Wirkung von Transaminaseinhibitoren auf die Tryptophan-abhängige Pigmentbildung von Malassezia furfur

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Die vorliegende Arbeit untersucht die Wirkung von Transaminaseinhibitoren auf die Pigmentbildung von Malassezia furfur. Das Phänomen der Pigmentbildung von Malassezia furfur durch Verstoffwechselung der Aminosäure Tryptophan, wenn diese als alleinige Stickstoffquelle vorhanden ist, wurde 1998 erstmalig beschrieben (Mayser 1998). Diese Pigmente können verschiedene klinische Ausprägungen der Pityriasis versicolor verursachen, die eine häufige Malassezia assoziierte Erkrankung darstellt. Als Grundlagen dieser Arbeit dienten die Untersuchungen an dem verwandten Organismus Ustilago maydis, die gezeigt haben, dass zur Biosynthese dieser Vielzahl von komplexen Indolderivate aus Tryptophan nur ein einziger enzymatisch katalysierter Schritt notwendig ist (Zuther et al., 2008). Dieser Schritt, die Desaminierung von Tryptophan zu Indolpyruvat, wird in Ustilago maydis von der Tryptophan-Aminotransferase TAM 1 katalysiert. Dies zeigt, dass die TAM 1 für die tryptophanabhängige Pigmentbildung verantwortlich ist. Ein ähnliches Enzym wurde auch in Malassezia-Hefen gefunden. Die Überlegung bei dieser Arbeit war nun, ob durch den Einsatz eines Tryptophan-Aminotransferase-Inhibitors die Pigmentbildung von Malassezia furfur unterbunden werden kann. In einer ersten Untersuchung wurden die verschiedensten Transaminase-Inhibitoren auf ihre Fähigkeit hin untersucht, die Aktivität der TAM 1 zu unterdrücken. In einem Agardiffusionstest auf Pigmentinduktionsagar mit Tryptophan als alleiniger Stickstoffquelle wurden vier Substanzen gefunden, die die Pigmentbildung vollständig unterdrückten. Diese vier Substanzen sind 100 Aminooxyacetat, Cycloserin, Terizidon (ein Kondensationsprodukt von Cycloserin) und Homoserin. Bei identischen Testreihen, durchgeführt auf modifiziertem Dixon Agar (einem Agar mit mehreren Stickstoffquellen), konnte keine Wachstumshemmung des Pilzes beobachtet werden. Durch diesen Versuch konnte gezeigt werden, dass die Substanzen nicht antimyzetisch wirken und den Pilz abtöten, sondern nur spezifisch die TAM 1 hemmen. In einem Plattenverdünnungstest mit einer linearen Verdünnungsreihe konnte die Hemmwirkung quantitativ näher umgrenzt werden. Aminooxyacetat erwies sich in dem gewählten Versuchsansatz als stärkster Hemmstoff, der schon ab einer Konzentration von etwa 15 mM in chemisch reinem Wasser vollständig die Pigmentbildung hemmt. Cycloserin und Terizidon erwiesen sich ebenfalls als sehr gute Hemmstoffe, mit einer Konzentration von 125 mM (Cycloserin) bzw. 30 mM (Terizidon). Bei Homoserin war festzustellen, dass es sich bei diesem Stoff vermutlich um einen reversibel kompetitiv wirksamen Hemmstoff handelt. Das bedeutet, die Hemmung ist nicht stabil, bei einem erneuten Angebot von Tryptophan kommt es zu einer Pigmentbildung. Aus diesem Grunde wurden die Versuche mit Homoserin nicht weitergeführt. In einer off-label Anwendung wurden nach erfolgter Aufklärung, in Absprache mit der Ethikkommission und schriftlichem Einverständnis, Patienten mit Pityriasis versicolor mit einer steril-filtrierten, wässrigen, auf pH 7 gepufferten D-Cycloserinlösung (0,2 M) behandelt. Jeder Patient erhielt 50 ml dieser Lösung zur zweimal täglichen Anwendung über 5 Tage im Bereich der Läsionen. Bei den Patienten mit hyperpigmentierter, im Nativpräparat positiver PV heilten die Veränderungen vollständig innerhalb von 3 - 5 Tagen ab. Bei den Patienten mit einer PV alba setzte keine Besserung ein. Die Ergebnisse zeigen deutlich das therapeutische Potenzial einer Hemmung der TAM 1 zur Therapie und Prophylaxe der PV und geben zudem Einblicke in 101 die mögliche Pathophysiologie dieser häufigen Erkrankung. Zum ersten Mal konnte damit gezeigt werden, dass topische Transaminaseinhibitoren wie Cycloserin einen raschen und positiven Effekt auf das klinische Erscheinungsbild der PV haben können. Denkbar als ein neuer therapeutischer Ansatz für die Therapie und Prophylaxe der PV wäre die topische Anwendung des Präparates z. B. in Form eines Shampoos, das vorbeugend täglich von diesen Patienten anzuwenden ist, um ein Rezidiv zu verhindern und der Depigmentierung vorzubeugen. Dies eröffnet möglicherweise einen spezifischeren Ansatz für die Prophylaxe und Therapie der PV als eine herkömmliche antimykotische Therapie.

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