Schimmel im Blut

Die Schimmelpilze im Blut

Aus den Atemwegen können die Schimmelpilze durch das Blut gelangen. Wenn es frei im Blut oder Exsudat nachgewiesen wird, ist dies häufig auf eine mechanische Schädigung der Phagozytenzelle zurückzuführen. Sie bilden im Bereich der Organismen eine eigene Gruppe. Die Allergologin untersucht Ihr Blut auf Antikörper gegen Schimmelpilze und führt bei positivem Ergebnis den sogenannten Pricktest durch. Lesen Sie bitte den Abschnitt Pilze und Mehltau für Anfänger.

Immuntestsystem erkennt Pilze anhand von Flächenstrukturen

Schimmelsporen werden als Komponente von Luftaerosolen kontinuierlich inhaliert. Dr. Mardas Daneshian und sein Forschungsteam an der Universität Konstanz haben sich in ihren Untersuchungen zur immunstimulierenden Wirkung von pilzlichen Sporen unter anderem mit der Darstellung eines in vitro Lungenmodells beschäftigt. Der Schimmelpilz ist einer der Ã?ltesten Lebewesen der Erdkruste und leistet einen bedeutenden BeitrÃ?ge zum weltweiten Materialkreislauf als verrottende Erreger.

Insbesondere der Schimmelpilz ist auf den Zerfall abgestorbener Organismen ausgerichtet und spielt als Destruktor eine wichtige Funktion im weltweiten Umweltbild. "Die Anzahl der Pilzarten wird auf rund 250.000 geschätzt und nur sehr wenige sind auf die Besiedelung von Tieren und Menschen spezialisiert", erläutert Dr. Mardas Daneshian, der seit 2002 in der Abteilung für Biopharmakologie an einem Forschungsprojekt zur immunstimulierenden Wirkung von pilzlichen Sporen beteiligt ist.

Inhalierte Pilzsporen gefährden besonders die Atmungsorgane, besonders für Menschen mit geschwächtem Immunsystem. Allerdings sind auch die gesunden Menschen nicht vollständig von Lungenkrankheiten durch Pilzbefall befreit. "Haben sich durch vorangegangene Lungeninfektionen Hohlräume und vernarbtes Gewebe gebildet, können diese von Pilzen kolonisiert werden. Am auffälligsten ist dabei das Aspergillom (Schimmelpilzinfektion) in der Lunge oder den Nebenhöhlen, das durch den Myzelball von Ampergillus verursacht wird, zu Blut-Husten oder Blutschleim führen und operativ beseitigt werden muss", sagt Dr. Mardas Daneshian.

Zugleich sind Pilze bekannt, die eine Allergie auslösen. Bei nicht immunsupprimierten Personen kann die Aussetzung von Schimmelsporen und Komponenten durch Allergie der Arten I, III und IV zu einer Last werden. "Derzeit werden 30 Pilzstrukturen als hochwirksame Allergieerreger beschrieben, und etwa 60 % der atopischen Patienten mit einer Tendenz zu überempfindlichen Reaktionen sprechen auf Pilzallergene an und 5 % der 24- bis 29-jährigen Nichtatopiker", erklärt Daneshian.

Schimmelpilzbezogene Allergiesymptome sind Konjunktivitis (tränende Augen), Schnupfen (laufende Nase), Atemnot, Lungenentzündung (Asthma) und Allergiker. "Wir wissen heute von einer ganzen Serie arbeitsplatzbezogener klinischer Bilder, die auch als Kombinationen von Typ III- und IV-Allergien aufgefasst werden, dass diese in der Regel mit einer dauerhaften Belastung durch eine stark schimmelpilzbelastete Umwelt verbunden sind", sagt Dr. Mardas Daneshian.

