Hefepilze
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 1. September 2026Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Hefen sind eukaryotische Einzeller. Lange Zeit waren etwa 60 verschiedene Gattungen von Hefepilzen mit 500 Arten bekannt. Inzwischen sind weit über 1000 Hefearten in weit mehr Gattungen beschrieben.
Was sind Hefepilze?
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Hefepilze sind einzellige Pilze. Da sie über einen Zellkern verfügen, gehören sie zu den Eukaryoten. Da sich die Hefen durch Spaltung oder Sprossung vermehren, werden sie auch als Sprosspilze betitelt. Die meisten Sprosspilze gehören zu den Schlauchpilzen (Ascomycota). Aber auch verschiedene Entwicklungsstadien anderer Pilze werden als Hefen bezeichnet.
Im Gegensatz zu Bakterien weisen Hefepilze die komplexen Zellstrukturen der Eukaryoten auf. Sie haben komplexe Membranstrukturen, besitzen Chromosomen und verfügen über Zellorganellen wie Mitochondrien und endoplasmatisches Retikulum.
Die meisten Hefepilze sind fakultativ anaerob. Sie bevorzugen das Leben bei Verfügbarkeit von Sauerstoff, können aber auch ohne Sauerstoff existieren. Bei Sauerstoff nutzen die Hefepilze den oxidativen Energiestoffwechsel. Aus verschiedenen Zuckerarten können sie Kohlenstoffdioxid und Wasser herstellen. In Abwesenheit von Sauerstoff verwerten die Hefepilze zwar auch Zucker, sie produzieren dabei jedoch nur Alkohole und Kohlenstoffdioxid.
Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften
Auf der Schale von Kernobst findet sich häufig der hefeähnliche Pilz Geotrichum candidum. Auch Weintrauben und Beerenobst tragen auf ihrer Oberfläche die verschiedensten Pilze. Besonders belastet sind häufig frische Rohkostsalate. Laut den Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) dürfen verzehrfertige Salate, wie sie zum Beispiel an Salattheken angeboten werden, bis zu 5000000 koloniebildende Einheiten pro Gramm enthalten. Dieser Richtwert gilt für die Gesamtkeimzahl, an der Hefepilze nur einen Teil ausmachen. Auch so nimmt der Mensch mit einer Portion Rohkost sehr große Keimzahlen auf.
Die Hefen weisen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber der Magensäure auf, sodass damit zu rechnen ist, dass ein Großteil der Pilze auch den Darmtrakt erreicht. Normalerweise findet im Darm eine Abtötung durch Verdauungsenzyme statt. Einige Exemplare der Hefepilze überleben auch dies. Üblicherweise gelingt es den Hefepilzen bei einer intakten Kolonisationsresistenz im Darm jedoch nicht, sich dauerhaft anzusiedeln.
Bis heute streiten sich Forscher und Wissenschaftler, ob Hefepilze und Schimmelpilze zur normalen Darmflora gehören oder nicht. Bisher werden sie eher der transienten Flora zugerechnet. Das bedeutet, dass sie den Darmtrakt zwar passieren, aber keine dauerhaften Bewohner bleiben. Bei einem bestimmten Prozentsatz der Bevölkerung finden sich trotzdem immer Hefen im Stuhl. In der Regel überschreiten die Keimzahlen aber nicht 10² koloniebildende Einheiten pro Gramm Stuhl. Nützliche Funktionen der Darm-Hefen sind bislang kaum bekannt; eine Ausnahme ist die als Arzneimittel eingesetzte Hefe Saccharomyces boulardii.
Krankheiten & Beschwerden
Sofern die Infektion nur auf bestimmte Areale oder Organe beschränkt ist, wird sie als lokale Infektion bzw. als Organmykose bezeichnet. Eine Verbreitung über die Blutbahn wird hingegen Systemmykose genannt. Im Darm finden sich besonders häufig Hefepilze. Im Rahmen von Stuhluntersuchungen werden die Hefepilze Candida albicans, Candida tropicalis, Candida glabrata, Candida krusei sowie der hefeähnliche Pilz Geotrichum am häufigsten nachgewiesen. Seltener finden sich die Arten Candida stellatoidea, Candida parapsilosis, Candida guilliermondii und Candida lusitaniae. Die dominierende Art ist Candida albicans.
Wenn die Darmschleimhaut und die besiedelnde Kolonisationsresistenz es zulassen, haften sich die Hefepilze an die Darmschleimhaut an. Hefepilze sind äußerst anpassungsfähig. Je nach pH-Wert, Sauerstoffgehalt und Nährstoffangebot verändern sie ihr Erscheinungsbild. Durch diese Antigen-Variabilität entgehen sie häufig auch der Immunabwehr des Körpers. Besonders gefürchtet ist die Umwandlung in eine fadenförmige Form. Die sogenannten Pseudohyphen haften nicht nur besonders gut, sie können auch in die Schleimhaut hineinwachsen.
