13. Juni 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 Sekret von Schleimhäuten identifiziert, die die schädliche Wirkung des Erregers verhindern und damit den Grundstein für eine neue Wirkstoffklasse gelegt.
Die meisten Menschen wissen nicht einmal, dass sie einen potenziell schädlichen Erreger in sich tragen. Dass Candida albicans nicht zu spüren ist, liegt unter anderem an einer Substanz, die normalerweise nicht hoch geschätzt wird: Schleim.
Das Sekret, das alle Schleimhäute des Körpers bedeckt, hält diesen Hefepilz unter Kontrolle. Bisher war jedoch nicht klar, welche Bestandteile des Schleims für seine erregerhemmenden Eigenschaften verantwortlich sind.
Ein internationales Forschungsteam, darunter Dr. Rachel Heavy von der Universität Basel und Prof. Dr. Katarina Ribeck vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) identifizierte diese Komponenten: spezialisierte Zuckermoleküle, sogenannte Glykane. Laut Forschern der Fachzeitschrift Nature Chemical Biology können einige Glykane die sogenannte Filamentation von Candida albicans unterdrücken, d.h. die Veränderung der infektiösen Form.
Zucker im Schleim
Glykane sind ein Hauptbestandteil von Mucinen, den gelbildenden Polymeren, aus denen Schleim besteht. Mucine enthalten viele verschiedene Glykane. Jüngste Studien haben gezeigt, dass diese spezialisierten Zuckermoleküle bestimmte Krankheitserreger unter Kontrolle halten können.
Um zu testen, welche von mehreren hundert verschiedenen Glykanen im Schleim mit Candida albicans interagieren, verglichen die Forscher in Laborversuchen die molekulare Zusammensetzung verschiedener Schleimproben, die die Bildung von Pilzfäden hemmen. Von den Glykanen, die in allen Proben am häufigsten vorkamen, synthetisierten Rachel Heavy und ihr Team vom Department of Pharmaceutical Sciences sechs für weitere Analysen.
„Es ist fast unmöglich, Glykane aus Schleimproben zu isolieren“, sagt Heavy. „Die einzige Möglichkeit, ihre Eigenschaften zu untersuchen, besteht darin, sie zu synthetisieren. Aber es 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.
Ribeck und ihr Team am MIT konnten dann die Wirkung der synthetisierten Glykane auf Candida albicans bestätigen. In Kombination mit Ribbecks früheren und aktuellen Arbeiten zu anderen Krankheitserregern glauben die Forscher, dass Glykane der Schlüssel zu einer neuen Klasse von Antimykotika (Antimykotika) sein könnten. „Offensichtlich enthält der Schleim eine umfangreiche Bibliothek kleiner Moleküle mit vielen Virulenzhemmern gegen alle möglichen Problemerreger, die nur darauf warten, entdeckt und eingesetzt zu werden“, sagt Ribeck.
Nicht nur für “Schwäche”
In seiner schädlichen Form kann Candida Erkrankungen wie Mundsoor, vaginale Pilzinfektionen oder sogar eine lebensbedrohliche systemische Infektion verursachen, die das Blut, das Herz und andere Körperteile betrifft und in etwa 40 Prozent der Fälle tödlich endet. Es gibt nur wenige Antimykotika, daher bleibt die Behandlung dieser Infektionen eine Herausforderung.
“Es besteht ein dringender Bedarf an neuen Antimykotika”, sagt Heavy. Es wurde lange Zeit angenommen, dass Glykane nur für die „Schleimigkeit“ von Schleim verantwortlich sind. Jetzt sehen wir, dass sie tatsächlich den Weg für neue, dringend benötigte Medikamente gegen problematische Krankheitserreger ebnen können.“ Das Team sucht derzeit nach Möglichkeiten, Glykane in verschiedene Bereiche des Körpers zu bringen.
Die Ergebnisse basieren auf der Zusammenarbeit eines Netzwerks von Forschern mit einzigartiger Erfahrung, darunter Prof. Dr. Michael Timayer (Center for Complex Carbohydrate Research, University of Georgia), Prof. Dr. Clarissa Nobile (University of California, Merced), Prof. Dr. Richard Cummings (Harvard Medical School) und Prof. Dr. Daniel Wozniak (Ohio State University).
»Originalveröffentlichung
Quelle: Universität Basel
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