Ärzte Zeitung online, 23.09.2009

Hydrophobine schützen vor Pilzallergie

JENA (eb). Ein Team von Wissenschaftlern aus Jena, Paris und Perugia (Italien) hat herausgefunden, warum Pilzsporen beim gesunden Menschen keine Allergien oder immunologische Abwehrreaktionen hervorrufen. Die Sporen tragen auf ihrer Oberfläche ein immunologisch inaktives Protein, das die Pilzzelle maskiert und vor der Antwort des menschlichen Immunsystems schützt.

Obwohl wir tagtäglich einige tausend Pilzsporen einatmen, erkranken wir bei intaktem Immunsystem nicht an Pilzinfektionen der Lunge. Nur wenigen krankheitserregenden Pilzen gelingt es, sich in der Lunge anzusiedeln und auszukeimen. Es handelt sich hierbei jedoch um sogenannte Opportunisten, die nur dann infektiös sind, wenn der Mensch bereits an anderen Erkrankungen leidet und seine Immunabwehr geschwächt ist.

Ein internationales Forscherteam hat nun herausgefunden, woran das liegt (Nature 460, 2009, 1117). Die Wissenschaftler untersuchten verschiedene über die Luft verbreitete Pilze, darunter auch den für den Menschen gefährlichen Schimmelpilz Aspergillus fumigatus. Sie konnten ein charakteristisches Protein aus der Oberfläche der Pilzsporen identifizieren. Das als RodA bezeichnete hydrophobe, also wasserabweisende Eiweiß ist immunologisch völlig inaktiv. Versuche mit isolierten Immunzellen und mit Mäusen zeigten, dass RodA weder Alveolarmakrophagen noch dendritische Zellen oder T-Helferzellen aktiviert. Aus diesen Ergebnissen leiteten die Wissenschaftler die Hypothese ab, dass das Eiweiß RodA die Pilzsporen wie eine Hülle umgibt und die Sporen gewissermaßen maskiert, sodass die Immunreaktion des Menschen unterbleibt.

Zur Bestätigung dieser Vermutung entfernten die Forscher das Protein von den Sporen. Außerdem erzeugten sie Mutanten des Pilzes, denen die Fähigkeit zur Bildung von RodA fehlte. In anschließenden Tierversuchen zeigte sich, dass die in der Oberflächenstruktur veränderten Pilzzellen plötzlich hochgradig immunologisch aktiv waren. So wanderten Immunzellen massenhaft in das behandelte Lungengewebe ein. Außerdem wurde die Ausschüttung von Botenstoffen - sogenannten Chemokinen - registriert, die an Entzündungsreaktionen beteiligt sind. Auch Alveolarmakrophagen wurden aktiviert und begannen, die ihrer Maskierung beraubten Konidien aufzunehmen und zu verdauen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die gemeinsame Evolution von Mikroorganismen und Säugern in diesem Fall für beide Seiten Vorteile bringt: Die Sporen bleiben zunächst unerkannt und erhalten somit Gelegenheit, in der Lunge des Wirtes auszukeimen und sich einen für sie günstigen Lebensraum zu erschließen. Andererseits reagiert das menschliche Immunsystem nicht bei jedem Kontakt mit Mikroorganismen mit einer starken Aktivierung, die sich in allergischen Reaktionen oder einer Entzündung äußern würde. Erst dann, wenn die Konidien des Pilzes beginnen auszukeimen und das menschliche Gewebe zu besiedeln, ist eine effektive Erkennung und Abwehr durch das Immunsystem erforderlich. Da die Sporen während der Keimung das Protein RodA verlieren, steht diesem Prozess nichts im Wege.

Zum Abstract der Originalarbeit "Surface hydrophobin prevents immune recognition of airborne fungal spores"

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