Im Rahmen der Vermehrung der Hefepilze im Darm kommt es zu einem vermehrten Anfall von abgestorbenen Zellen. Diese Zellen verfallen und setzen dabei Antigene frei. Über die lädierte Darmschleimhaut gelangen die Antigene in die Blutbahn. Beim Vorliegen einer allergischen Disposition können sie hier Allergien hervorrufen. Ein Einfluss einer Hefebesiedlung des Darms auf Beschwerden außerhalb des Darms ließ sich in kontrollierten Untersuchungen bislang allerdings nicht belegen.
Dazu kommt, dass die Hefepilze unter bestimmten Bedingungen bei der Verwertung von Kohlenhydraten Ethanol und Fuselöle sowie Isoamylalkohol oder Isobutanol produzieren. Insbesondere bei länger bestehendem Pilzbefall wurde früher eine massive Belastung der Leber durch die anfallenden Fuselalkohole angenommen. Nach heutigem Kenntnisstand entstehen dabei jedoch nur geringe Mengen, die für den Stoffwechsel eines gesunden Menschen ohne Bedeutung sind.
Neuere Studien weisen darauf hin, dass der Hefepilz Candida albicans nicht nur Alkohole, sondern auch Toxine produziert. In Tierversuchen konnte nachgewiesen werden, dass diese Toxine Lymphozyten, Enterozyten und Gliazellen schädigen.
Eine Kandidose kann jedoch nicht nur im Darm auftreten. Verschiedene Candida-Arten leben auch im Rachen oder in der Speiseröhre. Im Mund ist vor allem die Mundschleimhaut unter Zahnprothesen betroffen. Bei einem sogenannten Soor (Kandidose) ist die Zunge mit einer weißen Pilzschicht überzogen.
Eine Infektion der Scheide mit Hefepilzen wird auch als vaginale Mykose bezeichnet. Umgangssprachlich heißt die Erkrankung schlicht Scheidenpilz. In der Regel ist auch hier Candida albicans der Verursacher. Eine Vaginalmykose äußert sich durch einen weißen Ausfluss mit Juckreiz. Auf der Vaginalschleimhaut werden weiße, nicht abwischbare Beläge sichtbar. Die Hautveränderungen können sich bis auf die Innenseite der Oberschenkel ausdehnen und dort einen starken Juckreiz verursachen. Häufig treten Pilzinfektionen der Scheide in Kombination mit bakteriellen Scheideninfektionen auf.
Hefe ist eine Wuchsform, keine Verwandtschaftsgruppe
„Hefe“ bezeichnet keine natürliche Verwandtschaftsgruppe, sondern eine Wuchsform. Gemeint sind Pilze, die überwiegend als einzelne, rundliche bis ovale Zellen wachsen und sich durch Sprossung oder Teilung vermehren, statt Fäden zu bilden. Diese Lebensweise ist im Pilzreich mehrfach unabhängig voneinander entstanden.
Entsprechend verteilen sich die Hefen auf zwei große, nicht näher miteinander verwandte Abteilungen. Bei den Schlauchpilzen stehen unter anderem die Backhefe und die Arten der Gattung Candida. Bei den Ständerpilzen — der Gruppe, zu der auch die bekannten Hutpilze gehören — finden sich Hefen wie die Erreger der Kryptokokkose sowie die Gattung Malassezia, die auf der menschlichen Haut lebt. Zwischen einer Backhefe und einem Kryptokokkus besteht daher trotz gleichen Aussehens eine Verwandtschaft, die etwa so entfernt ist wie die zwischen einem Champignon und einem Schimmelpilz.
Umgekehrt ist die Grenze zu den Fadenpilzen durchlässig. Zahlreiche Arten wechseln je nach Umgebungsbedingungen zwischen beiden Formen; man nennt sie dimorph. Manche Fadenpilze wachsen in der Kultur hefeartig, und mehrere krankheitsrelevante Hefen bilden im Gewebe Fäden. Geotrichum candidum ist ein Beispiel für einen Pilz, der zwischen beiden Beschreibungen steht. Die Bezeichnung „Hefe“ sagt somit etwas über Aussehen und Vermehrungsweise aus, nichts über die Abstammung.
Bau der Hefezelle
Die Hefezelle ist von einer festen Zellwand umgeben, die aus langkettigen Zuckerverbindungen — den Glucanen und Mannanen — sowie aus Chitin besteht. Sie unterscheidet sich damit vollständig von der Zellwand der Bakterien; deshalb wirken Antibiotika, die gegen Bakterien gerichtet sind, nicht gegen Hefepilze. An den Stellen, an denen zuvor eine Tochterzelle abgeschnürt wurde, bleiben chitinreiche Sprossnarben zurück; da jede Narbe nur einmal entsteht, lässt sich an ihrer Zahl ablesen, wie oft eine Zelle bereits gesprosst hat.
