Bei der Entstehung von Antimykotika-Resistenzen spielen springende Gene eine erhebliche Rolle. Den genauen Mechanismus entschlüsselten Forscher nun mithilfe von Cryptococcus neoformans.
Ein internationales Forschungsteam hat den Mechanismus entschlüsselt, mit dem der Pilz Cryptococcus neoformans resistent gegen pilzspezifische Arzneimittel wird. Es handelt sich um einen hefeähnlichen Pilz, der Menschen infizieren kann. Zur Behandlung stehen Antimykotika zur Verfügung, die aber nicht immer wirken. Ein Team der US-amerikanischen Duke University und der Ruhr-Universität Bochum (RUB) hat mit genetischen, bioinformatorischen und mikrobiologischen Techniken den Mechanismus dieser Resistenz entschlüsselt.
Die Forscher beschreiben ihn in der Zeitschrift Nature Microbiology. „Die Ergebnisse sind von hoher Relevanz für die Bekämpfung von pilzlichen Infektionen in der klinischen Praxis, in der Veterinärmedizin und der Agrarwirtschaft“, so Prof. Ulrich Kück, Seniorprofessor in der Allgemeinen und Molekularen Botanik der RUB.
„In der westlichen Hemisphäre steigt die Zahl der Menschen mit einer verminderten Immunabwehr, weil die Lebenserwartungen stark steigen oder die Behandlung mit Immunsuppressiva nach Organtransplantationen zunimmt“, erklärt Ulrich Kück. „Damit verbunden steigen pilzliche Infektionen.“ Cryptococcus neoformans gehört zu den bedeutenden humanpathogenen Pilzen, der die Kryptokokkose verursacht. Er löst bei immungeschwächten Patienten akute Infektionen aus – die Sterberate liegt bei bis zu 70 Prozent. Denn in der Klinik entwickeln sich häufig Pilzstämme, die resistent gegen die Medikamente sind, was die Behandlung erschwert. Bisher war unklar, welche zellulären und genetischen Mechanismen zu diesen Resistenzen führen.
Bekannt war jedoch, dass Transposons eine Rolle bei den Resistenzen spielen. Springen die Transposons in ein Gen, das für die Empfänglichkeit für ein Medikament wichtig ist, können Resistenzen entstehen. Die Beweglichkeit der Transposons wird durch regulatorische small interfering RNA (siRNA) kontrolliert.
In der aktuellen Arbeit entdeckten die Forscher in resistenten Isolaten Genmutationen, die zur Abschaltung der siRNA-Kontrolle führten. Durch das Einbringen einer intakten Kopie des Gens, konnte die siRNA-Kontrolle wiederhergestellt werden, was das Springen der Transposons verhinderte und die Ursache der Resistenzbildung aufklärte. Die Aufklärung der Resistenzmechanismen kann in Zukunft für die Behandlung von Mykosen beim Menschen genutzt werden.
Dieser Artikel basiert auf einer Pressemitteilung der Ruhr-Universität Bochum. Die Orignalpublikation findet ihr hier und im Text.
Bildquelle: Michael Schiffer, unsplash
