Der Schimmelpilz Aspergillus fumigatus und Eisen

Schimmelpilze können gefährlich werden.

Auch der Schimmelpilz Aspergillus fumigatus, der vor allem abwehrgeschwächten Menschen gefährlich werden kann, braucht Eisen zum Überleben.

Schimmelpilze sind für Menschen mit schwachem Immunsystem oft eine tödliche Gefahr. Wenn der Eisen-Haushalt des Schimmelpilzes Aspergillus fumigatus genetisch blockiert wird, ist er für Menschen völlig ungefährlich.

Den Schimmelpilz Aspergillus fumigatus ist sehr häufig im Kompost, in Biotonnen, Blumenerde und auf feuchten Wänden anzutreffen. Zur Gefahr wird er vor allem für Menschen mit geschwächtem Immunsystem, wenn der Schimmelpilz Organe wie Lunge, Magen, Darm und das Nervensystem befällt.

Vor allem für Patienten mit gestörtem Immunsystem aufgrund einer Chemotherapie, HIV-Infektion oder Organtransplantation ist eine Ansteckung lebensbedrohend, weist die Schimmelpilz-Infektion – die sogenannte Aspergillose – doch wegen unzulänglicher Diagnostik- und Therapiemöglichkeiten eine Sterblichkeitsrate von 80 Prozent auf.

 

Wenig wirksame Medikamente gegen Schimmelpilze

Während Bakterien mit Antibiotika relativ effizient bekämpft werden können, gibt es gegen die Schimmelpilze noch kaum wirksame Medikamente. Ein interessante Möglichkeit ist es, den Eisenhaushalt der Schimmelpilze genetisch zu blockieren. So konnten weiland Forscher nachweisen, dass das Siderophor-System essenziell für die Virulenz von Aspergillus fumigatus ist. Siderophoren nutzen die Schimmelpilze für die Aufnahme von lebenswichtigen Eisen.

Solche niedermolekularen Peptide binden das Eisen und werden einerseits zur Aufnahme von Eisen aus den Zellen ausgeschleust und andererseits intrazellulär zur Eisenspeicherung verwendet. Wird dieses Siderophor-System gezielt gestört, verliert der Pilz seine notwendige Eisenzufuhr und stirbt ab. Dies konnte im Tiermodell erfolgreich nachgewiesen werden.

Das Verständnis dieses Mechanismus bietet deshalb sehr viel versprechende Perspektiven für die Entwicklung neuer Therapien gegen Pilzinfektionen. Der besondere Vorteil dabei ist, dass Menschen über kein vergleichbares System verfügen und potenzielle Hemmstoffe daher wenige Nebenwirkungen erwarten lassen.

Die detaillierte Kenntnis des Siderophor-Stoffwechsels ermöglicht die Untersuchung des Systems als möglichen Angriffspunkt für die Bekämpfung der Aspergillose und anderer Pilzinfektionen. Mittlerweile konnten Wissenschaftler dutzende von Genen identifizieren, deren Genprodukte in dieses System involviert sind.


Literatur:

Schrettl M, Bignell E, Kragl C, Joechl C, Rogers T, Arst HN Jr, Haynes K, Haas H. Siderophore biosynthesis but not reductive iron assimilation is essential for Aspergillus fumigatus virulence. J Exp Med. 2004 Nov 1;200(9):1213-9. doi: 10.1084/jem.20041242. Epub 2004 Oct 25. PMID: 15504822; PMCID: PMC2211866.


Quellen:

Schimmelpilze und der Eisenhaushalt. MEDMIX 9/2005

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