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Aktuelles

Genom von Aspergillus fumigatus entschlüsselt

ROCKVILLE/MARYLAND/GÖTTINGEN. Nach der Sequenzierung des Genoms von Aspergillus fumigatus, deren Ergebnisse jetzt in Nature (2005; 438, 1157-1161) vorgestellt wurden, beginnt die Suche nach den Virulenz-Genen, die den opportunistischen Erreger für Patienten mit Immunschwächen gefährlich werden lässt. Eine deutsche Forschergruppe erhofft sich neue Erkenntnisse zur Pathogenese kongenitaler Hirnerkrankungen.

A. fumigatus unterscheidet sich von anderen Pilzen durch seine große Hitzebeständigkeit. Temperaturen bis zu 70 Grad Celsius machen dem Schimmelpilz nichts aus, der deshalb häufig in Biotonnen und Kompost gefunden wird. Die Körpertemperatur des Menschen von 37 Grad Celsius bietet komfortable Bedingungen für eine Ausbreitung, sodass es zu den ständigen Aufgaben des Immunsystems gehört, Aspergillosen zu vermeiden. Mit der zunehmenden Zahl der Menschen mit Immunstörungen, sei es durch Erkrankungen wie HIV oder durch den Einsatz immunsupprimierender Medikamente etwa bei der Organtransplantation, ist es in den letzten Jahrzehnten zu einem Anstieg der Erkrankungen gekommen. Dagegen sollten Lebensmittelvergiftungen mit Aflatoxinen, die zu Leberkrebs führen können, eigentlich nicht mehr vorkommen. Eine dritte Krankheitsquelle sind allergische Reaktionen auf verschiedene Aspergillus-Antigene.

Von der Sequenzierung des Schimmelpilzes versprechen sich Grundlagenforscher deshalb auch Anregungen für neue Therapieansätze. Die jetzt von der Gruppe um William Nierman vom Institute for Genomic Research in Rockville im US-Staat Maryland vorgestellten Ergebnisse vereinfachen die Suche, denn A. fumigatus unterscheidet sich nur in 700 seiner 10 000 Gene von dem deutlich weniger pathogenen Fungus Neosartorya fischeri. Ob diese Suche fruchtbar sein wird, lässt sich nicht vorhersagen. Der nächste Schritt wird in der Kreation von so genannten Knock-Out-Fungi bestehen, die dann systematisch auf ihre pathogene Wirkung hin untersucht werden.

Einen ganz anderen Erkenntnisgewinn erhofft sich Prof. Gerhard Braus vom Göttinger Forschungszentrum Molekularphysiologie des Gehirns (CMPB). Die Filamente, mit denen die Pilzmyzele das Gewebe durchsetzen, haben nach Ansicht des Hirnforschers gewisse strukturelle Ähnlichkeiten mit den Axonen menschlicher Nervenzellen. Bei beiden ergäben sich durch das längliche Wachstum die gleichen Probleme: Sie müssen sich bei ihrem Wachstum räumlich orientieren, und sie müssen den Transport von Stoffen oder Informationen koordinieren.

Zu den Erkrankungen, die beim Menschen aus einer Störung dieser Funktionen entstehen, gehört Braus zufolge die Lisencephalie – eine schwere angeborenen Entwicklungsstörung des Gehirns. Die Erkrankung beruht auf einem Defekt in einem Regulator für ein Motorprotein. Da ein ähnliches Gen auch bei A. fumigatus vorkommt, erhofft sich der Göttinger Forscher neue Erkenntnisse für die Pathogenese der Lisencephalie. Komplementäre Untersuchungen werden im Labor von Prof. Reinhard Fischer von der Universität Karlsruhe durchgeführt.

Dort wird die Rolle von Kinesinmotorproteinen in A. nidulans untersucht. Diese kleinen, extrem leistungsfähigen Motoren transportieren wichtige Bausteine in den Zellen und ermöglichen das schnelle Wachstum der Pilze. Die gleichen Motoren kommen auch in den Nervenzellen vor und ermöglichen den Langstreckentransport in den Neuronen. Auch hier ist der filamentöse Pilz ein hervorragendes Modell zur Aufklärung einiger Motorfunktionen, deren Kenntnis auch das Nervenwachstum im menschlichen Gehirn zu verstehen hilft.

Allerdings sollte nicht vergessen werden, dass Aspergillus-Species für den Menschen äußerst nützlich sein können. Ohne sie würden sich Abfälle langsamer zersetzen. Und Aspergillus oryzae, dessen Genom ebenfalls sequenziert wurde, wird in der Lebensmittelindustrie zur Herstellung von Sake (Reiswein), Miso (eine Sojabohnenpaste) und Shoyu (Soyasauce) hergestellt, in einer bis zu 2 000 Jahre zurückreichenden Tradition./rme

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Quelle: Newsletter Deutsches Ärzteblatt vom 22. Dezember 2005

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