich, da neue Erkenntnisse \u00fcber die Freisetzung von Candidalysin den m\u00fchsamen Weg des Pilztoxins aufzeigen. Die Forscher des Leibniz-HKI konnten die Funktion der ungew\u00f6hnlichen Proteinstruktur, in der das Toxin Candidalysin des Hefepilzes Candida albicans w\u00e4hrend einer Infektion eingebunden ist, entschl\u00fcsseln. Zuvor war der Aufbau dieser Struktur unbekannt. Durch Modifikationen an der Proteinstruktur konnte ebenfalls die Krankheitsausl\u00f6sekraft des Pilzes verringert werden. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden angewendet, um das Pilztoxin mithilfe von synthetischen Antik\u00f6rpern unsch\u00e4dlich zu machen. Dies er\u00f6ffnet neue M\u00f6glichkeiten zur Bek\u00e4mpfung von hartn\u00e4ckigen Formen von vaginalen Candida-Infektionen.<\/p>\n
Candida albicans, ein Pilz mit opportunistischem Verhalten, ist ein nat\u00fcrlicher Bestandteil des menschlichen Mikrobioms und existiert normalerweise in symbiotischer Balance mit anderen Mikroorganismen. Wenn jedoch dieses Gleichgewicht gest\u00f6rt wird, kann der Pilz ungehindert wachsen und Infektionen hervorrufen. Jedes Jahr sind weltweit Millionen von Frauen von C. albicans betroffen, einer Pilzinfektion, die umgangssprachlich als „Scheidenpilz“ bekannt ist. Bei manchen Patienten zeigt die antimykotische Therapie keine Wirkung und es treten chronische, wiederkehrende Pilzinfektionen auf, die die Lebensqualit\u00e4t stark beeintr\u00e4chtigen und zu gro\u00dfem Leidensdruck f\u00fchren.<\/p>\n
Das faltige Gewand des Pilzes verbirgt das Toxin Candidalysin, das f\u00fcr Sch\u00e4digungen von Zellen im menschlichen Gewebe verantwortlich ist. Bei einer vaginalen Infektion f\u00fchren \u00fcblicherweise starke entz\u00fcndliche Reaktionen dazu, dass der Pilz jedoch nur geringf\u00fcgig beeintr\u00e4chtigt wird. Im Gegenzug nimmt die Schwere der Erkrankung zu. Das Toxin Candidalysin ist in ein Vorl\u00e4uferprotein namens Ece1 eingebunden: Es besteht aus acht Peptidsequenzen, die eine ungew\u00f6hnlich gefaltete Struktur bilden, was f\u00fcr Toxine dieser Art untypisch ist. Bisher war unklar, warum das Toxin in diese besondere Struktur integriert ist und welche Funktion die einzelnen Bestandteile dabei haben.<\/p>\n
Ein internationales Forscherteam, bestehend aus Wissenschaftlern des Leibniz-HKI, des Institut Pasteur Paris, des King’s College in London, der University of Wisconsin und des Leibniz-Forschungszentrums Borstel, hat in einer k\u00fcrzlich in Nature Microbiology ver\u00f6ffentlichten Studie die Struktur von Ece1 und bestimmten daraus abgeleiteten Peptiden, bekannt als NCEPs (Non-Candidalysin-Ece1-Peptides), untersucht. Bei den meisten mikrobiellen Peptidtoxinen m\u00fcssen die produzierenden Zellen Vorkehrungen treffen, um eine Selbstvergiftung zu vermeiden. In diesem Fall stellt Candidalysin eine Ausnahme dar, da es die eigenen Zellen des Pilzes nicht sch\u00e4digt. Daher l\u00e4sst sich die Einbindung des Toxins in das komplexe Vorl\u00e4uferprotein Ece1 nicht durch einen Selbstschutzmechanismus der Pilzzelle erkl\u00e4ren. Es muss also einen anderen Grund f\u00fcr die ungew\u00f6hnliche Struktur von Ece1 geben, wie in zus\u00e4tzlichen Experimenten von den Forschenden gezeigt wurde.<\/p>\n
Diese Experimente verdeutlichten, dass das Toxin eine starke Tendenz zur Selbstaggregation und Verklumpung aufweist. Anschlie\u00dfend manipulierten die Forscher die Struktur von Ece1, was zu einer St\u00f6rung der korrekten Faltung des Proteins f\u00fchrte. Im Laborversuch wurde festgestellt, dass diese Manipulation die Bildung der Pilzhyphen von Candida albicans hemmt und auch die Freisetzung von Candidalysin beeintr\u00e4chtigt. Das Toxin bildete Klumpen in den Zellen und verlor dadurch seine Wirksamkeit. Laut der Erstautorin Rita M\u00fcller lassen unsere Ergebnisse darauf schlie\u00dfen, dass jedes einzelne Peptid im Ece1-Vorl\u00e4uferprotein f\u00fcr die Freisetzung von Candidalysin unerl\u00e4sslich ist. Die Hauptfunktion des Vorl\u00e4uferproteins scheint offensichtlich darin zu bestehen, eine Aggregation des Toxins zu verhindern. Laut der zweiten Erstautorin Annika K\u00f6nig erm\u00f6glicht dies den Pilzzellen, den Hyphen, eine normale Funktion, w\u00e4hrend das Toxin problemlos zu den Wirtszellen gelangen und dort Schaden verursachen kann.<\/p>\n
In einer zus\u00e4tzlichen Studie, die im Journal mBio ver\u00f6ffentlicht wurde, untersuchten die Forscher eine neue Methode zur Neutralisierung von Candidalysin: den Einsatz von Nanok\u00f6rpern. Nanok\u00f6rper werden k\u00fcnstlich produziert und dienen als Antik\u00f6rper. Anfangs wurden sie durch Extraktion aus dem Blut von Kamelen oder Lamas gewonnen. Im Vergleich zu ihren menschlichen Gegenst\u00fccken sind sie deutlich kleiner und besitzen eine einfachere Struktur, was sie erheblich flexibler macht als humane Antik\u00f6rper. Nanok\u00f6rper haben die F\u00e4higkeit, sich selektiv an die spezifischen Bindungsstellen der Erreger zu binden, mit denen sie sich an die Wirtszellen anheften. Damit versperren sie den Zugang f\u00fcr die Krankheitserreger und verhindern eine Infektion.<\/p>\n