Unter der Zellwand liegt die Zellmembran. Sie enthält als Baustein Ergosterol, das bei Pilzen die Aufgabe übernimmt, die beim Menschen das Cholesterin erfüllt. Weil Ergosterol im menschlichen Körper nicht vorkommt, ist es der wichtigste Angriffspunkt der Pilzmedikamente. Einige Hefen tragen darüber hinaus eine Schleimkapsel: Bei den Erregern der Kryptokokkose umgibt sie die Zelle wie ein Polster, erschwert es den Fresszellen der Abwehr, sie aufzunehmen, und gilt als deren wichtigster Krankheitsfaktor. Die Kapsel lässt sich im Präparat sichtbar machen und liefert damit zugleich einen diagnostischen Hinweis.
Vermehrung und Lebenszyklus
Bei der Sprossung wölbt sich die Mutterzelle an einer Stelle vor, verlagert einen Satz Erbmaterial in die entstehende Ausbuchtung und schnürt die Tochterzelle ab. Manche Arten sprossen von jeder Stelle der Zelle aus, andere stets an den Zellpolen — ein Merkmal, das bei der Bestimmung hilft. Wenige Hefen vermehren sich stattdessen durch Querteilung wie Bakterien.
Trennen sich die Tochterzellen nach der Sprossung nicht vollständig, bleiben sie als Kette hängen. Solche Sprossverbände heißen Pseudohyphen; sie sehen einem echten Pilzfaden ähnlich, entstehen aber auf anderem Wege. Einige Arten können daneben auch echte Fäden bilden. Welche Form eine Hefe annimmt, hängt von Temperatur, Säuregrad, Sauerstoff- und Nährstoffangebot ab.
Viele Hefen beherrschen zusätzlich eine geschlechtliche Vermehrung. Zwei Zellen unterschiedlichen Paarungstyps verschmelzen; aus der entstandenen Zelle gehen nach einer Reifeteilung Sporen hervor, die in der Mutterzelle wie in einem Schlauch liegen. Ausgelöst wird dieser Vorgang meist durch Nährstoffmangel. Die Sporen überdauern ungünstige Zeiten besser als die gewöhnlichen Zellen. Bei einem Teil der Arten ist eine geschlechtliche Form nicht bekannt; sie vermehren sich, soweit beobachtet, ausschließlich ungeschlechtlich.
Bedeutung in Lebensmitteln, Technik und Forschung
Wirtschaftlich ist mit Abstand die wichtigste Art jene, die im Handel als Backhefe verkauft wird. Ein und dieselbe Art lockert als Backhefe den Brotteig, vergärt als Bierhefe die Würze und als Weinhefe den Most; die verwendeten Stämme sind allerdings über Jahrhunderte auf ihren jeweiligen Zweck hin ausgelesen worden und unterscheiden sich erheblich. Beim Backen ist das freiwerdende Kohlenstoffdioxid erwünscht, das den Teig lockert, beim Brauen und Keltern der entstehende Alkohol. Weitere Hefen sind an der Reifung von Käse und Rohwurst beteiligt oder werden als Nährhefe verwendet, die reich an B-Vitaminen ist.
In der Forschung gehört die Backhefe zu den wichtigsten Modellorganismen. Sie ist einzellig, wächst schnell und lässt sich leicht in großer Zahl halten, besitzt aber bereits denselben Grundbauplan der Zelle wie Mensch und Tier. Mitte der 1990er Jahre wurde ihr Erbgut als erstes eines Lebewesens mit echtem Zellkern vollständig entziffert. Grundlegende Erkenntnisse über die Steuerung der Zellteilung, über den Transport von Eiweißen innerhalb der Zelle und über den Selbstabbau von Zellbestandteilen wurden an Hefen gewonnen und mehrfach mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.
Auch als Produktionsorganismus wird die Hefe genutzt. Gentechnisch veränderte Hefezellen stellen Eiweiße her, die als Arzneimittel dienen — darunter Insulin und der Impfstoff gegen Hepatitis B, für den die Hefe ein Oberflächeneiweiß des Virus erzeugt. Der Vorteil gegenüber Bakterien liegt darin, dass Hefen als Zellen mit Zellkern menschliche Eiweiße näher an deren natürlicher Form aufbauen können.
Krankheitsrelevante Hefegattungen
Die weitaus meisten Hefen sind für den Menschen ohne Bedeutung. Von den beschriebenen Arten rufen nur wenige überhaupt Erkrankungen hervor, und diese fast ausschließlich bei geschwächter Abwehr.
