Entzündliche Darmerkrankungen: Immunregulation durch Mykobiota-Diversität

Die Pilzmikrobiota (Mykobiota) ist ein wesentlicher Bestandteil der komplexen mikrobiellen Gemeinschaft, die den Magen-Darm-Trakt von Säugetieren besiedelt und spielt eine wichtige Rolle bei der Immunregulation. Obwohl abweichende Veränderungen in der Mykobiota mit verschiedenen Krankheiten, darunter chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED), in Verbindung gebracht werden, ist derzeit nicht bekannt, ob die durch Deep Sequencing erfassten Pilzarten lebende Organismen repräsentieren und ob bestimmte Pilze funktionelle Auswirkungen auf die Krankheitsentwicklung bei betroffenen Personen haben.

Wissenschaftler aus den USA, Deutschland und Großbritannien haben nun gemeinsam eine translationale Plattform für die funktionelle Analyse des Mykobioms auf pilzstamm- und patientenspezifischer Ebene entwickelt. Durch die Kombination von hochauflösender Mykobiota-Sequenzierung, Pilzkulturomik und -genomik, einem CRISPR-Cas9-basierten Pilzstamm-Editierungssystem, funktionellen In-vitro-Immunreaktivitätstests und In-vivo-Modellen ermöglichte diese komplexe Plattform die Untersuchung des Wirts-Pilz-Crosstalks im menschlichen Darm.

Die Forschenden entdeckten eine reiche genetische Vielfalt an opportunistischen Candida-albicans-Phyla, die in der Darmschleimhaut von Patienten mit CED dominieren. Unter diesen aus dem menschlichen Darm stammenden Isolaten spiegelten Phyla mit hoher immunzellschädigender Kapazität (HD-Phyla) die Krankheitsmerkmale einzelner Patienten mit Colitis ulcerosa wider und verschlimmerten die Darmentzündung in vivo durch Interleukin(IL)-1β-abhängige Mechanismen.

Darüber hinaus waren antimykotische Reaktionen, vermittelt durch nischenspezifische entzündliche Immunität und IL-17A­-produzierende T-Helferzellen (TH17-Zellen) gegen HD-Phyla im Darm, während des Übergangs von einem gutartigen kommensalen zu einem pathobionten Zustand abhängig von dem von C. albicans ausgeschiedenen Peptidtoxin Candidalysin.

Fazit
Die Ergebnisse zeigen eine Phylum-spezifische Natur der Wirt-Pilz-Interaktionen im menschlichen Darm auf und weisen auf neue diagnostische und therapeutische Optionen bei Krankheiten entzündlichen Ursprungs hin, so das abschließende Fazit aus dieser Studie. (bi)

Autoren: Li XV et al.
Korrespondenz: Iliyan D. Iliev; [email protected]
Studie: Immune regulation by fungal strain diversity in inflammatory bowel disease
Quelle: Nature 2022;603(7902):672–678.
Web: https://doi.org/10.1038/s41586-022-04502-w