Gefährlicher Ernährungswechsel

News: Gefährlicher Ernährungswechsel

Indem die infektiöse Hefe Candida albicans von ihrer natürlichen Energiequelle Zucker auf Fette umsteigt, sichert sie sich einen sicheren Hafen innerhalb lebender Zellen. Nun steht einer gefährlichen Infektion der inneren Organe nichts mehr im Wege, und dies wirkt sich gerade bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem fatal aus. Der Ernährungswechsel erinnert an einen vor kurzem entdeckten ähnlichen Zusammenhang bei Tuberkulose-Bakterien.

Dagmar Knopf

Eigentlich gehört der einzellige Pilz Candida albicans zur Gruppe der harmlosen Bewohner des menschlichen Körpers. Bei intaktem Immunsystem siedelt er sich auf zuckerreichen Arealen wie der Haut und dem Darm an und sorgt hier höchsten für leichte Irritation. Ist das Immunsystem allerdings geschwächt - etwa bei Leukämie-Patienten oder Menschen, die eine Chemotherapie erhalten – kann Candida albicans die Abwehrmechanismen des Immunsystems überwinden und sich innerhalb der Zellen ansiedeln. Nun ist es für einen medikamentösen Angriff fast unverwundbar und löst eine gefährliche Infektion der inneren Organe aus.

Wie die Hefe dies bewerkstelligt, wollten Gerald Fink und Michael Lorenz vom Whitehead Institute for Biomedical Research in Cambridge aufschlüsseln. Da das Genom von Candida albicans nur in geringem Maße verstanden ist, bedienten die Forscher sich bei ihrer Arbeit einer verwandten Mikrobe: die für die alkoholische Gärung und bei der Brotherstellung verwendete Hefe Saccharomyces cerevisiae. Sie brachten die Hefe mit Immunzellen der Maus zusammen und beobachteten, welche Hefegene daraufhin aktiv wurden.

Insgesamt schaltete die Hefezelle innerhalb der Immunzellen 15 Gene an, die sonst ruhig verharrten. Von diesen 15 Genen sind immerhin elf an einem Stoffwechsel-Weg namens Glyoxylat-Zyklus beteiligt. Dieser nur in Pflanzen, Bakterien und Pilzen vorkommende Stoffwechsel bedient sich den Lipiden - Abbauprodukten von Fetten - um aus ihnen Energie zu gewinnen.

Um zu überprüfen, ob auch Candida albicans diesen Ernährungswechsel vollziehen würde, stellten sie einen mutierten Stamm her, dem ein für den Glyoxylat-Zyklus essentielles Gen fehlte. Dieser Hefestamm infizierte durchaus die Maus-Immunzellen, war aber viel weniger virulent als seine normalen Artgenossen. Dies Verhalten weist starke Ähnlichkeit mit einer vor kurzem entdeckten Eigenart des Tuberkulose-Bakteriums auf. Dieses wechselt ebenfalls seine Energiequelle und steigt auf den weniger effizienten Glyoxylat-Zyklus um, während es in seiner latenten Phase innerhalb der Zellen überdauert.

Da der Glyoxylat-Zyklus beim Menschen aber nicht vorkommt, bietet er sich als Angriffspunkt für eine medikamentöse Behandlung geradezu an. Unterbricht man den Zyklus, so kämen nur die Mikroben zu Schaden, während dem Menschen keine Gefahr droht. Da Pharmaunternehmen bereits Medikamente gegen diesen Stoffwechsel in Tuberkulose-Bakterien entwickeln, wäre ein Schritt zu Candida albicans nicht mehr weit.