Pilzkeratitis: Wenn Pilze das Auge bedrohen

Forschende aus Augenheilkunde und Medizinischer Mikrobiologie untersuchen die Mechanismen der Pilzinvasion der Hornhaut und entwickeln neue Ansätze für eine gezieltere Therapie der Pilzkeratitis.

Die Pilzkeratitis gehört zu den schwerwiegendsten Erkrankungen der Augenoberfläche. Bei unzureichender Behandlung kann sie zu bleibenden Hornhautschäden, erheblichen Seheinschränkungen und im schlimmsten Fall zum Verlust des Sehvermögens führen.

Besonders gefährdet sind Kontaktlinsenträgerinnen und -träger, Menschen nach Augenverletzungen – insbesondere durch Pflanzenmaterial – sowie Personen mit vorgeschädigter Hornhaut oder geschwächtem Immunsystem.

Die Behandlung gilt als besonders anspruchsvoll. Denn viele Antimykotika durchdringen die Hornhaut nur unzureichend. Dadurch sind die Erreger am Infektionsort schwer zu erreichen. Die Folge sind langwierige Therapien mit sehr häufiger Anwendung der Medikamente. Das ist für die Betroffenen belastend und bringt aber dennoch nicht immer den gewünschten Erfolg.

Mechanismen der Pilzinfektion

Hier setzt ein neues Forschungsprojekt der Universitätsmedizin Würzburg an. Das Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 500.000 Euro gefördert. Es verbindet die Kompetenzen aus den Bereichen Augenheilkunde, Entwicklung neuer Wirkstoffträgersysteme und Infektionsbiologie.

Gemeinsam untersuchen Dr. Malik Salman Haider, Leiter der Forschungslabore in der Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde am Universitätsklinikum Würzburg (UKW), und Prof. Oliver Kurzai, Vorstand des Instituts für Hygiene und Mikrobiologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) und Leiter des Nationalen Referenzzentrums für invasive Pilzinfektionen (NRZMyk), wie Pilzerreger in die Hornhaut eindringen und welche Prozesse zur Schädigung des Gewebes führen.

Im Fokus stehen dabei Fusarium-Pilze. Das sind in der Umwelt weit verbreitete Schimmelpilze. Darüber hinaus zählen sie zu den häufigsten Erregern pilzbedingter Hornhautinfektionen. Entsprechend gehören Menschen, die beruflich häufig mit Erde und Pflanzenmaterial in Kontakt kommen zu den besonders gefährdeten Gruppen.

Polymerbasierte Nano-Wirkstoffträger für eine gezieltere Therapie bei Pilzkeratitis

Parallel zu den Untersuchungen der biologischen Mechanismen der Pilzinfektion entwickeln die Forschenden neuartige Nano-Wirkstoffträger auf Polymerbasis. Diese sollen die Eigenschaften bestehender, klinisch relevanter Antimykotika verbessern und ihre Verfügbarkeit am Infektionsort in der Hornhaut erhöhen.

Ihre Wirksamkeit wird in humanrelevanten In-vitro- und Ex-vivo-Modellen der Hornhautinfektion untersucht. Diese Modelle ermöglichen nach Angaben der Forschenden eine realitätsnahe präklinische Prüfung der neuen Therapieansätze. Zudem können sie dazu beitragen, den Bedarf an Tierversuchen in der augenheilkundlichen Forschung zu reduzieren.

Projekt bündelt Expertise aus Augenheilkunde, Biomaterialforschung, Arzneimittelentwicklung und Infektionsbiologie

„Durch die Verknüpfung mechanistischer Untersuchungen der Pilzinvasion mit der Entwicklung verbesserter antimykotischer Formulierungen wollen wir neue Erkenntnisse liefern und eine solide präklinische Grundlage für wirksamere Behandlungsmöglichkeiten der Pilzkeratitis schaffen“, fasst Kurzai das Projektvorhaben zusammen. Der Mediziner und Mikrobiologe bringt seine langjährige Forschungserfahrung in der Infektionsbiologie humanpathogener Pilze, der Pilzpathogenese und den Wechselwirkungen zwischen Erreger und Wirt ein. Im Projekt konzentriert er sich auf die biologischen Mechanismen der Pilzinfektion. Während sich die Arbeitsgruppe von Haider den Strategien zur gezielten Wirkstoffabgabe und realitätsnahen Hornhautmodellen widmet. Haider ist Experte für polymere Wirkstoffträgersysteme, Biomaterialien, okuläres Tissue Engineering, primäre Zellkulturen des Auges sowie die Entwicklung fortschrittlicher In-vitro- und Ex-vivo-Modelle für die Augenheilkunde.

„Diese interdisziplinäre Kombination bietet eine hervorragende Grundlage, um die Pilzinvasion der Hornhaut erfolgreich zu untersuchen und verbesserte antimykotische Behandlungsstrategien zu entwickeln“, betont Haider. „Unsere Ergebnisse könnten zur Entwicklung wirksamerer antimykotischer Augentropfen beitragen. Langfristig könnte dies die Behandlungsergebnisse verbessern, das Risiko eines Sehverlusts verringern und gezieltere sowie effizientere Therapiestrategien ermöglichen.“