Der menschliche Körper ist der Lebensraum einer kunterbunten Gesellschaft aus Mikroben, die normalerweise keine Probleme verursachen oder sogar wichtig für unsere Gesundheit sind. Das Mikrobiom umfasst allerdings auch potenzielle Bösewichte – Bakterien oder Pilze, die Schaden verursachen können, wenn sie außer Kontrolle geraten. Ein derart heikler Vertreter ist der Hefepilz Candida albicans, der auf den Schleimhäuten der meisten Menschen vorkommt. In seiner kugelförmigen Erscheinungsform ist er dabei unproblematisch. Doch unter bestimmten Umständen beginnt der Pilz, invasive Geflechte auszubilden. Durch diese sogenannte Filamentierung kann Candida Erkrankungen wie Mundsoor, vaginale Pilzinfektionen oder sogar lebensbedrohliche systemische Infektionen verursachen. Dann hilft nur noch die chemische Keule – doch es gibt nur wenige wirksame Antimykotika und sie besitzen problematische Nebenwirkungen. Alternative Behandlungsmöglichkeiten sind deshalb gefragt.
Schleim-Wirkungen auf der Spur
Der Suche nach Substanzen mit antimykotischer Wirkung widmet sich momentan ein internationales Team um Rachel Hevey von der Universität Basel und Katharina Ribbeck vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge. Der Ansatz der Forscher ist es dabei, Substanzen unseres natürlichen Abwehrsystems nutzbar zu machen. Im Fall der Schleimhäute spielt dabei ihr charakteristisches Merkmal eine zentrale Rolle: das Sekret. Aus Studien der letzten Jahre geht hervor, dass Schleim nicht nur physikalischen Schutz bietet, sondern auch pharmakologischen. Dabei gab es bereits auch Hinweise darauf, dass es im Schleim Wirkstoffe gibt, die der problematischen Entwicklung von Candida entgegenwirken. Doch welche Bestandteile genau für diesen Effekt verantwortlich sind, blieb unklar.
Im Rahmen ihrer Studie konzentrierten sich die Forscher auf eine Gruppe von speziellen Zuckermolekülen im menschlichen Schleim, bei denen bereits Wirkungen gegen bestimmte Krankheitserreger aufgezeigt wurden. Diese sogenannten Glycane sind ein Hauptbestandteil der Mucine, die wiederum für die gelartige Konsistenz des Schleims verantwortlich sind. Zunächst verdeutlichten die Wissenschaftler durch Versuche mit Schleimproben, dass die Sekrete tatsächlich die Filamentbildung von Candida albicans unterdrücken können. Anschließend analysierten sie die molekulare Zusammensetzung der wirksamen Schleimproben. Dabei identifizierten sie über Hundert verschiedenen Glycane mit potenziell antimikrobieller Wirksamkeit.
Potenzial für die Medizin
Von den Vertretern, die in allen Proben am häufigsten vorkamen, synthetisierte das Team dann sechs Kandidaten für weitere Analysen. „Es ist fast unmöglich, Glycane aus Schleimproben zu isolieren“, erklärt Hevey. „Die einzige Möglichkeit, ihre Eigenschaften genauer zu untersuchen, besteht deshalb darin, sie zu synthetisieren. Das ist allerdings ein äußerst komplexes chemisches Verfahren“. Doch mithilfe einer eigens entwickelten Methode zur Synthese dieser Moleküle gelang es dem Team schließlich doch, die Glycane künstlich nachzubilden und in nutzbaren Mengen herzustellen. Mit diesen Substanzen konnten die Wissenschaftler anschließend Tests an Kulturen von Candida albicans im Labor durchführen.
