Mithilfe des Gens "Crazy-one"So trickst der tödliche Krankenhauspilz Medikamente aus
ntv bei Google bevorzugenEin Laborforscher lässt Proben von Candidozyma auris versehentlich zu lange wachsen und entdeckt dadurch den Überlebenstrick des gefürchteten Klinikpilzes. Dieser bedroht vor allem geschwächte Patienten auf der Intensivstation und breitet sich auch in Deutschland immer weiter aus.
Ein besonderer Mechanismus hilft dem tödlichen Krankenhauspilz Candidozyma auris, einer Behandlung zu entgehen. Beteiligt sei ein Gen namens "Crazy-one", berichtet ein Forschungsteam im Fachjournal "Nature Communications". Der Pilz erzeuge unter Medikamentendruck zusätzliche Kopien seines gesamten Genoms und erhöhe so die Wahrscheinlichkeit dafür, dass bestimmte Veränderungen - wie die des Gens "Crazy-one" (CRZ1) - zu Resistenzen führen.
"Candidozyma auris kommt in der Allgemeinbevölkerung selten vor, stellt jedoch für Patienten auf Intensivstationen eine tödliche Bedrohung dar", erklärte Hauptautor Hugh Gifford von der Universität Exeter. Der Erreger hafte an der Haut der Patienten und an den umgebenden Geräten, er könne von Mensch zu Mensch übertragen werden und sei unglaublich schwer zu beseitigen. "Gelangt die Infektion in den Blutkreislauf eines geschwächten Patienten, liegt die Sterblichkeitsrate bei 45 Prozent." Für Kliniken seien Ausbrüche auf Intensivstationen zudem kostspielig und mit erheblichen Beeinträchtigungen verbunden.
Das Team um Gifford hatte untersucht, warum zwei schwer kranke Patienten trotz Behandlung mit einem Echinocandin nicht geheilt werden konnten. Echinocandine sind eine Wirkstoffklasse, die die Zellwand des Pilzes angreift, und gelten als Mittel der ersten Wahl gegen solche Candidozyma-Infektionen. Bisher wurde Resistenz gegen diese Mittel vor allem mit Veränderungen in den Genen FKS1 und FKS2 in Verbindung gebracht - solche Veränderungen fanden die Forschenden in den untersuchten Fällen aber nicht.
Kleine wuchsen langsamer, die großen schneller
Im Zuge der Analysen kam der Zufall zu Hilfe: Ein Forscher habe versehentlich Platten mit Candidozyma auris und dem Antimycotikum Anidulafungin länger kultiviert als vorgesehen, hieß es. Erst dadurch sei aufgefallen, dass ein winziger Teil der Zellen über mehrere Tage weitergewachsen war. Bei längerer Kultur entstanden zudem zwei deutlich unterschiedliche Kolonieformen: kleine und große Varianten. Die kleinen wuchsen langsamer, die großen schneller.
Tests zeigten, dass der tödliche Pilz die Behandlung mit Antimykotika überlebt hatte, indem er zusätzliche Kopien seines gesamten Genoms bildete und so seine Chancen erhöhte, zu mutieren, um dem Medikament zu entgehen und zu überleben. Die schneller wachsenden Zellen der größeren Pilzkolonien trugen deutlich mehr Mutationen im Gen CRZ1 als die Ausgangsisolate und die kleinen Varianten. CRZ1 wird mit der Stabilität und dem Umbau der Zellwand in Verbindung gebracht. Weitere Tests deuteten darauf hin, dass die Zellwandreaktion der schnell wachsenden Zellen auf Antimykotika verändert war.
Die Forschenden sehen in den Ergebnissen einen Hinweis darauf, dass sich Resistenz nicht plötzlich, sondern stufenweise entwickeln kann: erst mehr Toleranz, dann weitere genetische Veränderungen und schließlich ausgeprägtere Resistenz. "Unsere Entdeckung bedeutet, dass wir nun nach neuen Wegen suchen müssen, um Patienten zu behandeln und diesen tödlichen Pilz aus Krankenhäusern zu beseitigen", schließen die Forschenden. Sie wollen nun verschiedene Optionen wie einen kombinierten Einsatz verschiedener Antimykotika prüfen.
Deutschland hat mitunter die meisten Fälle
Candidozyma auris - früher Candida auris genannt - wurde 2009 in Japan erstmals beschrieben, seine Herkunft ist nach wie vor ein Rätsel. Seit seinem Auftreten wurden Ausbrüche auf allen Kontinenten gemeldet, insgesamt in mehr als 60 Ländern. Er wurde als globale Bedrohung für die öffentliche Gesundheit eingestuft und steht auf der Liste der Pilzerreger mit höchster Priorität der Weltgesundheitsorganisation (WHO).
Deutschland gehört nach Daten der EU-Gesundheitsbehörde ECDC zu den EU-Ländern mit den meisten gemeldeten Fällen. Momentan gebe es relativ stabil etwa 100 Erstnachweise von Candidozyma auris pro Jahr, sagte Oliver Kurzai, Vorstand des Instituts für Hygiene und Mikrobiologie an der Universität Würzburg, der nicht an der britischen Studie beteiligt war. Es gebe immer wieder Ausbruchsereignisse und mit der Ausbreitung des Erregers insbesondere in Südeuropa steige die Wahrscheinlichkeit von vermehrten Importen.
"Wir müssen daher befürchten, dass die Fallzahl in den nächsten Jahren zunimmt", erklärte Kurzai, der das Nationale Referenzzentrum für Invasive Pilzinfektionen (NRZMyk) leitet. In Deutschland gibt es demnach inzwischen eine Meldepflicht für Nachweise. Echinocandin-Resistenzen seien hierzulande aktuell noch selten, sie zeigten sich in weniger als fünf Prozent der nachgewiesenen C.-auris-Stämme.
Mehr Nachweise bei tödlichem Schimmelpilz
In den USA macht unterdessen schon die Entwicklung bei einem anderen gefährlichen Pilz Sorgen: Cladophialophora bantiana. Infektionen damit sind in 60 bis 70 Prozent der Fälle tödlich, wie es bei der US-Gesundheitsbehörde CDC heißt. Die Zahl der Nachweise in einem klinischen Referenzlabor sei - auf niedrigem Niveau - von 2023 bis 2025 um etwa das Vierfache gestiegen. "Die Gründe für den offensichtlichen Anstieg sind unbekannt."
In der Regel verursacht der Schimmelpilze Hirnabszesse, wie es beim Robert-Koch-Institut (RKI) heißt. Infektionen durch C. bantiana kommen demnach weltweit vor. Betroffen seien meist Menschen ab dem fünften Lebensjahrzehnt. In Deutschland seien Infektionen mit dem Pilz noch eine Rarität, sagte Kurzai. Eine systematische Erfassung gebe es bisher nicht.
Die möglichen Ursachen für Anstiege bei Pilzinfektionszahlen sind demnach vielfältig, ein Faktor seien die verbesserten Diagnosemöglichkeiten. Plausibel sei ein Zusammenhang mit dem Klimawandel, insbesondere mit der Erwärmung und langen Dürre- und Trockenzeiten. "Diese führen dazu, dass sich Schimmelpilze potenziell besser verbreiten, da die Sporen mit Staub und Erde über die Luft transportiert werden." Bisher sei das aber nur eine Hypothese, einen direkten Nachweis gebe es bisher nicht.