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Studie: Immunsystem

Abbildung © Matthias Gunzer / Universität Magdeburg. Neutrophile Granulozyten bekämpfen Sporen von Aspergillus fumigatus. © Matthias Gunzer / Universität Magdeburg. Neutrophile Granulozyten bekämpfen Sporen von Aspergillus fumigatus.

Wissenschaftler beweisen einen neuartigen Mechanismus der Immunabwehr.

Wie Zellen des Immunsystems einen Schimmelpilz davon abhalten, sich in der Lunge auszubreiten und Krankheiten zu verursachen, haben Wissenschaftler der Universitäten Magdeburg und Jena erstmals an Labormäusen zeigen können. Die Forscher konnten nachweisen, dass bestimmte Abwehrzellen, die neutrophilen Granulozyten, den Schimmelpilz Aspergillus fumigatus mit einem Netz aus DNA-Fäden zunächst umhüllen und dann zerstören.

Aspergillus fumigatus ist ein in der Umwelt sehr häufig vorkommender Schimmelpilz, der eine maßgebliche Rolle bei der Zersetzung von Pflanzenabfällen im heimischen Kompost spielt. Für einen gesunden Menschen stellt dieser Schimmelpilz normalerweise keine Gefahr dar. Anders ist das bei Menschen mit einem stark geschwächten Immunsystem – und insbesondere dann, wenn bei diesen Menschen zu wenige oder defekte Neutrophile vorhanden sind wie beispielsweise bei Leukämie-Patienten unmittelbar nach einer Hochdosis-Chemotherapie. Für diese Menschen besteht ein hohes Risiko, an einer von Aspergillus fumigatus ausgelösten Infektion der Lunge, die sich über den gesamten Körper ausbreiten kann, zu sterben.

Die zugrunde liegenden zellulären und molekularen Mechanismen sind bislang erst teilweise aufgeklärt. Eine Strategie des Immunsystems besteht offenbar darin, dass Neutrophile die in das Lungengewebe eingedrungenen Schimmelpilzsporen am Wachstum hindern, indem sie ein Netz von DNA-Bausteinen aus dem Zellkern und Proteinen aus dem Zellplasma auswerfen Die Forscher konnten nun erstmals zeigen, dass innerhalb weniger Stunden nach Inhalation der Schimmelpilzsporen der Angriff der neutrophilen Granulozyten auf die Eindringlinge beginnt. Sie lagern sich an die Pilzfragmente an und hindern Aspergillus fumigatus an der weiteren Ausbreitung, indem sie ihre Zellmembran auflösen und die im Zellkern vorhandene DNA explosionsartig freisetzen.

Das Fangnetz aus klebrigen DNA-Fäden stoppt zunächst die Ausbreitung von Aspergillus und zerlegt die eingefangenen Sporen dann in unschädliche molekulare Bausteine. Zudem versucht Aspergillus fumigatus mit einer Tarnkappe aus dem Biomolekül RodA das Fangnetz zu durchschlüpfen, indem er für die Neutrophilen quasi unsichtbar wird. Im gesunden Lungengewebe gelingt das den Eindringlingen nur kurze Zeit. Der infizierte Organismus kann den Pilz spätestens beim Versuch auszukeimen erkennen und dann erfolgreich zerstören.

Trotz aller Freude über den Forschungserfolg wäre es ein Irrtum anzunehmen, dass die DNA-Fangnetze die alleinige körpereigene Front im Kampf gegen Pilzsporen darstellen, schlussfolgern die Wissenschaftler. Wahrscheinlich gibt es zahlreiche, gestaffelte Abwehrstrategien des Immunsystems. Dennoch könnte den Forschern zufolge die weitere Aufklärung dieser besonderen Art der körpereigenen Verteidigung in Zukunft vielleicht zu völlig neuen Therapieansätzen auf ganz unterschiedlichen Gebieten der Klinik führen. Quelle: Pressemitteilung der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Den vollständigen Artikel finden Sie auch in Die PTA IN DER APOTHEKE 06/10 auf Seite 8.

Stichworte: Aspergillus fumigatus, Forschung, Immunabwehr, Immunsystem, Kompost, Lunge, Schimmelpilze, Studie