Weitreichende Veränderungen durch Aspergillus fumigatus

Meist ist der Pilz Aspergillus fumigatus für den Menschen harmlos, doch bei geschwächten Patientinnen und Patienten kann er zu einer schweren Lungeninfektion führen. Neue Erkenntnisse können nun dazu führen, dass sich solche Infektionen besser behandeln oder sogar verhindern lassen. Im Fokus der Studie von Forschenden der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie stand die „Darm-Lungen-Achse“.

Wechselwirkungen zwischen Darm und Lunge

Schon länger ist bekannt, dass der Darm und die Lunge in engem Austausch stehen. Nun fanden Forschende Hinweise darauf, dass sich durch eine Infektion mit Aspergillus fumigatus nicht nur das Lungenmikrobiom, sondern auch das Darmmikrobiom verändert. Es zeigte sich, dass die Infektion mit dem Pilz den Sauerstoffgehalt so verändern kann, dass für bestimmte Bakterien bessere Bedingungen herrschen, wie zum Beispiel für Ligilactobacillus murinus.

Im Mausmodell für invasive Aspergillose untersuchten die Forschenden Mikroorganismen der Lunge und des Darms unter Berücksichtigung der Effekte einer Immunsuppression und antimykotischen Behandlung mit Voriconazol. Zur Analyse der Bakterien wurde die DNA-Sequenzierung eingesetzt und quantitative PCR, um die Menge des Pilzes und des Bakteriums zu identifizieren. Um Veränderungen im Stoffwechsel nachzuverfolgen, setzten die Forschenden metabolomische Analysen ein von Plasma und Lungengewebe. Wechselwirkungen von Bakterien mit Aspergillus fumigatus wurden ebenfalls analysiert, indem lebende Bakterien der unteren Atemwege kultiviert wurden.

Bessere Bedingungen für Bakterien

Es zeigte sich, dass die Pilzinfektion neben dem Lungenmikrobiom eben auch das Darmmikrobiom verändert und aus dem Gleichgewicht bringt. In der Lunge resultiert dies in einer Anreicherung anaerober Bakterien und das verstärkte Wachstum von Ligilactobacillus murinus. Scheinbar sorgt der Pilz für eine mikroaerophile Nische, die das Wachstum des Bakteriums begünstigt.

Aufgrund der Schwierigkeiten, das Lungenmikrobiom zu analysieren, könnten trotz zahlreicher Kontrollproben Fehlklassifizierungen enthalten sein. Vor allem bei Bakterien, die in sehr geringen Mengen vorhanden sind. Eine bessere bakterielle DNA-Extraktion könnten solche Studien künftig aussagekräftiger machen.

Literatur:
Nikitashina L, Chen X, Radosa L, Brakhage AA et al.: The murine lung microbiome is disbalanced by the human-pathogenic fungus Aspergillus fumigatus resulting in enrichment of anaerobic bacteria. Cell Reports 44 (2025); DOI: 10.1016/j.celrep.2025.115442.

Quelle: idw