Wenn Pilze das Auge bedrohen

Die Pilzkeratitis, eine durch Pilze verursachte Infektion der Hornhaut, gehört zu den schwerwiegendsten Erkrankungen der Augenoberfläche. Bei unzureichender Behandlung kann sie zu bleibenden Hornhautschäden, erheblichen Seheinschränkungen und im schlimmsten Fall zum Verlust des Sehvermögens führen.

Besonders gefährdet sind Kontaktlinsenträgerinnen und -träger, Menschen nach Augenverletzungen insbesondere durch Pflanzenmaterial sowie Personen mit vorgeschädigter Hornhaut oder geschwächtem Immunsystem.

Die Behandlung gilt als besonders anspruchsvoll, da viele pilzhemmende Medikamente, sogenannte Antimykotika, die Hornhaut nur unzureichend durchdringen. Dadurch sind die Erreger am Infektionsort schwer zu erreichen. Die Folge sind langwierige Therapien mit sehr häufiger Anwendung der Medikamente, die für die Betroffenen belastend sind und dennoch nicht immer den gewünschten Erfolg bringen.

Gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft

Hier setzt ein neues Forschungsprojekt der Universitätsmedizin Würzburg an, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 500.000 Euro gefördert wird und Kompetenzen aus Augenheilkunde, Infektionsbiologie und Wirkstoffträgersystemen verbindet.

Getragen wird es von Dr. Malik Salman Haider, Leiter der Forschungslabore in der Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde am Universitätsklinikum Würzburg (UKW), und Professor Oliver Kurzai, Vorstand des Instituts für Hygiene und Mikrobiologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) und Leiter des Nationalen Referenzzentrums für invasive Pilzinfektionen (NRZMyk).

Worauf die Forschenden hinarbeiten

Das Team erforscht, wie Pilze in die Hornhaut eindringen und welche Prozesse zur Schädigung des Gewebes führen. Im Fokus stehen dabei Fusarium-Pilze. Diese sind in der Umwelt weit verbreitete Schimmelpilze und zählen zu den häufigsten Erregern pilzbedingter Hornhautinfektionen. Entsprechend gehören Menschen, die beruflich häufig mit Erde und Pflanzenmaterial in Kontakt kommen, wie Gärtnerinnen und Gärtner oder Landwirtinnen und Landwirte, zu den besonders gefährdeten Gruppen.

Parallel dazu entwickeln die Forschenden neuartige Nano-Wirkstoffträger auf Polymerbasis. Diese sollen die Eigenschaften bestehender, klinisch relevanter Antimykotika verbessern und ihre Verfügbarkeit am Infektionsort in der Hornhaut erhöhen. Die dafür verwendeten Modelle ermöglichen eine realitätsnahe präklinische Prüfung der neuen Therapieansätze und können dazu beitragen, den Bedarf an Tierversuchen in der augenheilkundlichen Forschung zu reduzieren.

Expertise der Gruppe von Oliver Kurzai

„Durch die Verknüpfung mechanistischer Untersuchungen der Pilzinvasion mit der Entwicklung verbesserter antimykotischer Formulierungen wollen wir neue Erkenntnisse liefern und eine solide präklinische Grundlage für wirksamere Behandlungsmöglichkeiten der Pilzkeratitis schaffen“, fasst Oliver Kurzai das Projektvorhaben zusammen.

Der Mediziner und Mikrobiologe bringt seine langjährige Forschungserfahrung in der Infektionsbiologie humanpathogener Pilze, der Pilzpathogenese und den Wechselwirkungen zwischen Erreger und Wirt ein. Im Projekt konzentriert er sich auf die biologischen Mechanismen der Pilzinfektion.

Expertise der Gruppe von Malik Salman Haider

Die Arbeitsgruppe von Malik Salman Haider widmet sich den Strategien zur gezielten Wirkstoffabgabe und realitätsnahen Hornhautmodellen. Haider ist Experte für polymere Wirkstoffträgersysteme, Biomaterialien, okuläres Tissue Engineering, primäre Zellkulturen des Auges sowie die Entwicklung fortschrittlicher In-vitro- und Ex-vivo-Modelle für die Augenheilkunde.

„Diese interdisziplinäre Kombination bietet eine hervorragende Grundlage, um die Pilzinvasion der Hornhaut erfolgreich zu untersuchen und verbesserte antimykotische Behandlungsstrategien zu entwickeln“, sagt Malik Salman Haider. „Unsere Ergebnisse könnten zur Entwicklung wirksamerer antimykotischer Augentropfen beitragen.“ Langfristig könnte dies die Behandlungsergebnisse verbessern, das Risiko eines Sehverlusts verringern und gezieltere sowie effizientere Therapiestrategien ermöglichen.