Der gefürchtete Krankenhauspilz Candida auris breitet sich seit Jahren in Kliniken und Pflegeeinrichtungen aus, und bislang ließ er sich von der Haut besiedelter Patienten mit keiner zugelassenen Therapie dauerhaft entfernen. Eine neue Untersuchung der University of California San Francisco liefert nun eine mögliche Erklärung für diese außergewöhnliche Hartnäckigkeit. Dem multiresistenten Erreger werden allein in den USA jedes Jahr rund 3000 Todesfälle zugeschrieben. Die Forschenden verglichen sein Verhalten auf der Haut direkt mit einem verwandten, harmlosen Hefepilz und stießen dabei auf einen bislang unbekannten Mechanismus. Warum sich Candida auris so beharrlich hält, wird damit erstmals auf zellulärer Ebene greifbar.
Der multiresistente Hefepilz Candida auris zählt zu den am schnellsten aufsteigenden Krankheitserregern in Kliniken und Pflegeeinrichtungen. Erstmals im Jahr 2009 in Japan beschrieben, hat sich der Erreger seither über mehr als fünfzig Länder verbreitet und gilt als besonders gefährlich, weil er gegen viele gängige Antimykotika resistent ist. Er lebt oft völlig unbemerkt auf der Haut, lässt sich von Mensch zu Mensch übertragen und wird vor allem für Menschen mit geschwächtem Immunsystem zur tödlichen Gefahr, sobald er in die Blutbahn gelangt. In den Vereinigten Staaten stieg die Zahl der bestätigten klinischen Fälle von wenigen Dutzend im Jahr 2016 auf mehrere Tausend im laufenden Jahr, verteilt über zahlreiche Bundesstaaten. Bereits 2022 hatte die Weltgesundheitsorganisation den Erreger als vorrangig zu erforschenden Pilz eingestuft.
Entscheidend für Ausbrüche ist die sogenannte Hautbesiedlung: Ein besiedelter Patient trägt den Pilz ohne Krankheitszeichen mit sich und verschleppt ihn beim Wechsel zwischen Stationen, Reha-Einrichtungen oder Pflegeheimen. Warum sich Candida auris dabei so viel hartnäckiger auf der Haut hält als andere Pilze, war lange unklar. Um dieser Frage nachzugehen, verglich das Team den Erreger im Tiermodell direkt mit Candida albicans, einem weit verbreiteten Hefepilz, den ein gesundes Immunsystem der Haut normalerweise binnen weniger Tage beseitigt. Während der harmlose Verwandte rasch verschwand, blieb Candida auris beharrlich zurück und zog sich an einen geschützten Ort zurück. Genau dieser Unterschied wurde zum Schlüssel der Untersuchung und lenkte den Blick der Forschenden auf die Oberfläche des Pilzes und auf die Reaktion der Haut.
Der Kern des Befunds betrifft die Zellwand des Pilzes. Sobald Candida auris auf Hautgewebe trifft, legt er verstärkt Chitin frei, einen festen Baustein seiner äußeren Hülle. Nach der im Fachjournal Science vorgestellten Analyse löst dieses Chitin ein Immunsignal namens Interferon gamma aus, das der Körper sonst vor allem gegen Virusinfektionen einsetzt. Interferon gamma wirkt auf die Keratinozyten der Haut und drosselt dort ausgerechnet jene Programme, die für eine intakte Hautbarriere und für die Abwehr von Pilzen zuständig sind. Der harmlose Verwandte Candida albicans löst dagegen das Signal Interleukin-17 aus, das die Hautoberfläche erneuert und die Pilzabwehr ankurbelt, sodass der Erreger schnell verschwindet. Candida auris kehrt diese Logik um: Er nutzt einen eigentlich schützenden Immunbotenstoff, um die Haut in einen Zustand zu versetzen, in dem er ungestört bestehen bleibt.
Im Tierversuch verteilte sich Candida auris nicht flächig über die Haut, sondern zog sich gezielt in die Haarfollikel zurück. Diese schmalen Einstülpungen der Haut bieten dem Pilz eine geschützte Nische, die von außen aufgetragene Mittel kaum erreichen. Das erklärt ein zentrales klinisches Problem: Ein einmal besiedelter Patient lässt sich mit keiner zugelassenen Therapie zuverlässig entkeimen, weshalb übliche Kontaktschutzmaßnahmen die Übertragungskette bislang nicht durchbrechen konnten. Zugleich entwickelt nur ein kleiner Teil der Besiedelten tatsächlich eine schwere Erkrankung: Eine Auswertung von mehr als 21000 positiv getesteten Personen ergab, dass rund sieben Prozent später eine klinische Pilzinfektion bekamen. Für die Betroffenen ist das Risiko dennoch erheblich, denn dem Erreger werden allein in den USA jedes Jahr etwa 3000 Todesfälle zugeschrieben. Die Suche nach besseren Mitteln ähnelt damit der Jagd nach neuen Wirkstoffen gegen multiresistente Krankenhauskeime.
Dass Candida auris für den Menschen so gefährlich werden konnte, hängt mit einer grundlegenden Eigenschaft zusammen. Der Körper des Menschen ist gegen die allermeisten Umwelt- und Bodenpilze allein schon dadurch geschützt, dass seine Kerntemperatur von rund 37 Grad Celsius über dem Wachstumsoptimum der meisten Pilzarten liegt. Candida auris jedoch gedeiht auch bei dieser Temperatur, was ihn von vielen harmlosen Verwandten unterscheidet und ihm den Weg in Krankenhäuser geebnet hat. Im Labor bildeten die Forschenden die Bedingungen der menschlichen Haut nach, indem sie den Pilz bei 37 Grad Celsius in synthetischem Schweiß mit hohem Salzgehalt und wenigen Nährstoffen kultivierten. Unter diesen Bedingungen veränderte der Erreger seine Oberfläche und legte das entscheidende Chitin frei. Das zeigt, wie eng seine Hartnäckigkeit mit der besonderen Umgebung der Haut verknüpft ist.
Aus dem Mechanismus ergeben sich unmittelbar mögliche Angriffspunkte. Ein Ansatz wäre, das Immunsystem gezielt vom Interferon-gamma-Signal weg und hin zu Interleukin-17 zu lenken, das die natürliche Pilzabwehr der Haut antreibt. Ein anderer Weg wäre, das Chitin des Pilzes zu blockieren, damit er das Interferon-gamma-Signal nicht mehr verstärken kann. In der Mitteilung der beteiligten Universität betonen die Forschenden, dass sich damit erstmals konkrete Zielstrukturen abzeichnen, um eine Besiedlung zu verhindern. Zugleich mahnen sie zur Vorsicht, denn die zentralen Experimente stammen aus einem Mausmodell, und ob sich die Ergebnisse eins zu eins auf den Menschen übertragen lassen, müssen weitere Studien zeigen. Über den Einzelfall hinaus liefert die Arbeit eine neue Sichtweise darauf, wie Mikroben lange unauffällig mit uns leben können, bevor sie unter ungünstigen Bedingungen gefährlich werden.
Science, The fungal pathogen Candida auris exposes chitin to trigger IFNγ and persist in hair follicles; doi:10.1126/science.adu6688