Zusammenfassung
3(R)-Hydroxyoxylipine sind neue Oxygenierungsprodukte von
Polyenfettsäuren, die gemeinsam von den Arbeitsgruppen in Berlin (AG Nigam) und Bloemfontein, Südafrika (AG Kock) in der Hefe Dipodascopsis uninucleata entdeckt wurden. Darüber hinaus konnte mittelsImmunfluoreszenzmikroskopie gezeigt werden, daß die entsprechenden Arachidonsäure- und Linolsäuremetaboliten auch in denhumanpathogenen Pilzen, wie Candida albicans vorkommen. In C. albicans wurden 3-Hydroxyoxylipine in den filamentären Strukturformen undKeimschläuchen identifiziert, nicht aber in freien Blastosporen.
Vorbehandlung der Pilzkulturen mit Aspirin ließ die 3-Hydroxyoxylipineweitgehend verschwinden. Aspirin bewirkte ebenfalls eine starke Hemmung des Pilzwachstum und zugleich eine Verringerung des Anteilsfilamentärer Strukturelemente.
In der vorliegenden Arbeit sind Untersuchungen zur Struktur, Biosynthese und biologischen Funktionen der 3(R)-Hydroxyoxylipine auf 3 verschiedenen Ebenen durchgeführt: auf der Ebene des Pilzstoffwechsels,
auf der Ebene der Pathogen-Wirtszell-Interaktion sowie auf der Ebene biologischer Wirkung von C. albicans auf intrazelluläre Signalkette.
Desweiteren wurden biologische Wirkungen der bereits von uns isolierten undidentifizierten 3-Hydroxyoxylipinen durch die Transformation von Arachidonsäure auf mammaliäre Zellen und die Funktion dieser Oxylipine für die Morphogenese und Pathogenität von Candida im Hinblick auf ihre mögliche
Rolle beim Infektionsprozess untersucht. Da Aspirin sowohl über die Hemmung der Cyclooxygenase in den Wirtszellen als auch der 3-Hydroxyoxylipine beim Pathogen in die Pathogen-Wirtszell-Interaktion eingreift,verspricht die Aspirintherapie auch Erfolg bei der Behandlung resistenter
Candida-Stämme.Hinsichtlich der Ergebnisse dieser Untersuchungen sind einige Neuheiten
hervorzuheben: (i) C. albicans kann allein auf Arachidonsäure als Substrat gedeihen. Dabei werden primär über "Glyoxalat-Shunt" Kohlenhydrate produziert. Dieser Mechanismus deutet auf die erhöhte Virulenz beteiligter Gene hin. (ii) die Produktion von einem neuartigem,
dioxygeniertem Eikosanoid 3,18-DiHETE wurde für die Bildung von "germ-tube" und Hyphen verantwortlich gemacht. (iii) Clomatrizol, das meist- benutzte Mittel gegen vulvovaginale Kandidose, zusammen mit Aspirin wurde als das wirkungsvollste Mittel gegen Kandidose nachgewiesen. (iv) C. albicans hat selektiv COX-2 in HeLa Zellen hochreguliert. Diese Hochregulierung wurde mit der erhöhten Synthese von Prostaglandin E2 begleitet. Prostaglandin E2 wird u.a. für die morphogenetische Veränderung in C. albicans verantwortlich gemacht, und somit für die Infektivität. (v) Die Hochregulierung von COX-2 erfolgt über verschiedene
Signaltransduktionswege, wieTyrosinkinase, Proteinkinase C, p38MAP Kinase oder via NFkappaB. NFkappaB
und p38MAPK spielen dabei Schlüsselrollen. Dagegen sind andere Stresskinasen, wie ERK1/2, JNK, SAPK offensichtlich nicht beteiligt. (vi) C. albicans triggert auch Apoptose via NFkappaB und/oderPI-3-Kinase in HeLa Zellen. Dabei wechselt NFkappaB ihre anti-apoptotische
Wirkung während der Reaktion in eine proapototische Wirkung. Aus den Ergebnissen dieser Arbeit werden neue Aspekte der Regulation des Wachstums und der Morphogenese von 3-hydroxyoxylipin-produzierenden Pilzen sowie neue Ansatzpunkte zur Behandlung von Pilzerkrankungen bei Menschen und Nutzpflanzen erwartet. |
