10. April 2018
Inhalationsallergene

Wenn der Schimmel auf das Immunsystem trifft

Wie das Immunsystem Allergie auslösende Schimmelpilze erkennt, war kürzlich Thema einer Arbeit im renommierten Fachmagazin ‚Nature‘. Das internationale Autorenteam machte anhand der Art Aspergillus fumigatus eine überraschende Entdeckung.

©Kateryna_Kon/Fotolia

Allergene aus der Luft werden als Aero- oder Inhalationsallergene bezeichnet und können (bei Atopikern) allergische Atemwegsbeschwerden wie (Heu-)Schnupfen oder Asthma auslösen. Eine wichtige Quelle für solche Inhalationsallergene aus dem häuslichen Bereich sind Schimmelpilze. Sie kommen praktisch überall vor und sind äußerst anpassungsfähig. In Wohnräumen finden sie sich etwa an feuchten Wänden, Fenster(-rahmen) und Fugen, aber auch in der Erde und auf Blättern von Zimmerpflanzen sowie auf gelagerten Lebensmitteln, Abfällen und schlecht gewarteten Luftbefeuchtern. Von den rund 250.000 bekannten Arten ist nur ein Teil genauer erforscht.

Bei allergischen Reaktionen spielen vor allem die Gattungen Alternaria, Cladosporium, Penicillium und Aspergillus eine Rolle. Letzterer wird auch als Gießkannenschimmel bezeichnet und stand kürzlich im Mittelpunkt einer Arbeit in ‚Nature‘. Konkret geht es um die Art Aspergillus fumigatus (lateinisch: fumus - der Rauch, wegen seiner rauchgrünen Farbe). An ihr haben Forscher nun aufgeklärt, wie genau das Immunsystem den Pilz überhaupt erkennt. Überraschenderweise reagiert es nämlich auf dessen Farbstoff Melanin.

Eigener Rezeptor für Pilzfarbstoff


Er wird von einem eigens dafür zuständigen Rezeptor erkannt und gebunden, der anschließend die Reaktion des Immunsystems in Gang setzt. Sein Name ist MelLec, eine Abkürzung für melanin-sensing C-type lectin receptor. Bisher nahm man an, dass das Immunsystem in erster Linie Zucker aus der Zellwand von Pilzen wahrnimmt. Anhand von Maus-Experimenten konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aber zeigen, dass MelLec das Melanin aus Pilzsporen erkennt, sowohl bei Aspergillus fumigatus als auch bei anderen Pilzen, die Melanin enthalten.

Der Rezeptor MelLec kommt vor allem auf sogenannten CD31-positiven Endothelzellen vor. Also an Stellen, wo das Einwandern von Immunzellen aus dem Blut in entzündete Bereiche gesteuert wird. Vor allem in Lunge und Leber hatten die Wissenschaftler entsprechende Zellgruppen gefunden.

Weitere Experimente ergaben: Fehlt MelLec oder ist er auf bestimmte Weise verändert, so kann er das Melanin nicht erkennen und der Pilz kann unbemerkt vom Immunsystem  in den Körper eindringen.

Dass sich im Zuge der Evolution ein eigener Rezeptor für das Pilz-Melanin entwickelt hat, deute darauf hin, dass der Farbstoff bei Pilzinfektionen eine wichtige Rolle spiele, so die Wissenschaftler in einer Mitteilung. Die Ergebnisse könnten daher helfen, solche Infektionen zu behandeln. Möglicherweise ist die neu entdeckte Schnittstelle zum Immunsystem aber auch für die Allergie-Forschung hilfreich.

 

Quellen:
Stappers, MHT et al.: Recognition of DHN-melanin by a C-type lectin receptor is required for immunity to Aspergillus. In: Nature, 2018, DOI: 10.1038/nature25974

Universität Jena: Hoffnung auf neue Therapieansätze gegen Killerpilz. Pressemitteilung vom 15. März 2018

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