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Die Forschenden untersuchten mehrere Stämme und genetische Varianten von Candida albicans aus dem Dickdarm von Menschen mit oder ohne Colitis ulcerosa. Das Team fand heraus, dass bestimmte Stämme, die sie als 'hochschädlich' bezeichnen, ein starkes Toxin namens Candidalysin produzieren.
Peptid-Toxin Candidalysin
Candidalysin wurde 2016 in den Arbeitsgruppen von Bernhard Hube am Leibniz-HKI und Julian Naglik am King’s College London entdeckt. Es ist das erste Peptid-Toxin, das in einem humanen-pathogenen Pilz entdeckt wurde. «Das Toxin ist verantwortlich für Zellschädigungen in Epithelzellen», erklärt Bernhard Hube. Es wurde seit der Entdeckung als Virulenzfaktor beispielsweise bei vaginaler oder oraler Candidose identifiziert. Nur C. albicans Stämme, die Candidalysin produzieren, verursachen entsprechende Schäden, wie die aktuelle Studie bestätigt.
«Diese Stämme behielten ihre 'hochschädlichen' Eigenschaften bei und lösten eine entzündungsfördernde Immunreaktion aus, wenn sie auf Mäuse übertragen wurden, wobei sie bestimmte Krankheitsmerkmale reproduzierten», sagt Studienleiter Iliyan Iliev von der Weill Cornell Medicine in New York.
Candida-Stämme bei CED-Patienten häufiger
In der neuen Studie fanden die Forschenden zunächst heraus, dass Candida-Stämme im Darm von Patienten mit chronisch entzündlichen Darmkrankheiten (CED) im Durchschnitt häufiger vorkommen als bei Gesunden. Bei einer schweren Erkrankung waren häufig die 'hochschädlichen' Candida-Stämme vorhanden, die alle das Toxin Candidalysin produzierten. Die Forschenden stellten ausserdem fest, dass das Toxin eine massive Ausschüttung des entzündungsfördernden Zytokins IL-1β verursacht.
Experimente an Mäusen zeigten zudem, dass Candidalysin-produzierende 'hochschädliche' Stämme die Vermehrung verschiedener Immunzellen auslösten, darunter sogenannte Neutrophile, die ebenfalls mit Entzündungen in Verbindung gebracht werden. «Neutrophile tragen zur Gewebeschädigung bei und ihre Anhäufung ist ein Kennzeichen aktiver CED», sagte Mitautorin Ellen Scherl vom Weill Cornell Medical Center. «Die Erkenntnis, dass diese Prozesse zum Teil durch ein Toxin angetrieben werden, das von Hefestämmen bestimmter Patienten freigesetzt wird, könnte künftig zu personalisierten Behandlungsansätzen führen.»
«Wir wissen nicht, ob bestimmte Stämme von manchen Patienten während des Krankheitsverlaufs erworben werden oder ob sie schon immer da waren und während der aktiven Krankheitsepisoden zu einem Problem werden», sagte Iliyan Iliev. Das internationale Team untersucht nun die Mechanismen, die das Auftreten von Candidalysin-produzierenden Stämmen im entzündeten Dickdarm bestimmter CED-Patienten begünstigen. Ausserdem suchen sie nach Auswahlkriterien für Patienten, die eine auf das Mykobiom abzielende Therapie erhalten könnten.PS