Pilzinfektionen – Die Schleife macht den Unterschied

Wissenschaftler aus Marburg und Stuttgart haben herausgefunden, wie sich krankmachende Pilze in den Schleimhäuten ihrer Wirte einnisten. Die Forscher veränderten die Struktur von Proteinen, die dafür verantwortlich sind, dass sich die Pilzzellen am Wirtsgewebe anheften. Dabei reichen minimale Veränderungen aus, um die Bindungspartner zu wechseln, berichten die Forscher um Prof. Lars-Oliver Essen und Prof. Hans-Ulrich Mösch von der Philipps-Universität Marburg in der Wissenschaftszeitschrift PNAS.

"Unsere Untersuchungen decken auf, welche Strukturen darüber entscheiden, wo sich die Oberflächenproteine der Pilze anheften und wo nicht", erklärt Essen. Pilzinfektionen sind eine häufige Krankheitsursache und beruhen auf dem Vermögen der Einzeller, sich an Schleimhäute und Epithelien ihrer Wirte anzuheften. Damit sich Candida in die Schleimhaut einnisten kann, interagieren die Anheftungsproteine des Pilzes mit ganz bestimmten Zuckermolekülen wie Laktose oder Galaktose, die auf der Oberfläche von Wirtsepithelien oder Schleimhäuten verankert sind. Die Stuttgarter Koautoren um Dr. Steffen Rupp vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB untersuchten dies mit Hilfe von Schleimhautmodellen direkt im Reagenzglas.

Wie die Proteinstruktur im Detail aussieht, analysierten die Marburger Wissenschaftler und ihre Kollegen am Beispiel des Adhäsins EPA1 (Epitheliale Adhäsine). Für die Wahl des richtigen Bindungspartners sind 3 schleifenförmige Abschnitte des Proteins verantwortlich, die eine Tasche bilden, in die das Zuckermolekül genau passt. Kleinste Abweichungen in der Schleifenstruktur bewirken, dass andere Zuckermoleküle gebunden werden. Die Forscher präsentieren Varianten von EPA1, die an ähnlichen Stellen binden wie die nah verwandten Proteine EPA2, EPA3 und EPA6. "Aufgrund unserer Befunde könnten einmal Wirkstoffe entwickelt werden, die gegen Pilzbefall helfen, indem sie eine Anheftung an die Schleimhaut verhindern", hoffen die Autoren.

Nach einer Mitteilung der Philipps-Universität Marburg