1 Einleitung
Obwohl Mitglieder des Ascomycota-Stammes, insbesondere Sacchromyces cerevisiae, die am meisten untersuchten Pilze sind, gibt es 80.000 bekannte Arten des Pilzreichs. Es gibt eine große Vielfalt im Königreich, von kleinen harmlosen einzelligen Hefen wie S. cerevisiae bis zum großen Pflanzenpathogen Armillaria ostoyae, einem der größten Organismen der Welt. Diese letztere Art ist ein Mitglied des Basidiomycota Phylum, ein Phylum weniger gut verstanden als Ascomycota.
Obwohl keine Basidiomycetenart so detailliert untersucht wurde wie S. cerevisiae, ist es eine faszinierende und vielfältige Gruppe von Organismen. Basidiomyceten produzieren viele interessante Sekundärmetaboliten, die in Medizin, Industrie und Forschung eingesetzt werden. Mitglieder des Stammes machen etwa 10% (40 Arten) der bekannten menschlichen Pilzpathogene aus (Morrow und Fraser, 2009). Mit dem Ausbruch der AIDS-Epidemie ist insbesondere ein Basidiomycet, Cryptococcus neoformans, von einem wenig bekannten Erreger zu einem der wichtigsten Pilzkiller immungeschwächter Patienten aufgestiegen.
C. neoformans kommt hauptsächlich als haploide Hefe vor und ist in der Umwelt weltweit weit verbreitet, einschließlich in Vogelkot, Boden und Baumrinde. Studien haben gezeigt, dass Menschen häufig mit C. neoformans in Kontakt kommen: Personen ohne Kryptokokkose in der Vorgeschichte besitzen Antikörper gegen die Hefe (Chen et al., 1999), und die meisten Kinder scheinen im Alter von fünf Jahren exponiert worden zu sein (Goldman et al., 2001). Dies deutet darauf hin, dass die Mehrheit der Personen C. neoformans in der Umwelt begegnet, höchstwahrscheinlich durch Einatmen in die Lunge. Immunkompetente Personen sind in der Regel in der Lage, die Infektion zu kontrollieren und einzudämmen, was häufig zu einem asymptomatischen latenten Infektionszustand führt. Wenn das Immunsystem des Patienten zu einem späteren Zeitpunkt beeinträchtigt wird, kann sich die latente Infektion reaktivieren. Im Falle des immungeschwächten Individuums kann eine Lungeninfektion zu einer Lungenentzündung führen, gefolgt von einer Ausbreitung über den Blutkreislauf auf andere Organe. C. neoformans ist eine der wenigen Pilzarten, von denen bekannt ist, dass sie die Blut–Hirn-Schranke überwinden und das Gehirn infizieren (Kim, 2006), was zu einer Meningitis führt, die unbehandelt tödlich verläuft. Als die AIDS-Epidemie in den 1980er Jahren begann, kam es weltweit zu einem Anstieg der Kryptokokkose-Fälle. In den letzten Jahren hat der verstärkte Einsatz von antiretroviralen Therapien und Antimykotika die Gesamtinzidenz tödlicher Kryptokokkenmeningitis verringert. Doch in Bereichen, in denen der Zugang zur Behandlung begrenzt ist, bleibt C. neoformans ein wichtiges Anliegen bei der Versorgung von Immungeschwächten, einschließlich AIDS-, Krebs- und Organtransplantationspatienten. Darüber hinaus werfen jüngste Ausbrüche von Kryptokokkose bei immunkompetenten Personen im pazifischen Nordwesten Bedenken hinsichtlich des Risikos einer Kryptokokkeninfektion auch bei ansonsten gesunden Personen auf (Bartlett et al., 2008; Hoang et al., 2004).
Als haploide Hefezelle eignet sich C. neoformans für viele der umfangreichen Protokolle, die für S entwickelt wurden. cerevisiae, erfordern in den meisten Fällen nur wenige Anpassungen. Nachdem sie jedoch vor etwa 400 Millionen Jahren (mya) von der Ascomyceten-Linie abgewichen sind (Taylor und Berbee, 2006), gibt es signifikante Unterschiede in ihrer zellulären Maschinerie und ihrem Lebenszyklus (siehe unten). Die vergleichende Genomik verspricht, reichhaltige Informationen über die Entwicklung gemeinsamer und divergierender Gene zu liefern, Proteine, und Wege, sowie Einblick in die Unterschiede zwischen Arten, die es einer Hefe ermöglichen, als gutartiger Saprophyt zu existieren, und eine andere, die bei einem Säugetierwirt eine tödliche Infektion verursacht.