Pilze gibt es in einer enorm großen Vielfalt hinsichtlich Form, Farbe und Größe. Besonders im Herbst schwärmen Pilzsuchende in die Wälder, um die schmackhaftesten unter ihnen zu finden und vielfältig zuzubereiten. Allerdings finden sich bekanntermaßen auch giftige Pilze unter ihnen, die zu unterscheiden lebenswichtig ist. Forschende der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (Leibniz-HKI) haben Untersuchungen zum Muscarin durchgeführt. Dieses Toxin kommt in verschiedenen Pilzen vor, der bekannteste darunter ist der Fliegenpilz (Amanita muscaria), aus dessen lateinischer Bezeichnung auch der Name Muscarin herrührt. Erheblich höhere Konzentration von Muscarin kommen jedoch in Risspilzen und manchen Trichterlingen vor. Ein Team um Dirk Hoffmeister, Professor am Institut für Pharmazie der Universität Jena und mit seiner Gruppe an das Leibniz-HKI assoziiert, konnte nun zeigen, dass Muscarin in Pilzen nicht nur als solches vorhanden ist, sondern auch als harmlose Vorstufe gespeichert wird und erst bei Verletzung der Pilze freigesetzt werden kann.

Versteckte Gifte

Muscarin wurde vor mehr als 150 Jahren als erstes Pilzgift überhaupt entdeckt. Die aktuelle Studie konnte belegen, dass es beispielsweise beim Rinnigbereiften Trichterling (Clitocybe rivulosa) in Form des wenig giftigen 4‘-Phosphomuscarin gespeichert wird. "Es gibt Hinweise, dass noch andere Substanzen vorkommen, denn reines Muscarin wirkt offenbar anders als ein muscarinhaltiger Pilz", sagt Sebastian Dörner, Doktorand in Hoffmeisters Team. Der Rinnigbereifte Trichterling ist auch als Falscher Champignon bekannt und kann mit dem echten Champignon leicht verwechselt werden. Erst bei Verletzung des Pilzes durch Schneiden, Kochen oder bei der Verdauung setzt ein Enzym das giftige Muscarin aus diesem Vorläufermolekül frei. In anderen Pilzen liegt Muscarin jedoch bereits in seiner aktiven Form vor. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Organismen Abwehr- und Schutzreaktionen zeigen, wenn sie – beispielsweise durch Tierfraß – beschädigt werden.

Die Mischung aus freiem aktivem und "verstecktem" inaktivem Muscarin, das erst durch den Verzehr zum aktiven Gift wird, erhöht die Gefährlichkeit bestimmter Pilzarten wie den Trichterlingen.

Bedeutung für die Medizin

Die Ergebnisse des Teams könnten Ärzten und Toxikologen dabei helfen, die tatsächliche Gefahr bestimmter Pilzarten besser einzuschätzen und Vergiftungen effizienter zu behandeln.

Muscarin greift in die Signalübertragung durch den Botenstoff Acetylcholin ein und führt zu einer Dauererregung. Die Folgen sind vermehrter Speichel- und Tränenfluss, Schweißausbruch, Erbrechen, Durchfall und Kreislaufkollaps bis hin zur tödlichen Herzlähmung. Dabei ist es unerheblich, ob das Gift bereits in freier Form oder als Vorstufe aufgenommen wurde, die erst im Körper aktiviert wird. Die korrekte Identifizierung essbarer Pilze ist also nach wie vor eine wichtige Voraussetzung für eine genussvolle und unbeschwerte Pilz-Mahlzeit.

Förderung

Die Arbeit entstand in Kooperation des Teams um Dirk Hoffmeister mit der Gruppe um Christian Hertweck, Abteilungsleiter am Leibniz-HKI und ebenfalls Professor an der Universität Jena. Die Studie wurde im Rahmen des Sonderforschungsbereiches ChemBioSys von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.

Originalpublikation:
Sebastian Dörner, Felix Trottmann, Paul M. Jordan, Kai Rogge, Benjamin Bartels, Oliver Werz, Christian Hertweck, Dirk Hoffmeister: The Fatal Mushroom Neurotoxin Muscarine is Released from a Harmless Phosphorylated Precursor upon Cellular Injury, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202417220; doi.org/10.1002/anie.202417220

Quelle: Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (HKI)