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Pilzprodukt als Störenfried im Immunsystem

Wirkung des Naturstoffes Farnesol offengelegt
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18.03.2015
Die Doktorandin Ines Leonhardt untersucht den Einfluss von Farnesol auf dendritische Zellen des menschlichen Immunsystems. Foto: Katrin Haupt /HKI Die Doktorandin Ines Leonhardt untersucht den Einfluss von Farnesol auf dendritische Zellen des menschlichen Immunsystems.
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Lebensgefährliche Krankenhausinfektionen werden oft durch chirurgische Eingriffe oder den Einsatz von Werkzeugen, die in den Körper eingeführt werden, ausgelöst. Ein Beispiel hierfür sind Katheter in Venen oder Harnwegen. Auf der Oberfläche der Plastikröhrchen heften sich Mikroorganismen an. Durch bestimmte Mechanismen gelingt es dabei den Mikroben, in den Körper einzudringen und diesen anzugreifen - bis hin zum Tod des Patienten. Einen Mechanismus konnten Jenaer Wissenschaftler nun näher beschreiben und die Resultate in der Fachzeitschrift "mBio" veröffentlichen.

Es ist eine vielfältige Mischung aus Mikroorganismen, die sich an einem Katheter im Krankenhaus festsetzen können: Bakterien, Viren und Pilze. Einer unter ihnen ist der Hefepilz "Candida albicans". Dem Körper gesunder Menschen kann er nicht viel anhaben. Bei einer Schwächung des Immunsystems durch eine schwere Krankheit kann er jedoch lebensbedrohliche Infektionen auslösen. Auf einem Katheter tut er sich beispielsweise mit anderen Mikroben zusammen und dringt in den Körper ein. Die Mikroben bilden dabei bestimmte Moleküle, um auf chemischem Wege mit anderen Arten, aber auch innerhalb der eigenen Art zu kommunizieren.


Wie Farnesol auf Immunzellen wirkt

Candida albicans nutzt so unter anderem das Farnesol, einen Wirkstoff, der das Wachstum des Pilzes selbst beeinflusst, aber auch auf umliegende Zellen wirkt - seien es andere Mikroorganismen oder den Menschen. In der Vergangenheit wurde gezeigt, dass Farnesol tumorveränderte Zellen zerstört und demzufolge in der Krebstherapie eingesetzt werden könnte. Vermutlich nicht ohne negative Auswirkungen, denn seine Wirkweise ist nicht vollständig bekannt. "Wir wollten wissen, inwiefern Farnesol auch auf Immunzellen wirkt und so den Körper des Patienten womöglich zusätzlich schwächt", sagt Ines Leonhardt, Doktorandin am Forschungszentrum ZIK Septomics, einer gemeinsamen Einrichtung des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut (HKI), der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Universitätsklinikums Jena. "Farnesol wird in der Wissenschaft kontrovers diskutiert. Unsere Experimente haben jetzt gezeigt, dass der Stoff das Immunsystem durchaus negativ beeinflusst: Er verhindert, dass sich sogenannte dendritische Zellen im Körper des Patienten ausbilden. Diese sind im Normalfall für eine schnelle Immunantwort auf Eindringlinge zuständig." Gemeinsam mit Steffi Spielberg und Michael Weber vom ZIK Septomics hat Ines Leonhardt aus weißen Blutkörperchen dendritische Zellen gezüchtet, mit Farnesol konfrontiert und die Ergebnisse anschließend analysiert.

Die Daten zeigen einen neuen Weg, auf dem Candida während einer Infektion mit dem menschlichen Immunsystem kommuniziert und dieses direkt beeinflusst. "Unser nächstes Ziel ist es, herauszufinden wie Farnesol wirkt und wie man diese Mechanismen aushebeln kann."

Original-Publikation:
Leonhardt I, Spielberg S, Weber M, Albrecht-Eckardt D, Bläss M, Claus R, Barz D, Scherlach K, Hertweck C, Löffler J, Hünniger K, Kurzai O: (2015) The Fungal Quorum-Sensing Molecule Farnesol Activates Innate Immune Cells but Suppresses Cellular Adaptive Immunity, mBio 6(2) e00143-15.

 

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