In den klinischen Bildern von exogener allergischer Alveolentzündung und "Organic Dust Toxic Syndrome" wurde laut Dr. Mardas Daneshian die permanente arbeitsplatzbezogene Exposition mit einer Millionen bis einer Milliarde koloniebildender Geräte (CFU) pro m3 Atemluft als auslösende Bedingung bezeichnet. In ihrem Forschungsvorhaben haben Dr. Mardas Daneshian und sein Forschungsteam die Wechselwirkung zwischen Schimmel und Abwehrsystem untersucht, um neue Ansätze für neue Therapien gegen Erkrankungen der Atemwege, auch durch Schimmelpilze, zu eruieren.

Vor allem die Bestimmung der immunstimulierenden Oberflächenstrukturen von pilzlichen Keimen und die Darstellung der Funktion von Immunrezeptoren auf den Lungenzellen waren von besonderer Bedeutung, um ein verbessertes Bild der entzündlichen Reaktionen in der Lungen zu haben. Zur Untersuchung der Immunstimulierung durch die Sporne nutzten die Konstanzer ein menschliches Vollblut-Modell.

Die Freisetzung von Botenstoffen wurde auf die Stimulierung mit Hilfe von 44 Schimmelpilzen untersuchte. Man untersuchte sie auf ihre Fähigkeit, bei Stimulierung mit den Spornen Kuriersubstanzen freizusetzen und verglich sie mit korrespondierenden Stammzellen von normalen Mäusen. Das gab der Arbeitsgemeinschaft einen Anhaltspunkt, ob für die Sporenerkennung durch das menschliche Organismus gewisse Empfänger erforderlich sind oder nicht.

"Es konnte gezeigt werden, dass der Nachweis aller untersuchten Schimmelsporen vom Oberflächenrezeptor Toll-like receptor 2 (TLR-2) abhängt und dass nahezu alle Schimmelpilze das Abwehrsystem hinsichtlich der Stimulierung von entzündungshemmenden Stoffen modulieren", sagt Dr. Mardas Daneshian. Bei den Pilzen war die Immunreaktion hinsichtlich der Freisetzung von entzündungsfördernden Stoffen gleich.

"Die entzündungsfördernden Substanzen sind offensichtlich auf die Anerkennung sehr ähnlicher Pilzstrukturen und die Freisetzung entzündungshemmender Substanzen durch den Schimmelpilz zurückzuführen", sagt Daneshian. Bei der Untersuchung der Tätigkeiten zeigten sich Gemeinsamkeiten zwischen Schimmelpilz und Keimen hinsichtlich der Vermittlung immunstimulierender Prozesse.

Wie die gramnegativen und grampositiven Keime haben Schimmelpilze gängige OberflÃ?chenstrukturen. "Im Verlauf ihrer Entstehungsgeschichte haben die höheren Lebewesen dazu gewonnen, diese Struktur zu erfassen und als Zeichen für eine Immunreaktion im Sinn einer entzündlichen Erkrankung zu interpretieren", sagt Dr. Mardas Daneshian. Initiiert wird diese Wirkung durch die entzündungsfördernden Stoffe, die die Abwehrzellen nach dem Nachweis freisetzen.

Weil das Verhalten von pro-inflammatorischen Botenstoffen mit der Stimulierung durch Schimmelsporen zu vergleichen ist, kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass auch Schimmelpilze solche unveränderbaren Oberflächenstrukturen haben. Dabei wurden die Zucker-Ketten durch den Gebrauch von enzymatischen Mitteln von den Formoberflächen abgetrennt. Durch den Verzicht auf Zuckermoleküle an der Oberfl äche kam es zu einer deutlich verstärkten Abwehrreaktion.

"Dies führt zu der Annahme, dass Pilzoberflächenzucker manchmal sinnvoll sind, damit der Schimmel die immunoaktiven Zellen vor der Erkennung verdeckt", schließt Dr. Mardas Daneshian. Bereits in der Vergangenheit erhielten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Konstanz von der Landesbausparkasse Baden-Württemberg in Zusammenarbeit mit der Stiftungsinitiative "Umwelt und Leben an der Uni Konstanz" den Förderpreis für ihre Forschung zur immunstimulierenden Wirkung von Schimmelpilzen.

Dr. Mardas Daneshian wird sich in den nächsten Jahren vor allem auf Tierversuche konzentrieren.

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