Wie ein Pilztoxin die Immunabwehr ausschaltet

Aspergillus fumigatus kommt praktisch in allen Lebensräumen vor: als dunkelgraues faltiges Polster an feuchten Wänden oder in mikroskopisch kleinen Sporen, die durch die Luft fliegen und überall anhaften. Für gesunde Menschen ist das meist kein Problem: Gelangen Sporen in ihren Organismus, werden sie von der körpereigenen Immunabwehr attackiert und unschädlich gemacht. Für immungeschwächte Personen, etwa mit Aids oder unter immunsupprimierender Medikation, kann die Infektion jedoch lebensbedrohlich sein.

Bekannt ist, dass das Pilzgift Gliotoxin immunsuppressiv wirkt und neutrophile Granulozyten stört. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung von Professor Dr. Oliver Werz vom Institut für Pharmazie der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat nun die molekulare Wirkweise des Toxins aufgeklärt. Ihre Erkenntnisse präsentieren die Wissenschaftler im Fachmagazin »Cell Chemical Biology«.

Neutrophile Granulozyten bilden die erste Abwehrreihe des Immunsystems. Sobald sie mit einem Erreger, etwa einem Pilz, in Kontakt kommen, geben sie Leukotriene wie LTB4 ins Blut ab, die dann weitere Immunzellen anlocken. Ziel ist es, eine ausreichend große Zahl von Immunzellen anzulocken, damit diese den Erreger ausschalten. Das Leukotrien LTB4 wird von der 5-Lipoxygenase und der LTA4-Hydrolase synthetisiert.

Genau hier setzt das Mykotoxin an. Die Forscher um Apotheker Werz fanden heraus, dass Gliotoxin die LTA4-Hydrolase inhibiert und damit die Bildung von LTB4 in humanen Leukozyten und diversen Tiermodellen blockiert. Gliotoxin störte aber weder die Bildung anderer Eicosanoide noch beeinträchtigte es die Aminopeptidase-Aktivität der bifunktionalen Hydrolase. Doch ohne den Botenstoff LTB4 gab es kein Signal an andere Immunzellen. »Damit ist die Kommunikation der Immunzellen unterbrochen und der Abwehrmechanismus gestört. Eindringende Keime, in diesem Fall der Schimmelpilz, können sich so leicht in Geweben oder Organen einnisten«, resümiert Werz in einer Pressemeldung der Universität.