Nun wurde erstmals dieses Prinzip angewendet, um Candidalysin wirkungslos zu machen. Bei vaginalen Infektionen mit Candida albicans f\u00fchrt die Wirkung von Candidalysin zu Sch\u00e4den im Schleimhautgewebe und unterst\u00fctzt dadurch entz\u00fcndliche Reaktionen des Immunsystems, die zur Verschlimmerung der Symptome beitragen. Die Therapieoptionen f\u00fcr die chronische, wiederkehrende Variante der vaginalen Candidose sind gegenw\u00e4rtig \u00e4u\u00dferst begrenzt, insbesondere. Etwa 138 Millionen Frauen weltweit sind j\u00e4hrlich von dieser Erkrankung betroffen. Aus diesem Grund erforschten die Wissenschaftler die Auswirkungen von Nanok\u00f6rpern auf die Infektion durch den Pilz.<\/p>\n
Experimente im Labor haben gezeigt, dass spezielle Nanok\u00f6rper tats\u00e4chlich in der Lage sind, die Aktivit\u00e4t von Candidalysin zu blockieren. Die im Labor verwendeten Nanok\u00f6rper reduzierten die durch das Toxin verursachten Gewebesch\u00e4den \u00e4u\u00dferst effektiv und w\u00fcrden auch entz\u00fcndliche Reaktionen als Folge davon hemmen. Die Wissenschaftler lokalisierten die Nanok\u00f6rper direkt an den von den Pilzhyphen besiedelten Gewebestellen mithilfe einer speziellen Mikroskopie-Methode namens Immunfluoreszenz. Durch zus\u00e4tzliche Experimente im Labor und computergest\u00fctzte Modellierungen konnten Vorhersagen zur geeigneten Dosierung und dem optimalen Zeitpunkt f\u00fcr die Zugabe von Nanok\u00f6rpern gemacht werden, um das Toxin wirksam zu neutralisieren.<\/p>\n
Nanok\u00f6rper, die spezifisch gegen Candidalysin gerichtet sind, k\u00f6nnten eine n\u00fctzliche Option bei der Behandlung von komplizierten wiederkehrenden F\u00e4llen der vaginalen Candidose darstellen. Die Kombination dieser Nanok\u00f6rper mit dem weit verbreiteten Antimykotikum Fluconazol erwies sich als besonders wirksam. Die Erstautorin Marisa Valentine betont, dass der Einsatz von Nanok\u00f6rpern in Verbindung mit diesem Antipilzmedikament eine echte Behandlungsm\u00f6glichkeit f\u00fcr die Erkrankung darstellen k\u00f6nnte. Durch die Neutralisierung von Candidalysin k\u00f6nnen die stark entz\u00fcndlichen Symptome gelindert werden. Laut Paul Rudolph, der ebenfalls Erstautor der Studie ist, k\u00f6nnte dies f\u00fcr zahlreiche Patientinnen von erheblicher Bedeutung sein.<\/p>\n
Im Rahmen ihrer Doktorarbeit untersuchen die erw\u00e4hnten Forscherinnen und Forscher unter der Leitung von Bernhard Hube und Marc Thilo Figge den Einfluss von Candidalysin auf den Verlauf von Infektionen. Hube und Figge sind Professoren an der Friedrich-Schiller-Universit\u00e4t Jena und leiten am Leibniz-HKI die Abteilung f\u00fcr Mikrobielle Pathogenit\u00e4tsmechanismen bzw. die Gruppe f\u00fcr Angewandte Systembiologie. Die Forschungsarbeiten wurden durch verschiedene Institutionen wie den Freistaat Th\u00fcringen, die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), das Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) und die Europ\u00e4ische Union im Rahmen des Exzellenzclusters „Balance of the Microverse“ unterst\u00fctzt. Zus\u00e4tzliche Unterst\u00fctzung kam vom Wellcome Trust, den National Institutes of Health (NIH) und dem Horizon 2020 Netzwerk FunHoMic der EU.<\/p>\n
Schlagw\u00f6rter: Ece1 + Candida + Toxin Candidalysin<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Fortschritte in der Behandlung von Infektionen mit Candida albicans sind m\u00f6glich, da neue Erkenntnisse \u00fcber die Freisetzung von Candidalysin den m\u00fchsamen Weg des Pilztoxins aufzeigen. Die Forscher des Leibniz-HKI konnten die Funktion der ungew\u00f6hnlichen Proteinstruktur, in der das Toxin Candidalysin des Hefepilzes Candida albicans w\u00e4hrend einer Infektion eingebunden ist, entschl\u00fcsseln....<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":5590,"comment_status":"","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-5591","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-uncategorized"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/byte-bucket.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5591","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/byte-bucket.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/byte-bucket.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/byte-bucket.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/byte-bucket.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5591"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/byte-bucket.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5591\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/byte-bucket.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/5590"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/byte-bucket.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5591"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/byte-bucket.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5591"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/byte-bucket.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5591"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}