Studie: Im Darm lebende Pilze beeinflussen Gesundheit und Krankheit

Die Rolle, die Bakterien für die Darmgesundheit spielen, hat in den vergangenen Jahren viel Aufmerksamkeit erhalten. Eine neue Studie unter der Leitung der University of Utah Health (USA) zeigt jedoch, dass Pilze für Gesundheit und Krankheit ebenfalls wichtig sein können.

Pilze gedeihen im gesunden Darm, können aber auch Darmschäden verursachen, die zu chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED) beitragen können, wie die Untersuchung belegt. Experimente mit Mäusen zeigen, dass das Immunsystem Pilze normalerweise in Schach hält und dann bekämpft, wenn sie in einen Zustand wechseln, in dem sie Schaden anrichten können. Wenn das System aus dem Gleichgewicht geraten ist, treten Krankheiten mit höherer Wahrscheinlichkeit auf.

„Pilze wurden zum Teil deshalb zu wenig erforscht, weil sie Bakterien zahlenmäßig weit unterlegen sind“, erklärt Dr. June Round, Professorin für Pathologie an der University of Utah Health und Seniorautorin der Studie. Neue Tools und Technologien ermöglichten nun Untersuchungen wie die aktuell publizierte, fügt sie hinzu: „Diese Arbeit fügt ein wichtiges Stück zum Gesamtbild hinzu.“

Die darin gewonnenen Erkenntnisse eröffnen neue Wege für die Entwicklung von Therapeutika zur Verbesserung der Darmgesundheit. Die Studie zeigt, dass Impfstoffe eines Tages zur Eindämmung gastrointestinaler Erkrankungen eingesetzt werden könnten, indem sie die natürlichen Immunreaktionen verstärken, die ein gesundes Gleichgewicht von Pilzen und anderen Darmmikrobiota fördern.

Die Suche nach dem Gleichgewicht

Round begann sich für diese Forschungsrichtung zu interessieren, nachdem sie festgestellt hatte, dass ein etablierter medizinischer Test zur Diagnose von Morbus Crohn durch den Nachweis von Antikörpern gegen Pilze funktioniert. Dennoch müsse noch erforscht werden, wie Antikörper den Einfluss von Pilzen auf Krankheiten beeinflussen, fand die Wissenschaftlerin.

Deshalb suchte sie mit ihrem Team nach dem Auslöser der Immunantwort. Anhand von Patientenproben und Tests mit Mäusen stellten sie fest, dass die Hefe Candida albicans – eine der wichtigsten Pilzarten im menschlichen Darm – die stärkste Immunantwort hervorruft. Weitere Untersuchungen zeigten, dass Antikörper auf längliche Pilzzelltypen namens Hyphen gerichtet waren und spezifisch an Adhäsine banden, die Mikroben helfen, an Oberflächen zu haften und invasiv zu werden.

Mit diesem Ergebnis konnten die Forschenden die Rolle der Pilze in Bezug auf die Darmgesundheit genauer untersuchen. Sie fanden heraus, dass Mäuse, die mit Hefe im normalen Zustand besiedelt waren, gesund blieben. Im Gegensatz dazu traten bei Mäusen, die mit Candida in seiner invasiven Form besiedelt waren, Darmschäden ähnlich einer CED auf. Die Ergebnisse zeigen den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zufolge, dass normale Antikörperreaktionen im Darm die Krankheit hemmen, indem sie die schädliche Hyphenform von Pilzen erkennen.

CED sind nicht die einzigen Erkrankungen, die mit Pilzen in Verbindungen stehen, so die Forschenden weiter. Weitere sind vaginale Hefe-Infektionen. Die Studienautorinnen und -autoren stellten fest, dass ein Impfstoff, der als Therapie gegen Hefepilzinfektionen untersucht wird, eine Immunreaktion gegen Adhäsin-Proteine ​​auslöst, die der Reaktion bei Morbus Crohn ähnlich ist. Wenn sie mit dem Impfstoff geimpft wurden, entwickelten Mäuse, die normalerweise zu einem CED-ähnlichen Zustand neigten, weniger wahrscheinlich eine Erkrankung.

Die Forscher untersuchen nun, ob Impfstoffe dazu beitragen könnten, CED bei Menschen zu lindern – und ob der gleiche Ansatz breiter angewendet werden kann, um andere mikrobielle Gemeinschaften im Darm zu formen. „Unser Ziel ist es, Interaktionen mit kommensalen Mikroben und dem Immunsystem des Wirts zu nutzen, um mikrobielle Produkte für Therapien zu nutzen“, sagt Round.

Gesunde Konkurrenz

Neben den Auswirkungen auf Krankheiten deuten die Ergebnisse der Untersuchungen auch darauf hin, dass Pilze für den gesunden Darm wichtig sein könnten. Typischerweise besteht die Aufgabe des Immunsystems darin, Infektionen zu beseitigen, indem es invasive Organismen loswird. In diesem Fall profitieren Pilze von ihrer Interaktion mit Antikörpern. Die Immunreaktion bringt Pilze aus ihrem invasiven Zustand in ihren runden, „knospenden“ Zustand, was ihr Überleben im Darm verbessert.

„Das Immunsystem beschränkt Candida auf seine am wenigsten pathogene Form“, sagt Kyla Ost, Postdoktorandin in Rounds Labor und Hauptautorin der Studie. „Dies zeigt uns, dass die Kommunikation zwischen Wirt und Mikrobe friedlich – im Gegensatz zu antagonistisch – sein kann, damit beide davon profitieren.“