Die größte Gruppe stellen die Candida-Arten, die auf Haut und Schleimhäuten vieler gesunder Menschen nachweisbar sind, ohne Beschwerden zu verursachen. Die Erreger der Kryptokokkose kommen dagegen in der Umwelt vor, insbesondere in Vogelkot und in bestimmten Baumarten; sie werden eingeatmet und können bei stark geschwächter Abwehr — vor allem bei fortgeschrittener HIV-Infektion — über die Lunge in das Nervensystem gelangen und dort eine Hirnhautentzündung verursachen.
Hefen der Gattung Malassezia sind auf Fette angewiesen und leben deshalb dort, wo die Talgdrüsen dicht stehen. Sie gehören zur normalen Hautflora nahezu aller Erwachsenen und sind mit der Kleienpilzflechte sowie mit dem seborrhoischen Ekzem in Verbindung gebracht worden. Weitere Gattungen wie Trichosporon und Rhodotorula treten selten und fast nur bei Menschen mit schwerer Grunderkrankung oder liegenden Kathetern in Erscheinung.
Nachweis und Diagnostik
Im Nativpräparat lassen sich Hefezellen unter dem Mikroskop an ihrer Form und den sprossenden Tochterzellen erkennen; optische Aufheller, die sich an die Pilzzellwand anlagern, erleichtern das Auffinden. Angezüchtet werden Hefen auf zuckerhaltigen Nährböden, auf denen sie binnen ein bis zwei Tagen wachsen — deutlich schneller als Fadenpilze. Auf chromogenen Nährböden nehmen die Kolonien verschiedener Arten unterschiedliche Farben an, was eine erste Zuordnung erlaubt. Die genaue Bestimmung erfolgt heute überwiegend massenspektrometrisch anhand des Eiweißmusters der Zellen oder über die Untersuchung bestimmter Erbgutabschnitte.
Bei Infektionen innerer Organe stößt die Anzucht an Grenzen: Aus Blut gelingt sie nicht zuverlässig, und ein negativer Befund schließt eine Infektion nicht aus. Deshalb werden ergänzend Bestandteile der Pilzzellwand im Blut nachgewiesen; bei der Kryptokokkose lässt sich das Kapselmaterial im Blut und im Nervenwasser bestimmen.
Für die Bewertung eines Befundes ist der Ort entscheidend, aus dem er stammt. Der Nachweis von Hefen im Stuhl, im Mundabstrich oder im Auswurf zeigt zunächst eine Besiedlung an und ist für sich genommen kein Krankheitszeichen; erst das Zusammentreffen mit passenden Beschwerden macht daraus einen behandlungsbedürftigen Befund. Der Nachweis aus normalerweise keimfreiem Material wie Blut oder Nervenwasser ist dagegen stets bedeutsam.
Antimykotika und Resistenzlage
Gegen Hefen stehen drei Wirkstoffgruppen zur Verfügung. Die Azole, zu denen Fluconazol und Itraconazol gehören, unterbinden die Herstellung des Ergosterols. Die Polyene, darunter Amphotericin B, lagern sich in die Zellmembran ein und machen sie durchlässig. Die Echinocandine hemmen den Aufbau der Zellwand. Daneben wird ein Wirkstoff eingesetzt, der den Baustoffwechsel des Erbmaterials stört und wegen rascher Resistenzbildung nur in Kombination verwendet wird.
Die Empfindlichkeit ist von Art zu Art verschieden, und zwar bereits von Natur aus. Manche Candida-Arten sprechen auf Fluconazol grundsätzlich nicht an, andere sind vermindert empfindlich; die Erreger der Kryptokokkose werden von Echinocandinen nicht erfasst. Deshalb entscheidet die genaue Artbestimmung über die Auswahl des Mittels — eine pauschale Behandlung „gegen Hefepilze“ gibt es nicht. Hinzu treten erworbene Resistenzen, die unter längerer Behandlung entstehen können. In den vergangenen Jahren hat sich zudem eine gegen mehrere Wirkstoffgruppen unempfindliche Hefeart in Krankenhäusern weltweit ausgebreitet, die sich auf Oberflächen lange hält und schwer aus einer Station wieder zu entfernen ist.
Quellen
- Suerbaum, S., Burchard, G.-D., Kaufmann, S. H. E., Schulz, T. F. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.
ISBN: 9783662613849
- Neumeister, B., Geiss, H. K., Braun, R. W., Kimmig, P. (Hrsg.): Mikrobiologische Diagnostik.
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- Hof, H., Dörries, R. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie.
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- Moll, I. (Hrsg.): Dermatologie.
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- Kayser, F. H., Böttger, E. C., Deplazes, P., et al.: Taschenlehrbuch Medizinische Mikrobiologie.
ISBN: 9783132447936