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Lexikon der Biologie: Gliotoxin

Gliotoxins, Aspergillin, vom Stoffwechsel aromatischer Aminosäuren abgeleitetes Produkt des Sekundärmetabolismus von Arten aus verschiedenen Pilzgattungen (z.B. Aspergillus, Candida, Gliocladium, Trichoderma). Gliotoxin ( vgl. Abb. ) gehört der Gruppe der Epipolythiodioxopiperazine an und gilt als Toxin für verschiedene Warmblüter (Mykotoxine). Die Aufnahme der Toxine geschieht über den Verzehr verpilzter Nahrungs- und Futtermittel. Daneben kann die Produktion von Gliotoxin zur Pathogenität pilzlicher Infektionen, z.B. Aspergillose, ausgelöst durch Aspergillus fumigatus (Mykose), beitragen. Zusätzlich zu seiner Toxizität weist Gliotoxin antibakterielle, antifungische und antivirale Eigenschaften auf (Antibiotika, Antimykotika). Ursprüngliche Untersuchungen zum medizinischen Einsatz von Gliotoxin als Antibiotikum wurden jedoch wegen der Toxizität eingestellt. Bei Immunzellen (T-Lymphocyten, Makrophagen) verursacht Gliotoxin Apoptose (eine Art „Selbstmord“) durch Aktivierung einer Nuclease, die DNA abbaut. In der Transplantationsmedizin (Transplantation, Transplantationsimmunologie) kann Gliotoxin aufgrund seiner immunmodulierenden Eigenschaften (Immunmodulation) als Immunsuppressivum zur Verminderung der Gewebsabstoßung (Host-versus-graft-Reaktion, Transplantatabstoßung) eingesetzt werden. Im Pflanzenschutz kann es zur Prävention (Saatbeizmittel; Beize) und Behandlung pilzlicher Erkrankungen angewendet werden. Als ein Wirkungsmechanismus von Gliotoxin wird die Interaktion mit Proteinen über Disulfidbrückenbildung (Disulfidbindung) angenommen. Entsprechend hemmt Gliotoxin eine Reihe von Enzymen mit Thiol-Gruppen (SH-Gruppe). Ein weiterer Wirkmechanismus wird auf die Beteiligung des Epipolythiodioxopiperazin-Ringsystems an Redoxreaktionen zurückgeführt. Dabei freigesetzte reaktive Sauerstoff-Spezies führen zu Schäden in der DNA.



Gliotoxin

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