Wie Albumin die Entzündung bei Scheidenpilzinfektionen anheizt

Wiederkehrende Scheidenpilzinfektionen können die Lebensqualität erheblich beeinträchtigen. Forschende unter Leitung des Leibniz-HKI haben nun herausgefunden, welche Rolle das körpereigene Protein Albumin bei der Entzündungsreaktion und dem Schutz des Erregers spielt.

Der Hefepilz Candida albicans gehört bei vielen Menschen zur natürlichen Besiedlung der Schleimhäute und verursacht meist keine Beschwerden. Unter bestimmten Bedingungen kann er jedoch Infektionen auslösen, so auch die vulvovaginale Candidose. Die damit einhergehenden Symptome werden wesentlich durch die Immunreaktion gegen den Pilz verursacht: Abwehrzellen des Körpers wandern in die betroffene Schleimhaut ein und können dort eine Entzündungsreaktion in Gang setzen. Dabei werden die Blutgefäße durchlässiger, sodass neben Abwehrstoffen auch Albumin – das häufigste Eiweiß im menschlichen Blut – ins umliegende Gewebe gelangt. Die Forschungsgruppe von Dr. Mark Gresnigt am Leibniz-HKI konnte bereits in einer früheren Studie zeigen, dass Albumin die krankmachenden Eigenschaften von Candida albicans verstärken kann. Nun zeigte sich, dass das Protein auch aktiv zur Verstärkung der Entzündungsreaktion beitragen kann. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.

Entzündungsmarker entpuppt sich als Treiber der Entzündung

In Vaginalproben von Patientinnen mit wiederkehrenden Scheidenpilzinfektionen fanden die Forschenden höhere Albuminkonzentrationen als bei gesunden Frauen. Je mehr Albumin vorhanden war, desto höher waren häufig auch die Konzentrationen verschiedener Entzündungsbotenstoffe. Dieser Zusammenhang zeigte sich ebenfalls in einer zweiten, größeren Patientinnengruppe sowie in einem Mausmodell.

„Wir wollten herausfinden, ob Albumin dabei nur eine Folge und damit ein Marker der Entzündung ist oder selbst Teil des Problems“, erklärt Erstautorin Dr. Sophie Austermeier, die die grundlegenden Arbeiten der Studie im Rahmen ihrer Promotion am Leibniz-HKI initiierte. „Unsere Ergebnisse sprechen dafür, dass das Protein aktiv in das Zusammenspiel zwischen Pilz und Immunabwehr eingreift und dazu beiträgt, die Entzündungsreaktion zu befeuern.“

Dem Forschungsteam gelang es, zwei Mechanismen zu identifizieren, über die Albumin die Entzündungsreaktion verstärkt.

Aktivierung des molekularen Alarmsystems durch ein Pilzprotein

Zum einen fördert Albumin die Bildung bestimmter Virulenzfaktoren durch den Pilzerreger. Dazu gehört das von Candida albicans freigesetzte Enzym Sap1. In Makrophagen aktiviert Sap1 das sogenannte NLRP3-Inflammasom, einen zentralen Bestandteil der angeborenen Immunabwehr.

Die Aktivierung dieses Proteinkomplexes führt zur Freisetzung des proinflammatorischen Botenstoffs Interleukin-1β (IL-1β). Dieser fördert die Rekrutierung und Aktivierung weiterer Immunzellen am Infektionsort und verstärkt damit die lokale Entzündungsreaktion. Allerdings können die rekrutierten Immunzellen ihre antimikrobielle Abwehrfunktion nicht vollständig entfalten.

Candidas Schutzschild gegen die Immunabwehr

Gleichzeitig schützt Albumin den Pilzerreger vor reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), die eine wichtige Rolle bei der antimikrobiellen Abwehr spielen. Makrophagen und neutrophile Granulozyten nutzen diese reaktiven Moleküle, um eingedrungene Krankheitserreger abzutöten. Albumin kann die Sauerstoffverbindungen teilweise neutralisieren und zudem die Widerstandsfähigkeit des Pilzes gegenüber oxidativem Stress erhöhen.

Die Auswirkungen dieses Schutzmechanismus zeigten sich in Zellkulturexperimenten: In Gegenwart von Albumin überlebten deutlich mehr Pilzzellen innerhalb der Makrophagen. Auch neutrophile Granulozyten wurden zwar stärker aktiviert, das Albumin verminderte jedoch ihre Fähigkeit, das Pilzwachstum einzudämmen.

„Das ist das Spannende, aber auch Paradoxe an unseren Ergebnissen: Albumin lässt die Immunzellen auf der einen Seite stärker Alarm schlagen, schwächt auf der anderen Seite aber die Wirksamkeit einer ihrer wichtigsten Waffen“, erklärt Dr. Axel Dietschmann, der die Arbeiten von Austermeier gemeinsam mit der Doktorandin Kar On Cheng fortsetzte. „Eine heftige Immunreaktion bedeutet in diesem Fall also nicht automatisch, dass der Pilz effektiver bekämpft wird.“

Teufelskreis der Entzündung

Die Ergebnisse zeichnen das Bild eines möglichen Teufelskreises: Eine Infektion mit Candida albicans löst eine Entzündungsreaktion aus. Dadurch werden die Blutgefäße durchlässiger und vermehrt Albumin gelangt ins Gewebe. Dort schützt das Protein den Pilz vor der Immunabwehr und fördert zugleich über den Virulenzfaktor Sap1 weitere Entzündungsprozesse. Zusätzliche Immunzellen werden rekrutiert, können den Erreger jedoch nur eingeschränkt bekämpfen und tragen stattdessen zur Aufrechterhaltung der Entzündung bei.

„Die Entstehung und der Verlauf der vulvovaginalen Candidose lassen sich nicht auf einen einzelnen Faktor zurückführen“, betont Austermeier. „Unsere Studie ergänzt aber ein wichtiges Puzzleteil: Die Rolle des Albumins zu verstehen, könnte dabei helfen zu erklären, warum die Entzündung bei manchen Patientinnen so stark ausfällt und trotzdem nicht zu einer wirksamen Bekämpfung des Pilzes führt.“

Albumin ist dabei nicht grundsätzlich schädlich. Seine Wirkung hängt vielmehr vom jeweiligen Gewebemilieu und der Art der Infektion ab. Während das Protein unter anderen Bedingungen die Immunabwehr unterstützen oder Gewebe vor Schäden schützen kann, scheint es bei der vulvovaginalen Candidose die Überlebensbedingungen des Pilzes zu verbessern.

Wie sich dieses Zusammenspiel zwischen Erreger und Immunabwehr therapeutisch beeinflussen lässt, ist bislang offen. Eine Herausforderung besteht darin, die überschießende Entzündungsreaktion zu begrenzen, ohne gleichzeitig die notwendige Immunabwehr gegen den Pilz zu beeinträchtigen.