Lungenpilz: Züchtungserfolg macht Hoffnung

9. September 2014
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Erstmals konnten Forscher den Pilz Pneumocystis jirovecii, der für Patienten mit HIV und COPD lebensbedrohlich ist, im Labor kultivieren. Die Züchtung ermöglicht nun eine Forschung am Pilz und macht Hoffnung auf ein Mittel gegen den Krankheitserreger.

Am Klinikum Köln-Merheim, einer Universitätsklinik der Universität Witten/Herdecke, ist es dem Forscherteam um Prof. Dr. Oliver Schildgen gelungen, den Lungenpilz Pneumocystis jirovecii zu züchten. Nach bestem Wissen der Forscher ist dies weltweit und nach 105 Jahren des Versuchs einer Züchtung bisher nur ihnen gelungen. Die Züchtung in der „Petrischale“ ermöglicht es, potentielle Mittel gegen diesen Pilz zu finden, der eine lebensbedrohliche Lungenentzündung verursachen kann. „Für Patienten mit einem geschwächten Immunsystem etwa bei HIV oder mit einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) ist das eine gute Nachricht. Wir haben nun zum ersten Mal die Möglichkeit, ein spezifisches Antibiotikum gegen diesen Pilz zu finden, der bereits 1909 zum ersten Mal nachgewiesen wurde“, erklärt Prof. Schildgen die Bedeutung der Züchtung.

Die Forscher haben den Weg der Züchtung in der Zeitschrift der amerikanischen Mikrobiologischen Gesellschaft mBio 2014 veröffentlicht. Hauptautorin des Artikels ist Dr. Verena Schildgen, die an der Universität Witten/Herdecke habilitiert. Sie erhielt für die Veröffentlichung am 5. September in Salzburg den mit 1.000 € dotierten Publikationspreis der Stiftung der deutschsprachigen Mykologischen Gesellschaft.

Züchtungsverfahren von Virologen übernommen

Bisher war die Züchtung des Pilzes Pneumocystis jirovecii im Labor für unmöglich gehalten worden. Der Erfolg der Züchtung beruht auf einem ganz neuen Verfahren, das die Kölner Forscher von den Virologen entlehnt haben. Dort sind sogenannte Air-Liquid-Interfaces schon seit längerem bei der Züchtung von Atemwegsviren erfolgreich im Einsatz. Diese Systeme bilden die Situation in der menschlichen Lunge nach: Fünf bis sechs Zellschichten Lungengewebe haften auf einen Filterstoff in einer Flüssigkeit, die das Blut nachbildet. Die Oberseite wird von Luft umströmt. „Mit diesem System, das man für den Nachweis von Lungenviren im Laborfachhandel ganz normal bestellen kann, ist es uns gelungen, den Pilz zu züchten. Und wir konnten außerdem nachweisen, dass der Pilz sich in den Zellkulturen sehr aggressiv verhält“, ergänzt Prof. Schildgen. Denn der Pilz wächst auf den Zellen des Lungengewebes, die auf dem Filterstoff liegen. Dieses System wird vor dem Versuch elektronisch auf „Dichtigkeit“ gemessen, es wird also ausgeschlossen, dass sich darin Löcher befinden. „Wir konnten aber Teile des Pilzes, bildlich gesprochen: seine Wurzeln, unter dem Filterstoff nachweisen. Er hat also das Lungengewebe und den Filterstoff durchdrungen. Das bedeutet, dass der Pilz in der Lunge ein Loch in die oberste Grenzschicht frisst. Das vermuten wir zumindest aus dem Laborversuch, am Menschen müssen wir oder andere Forscher das nun in der Zukunft erforschen. Jedenfalls könnte das der Mechanismus sein, mit dem der Pilz die Lungenentzündungen verursacht.“, so Schildgen weiter.

Originalpublikation:

Pneumocystis jirovecii can be productively cultured in differentiated CuFi-8 airway cells
Verena Schildgen et al.; mBio 5 , doi:10.1128/mBio.01186-14., 2014

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