Medizinische Mykologie

Präsentation zum Thema: "Medizinische Mykologie"—  Präsentation transkript:

1 N. Nischik Medizinische Mykologie I Institut für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene 2008

2 Was sind Pilze Nützliche und schädliche Eigenschaften von Pilzen Morphologie Antimykotika Nomenklatur, DHS-Schema Hefen Schimmelpilze Dermatophyten Sonstige Medizinische Mykologie

3 Pilze ?

4 Bakterien Protozoen Pilze 1,5 Mio. Arten heterotroph meist Saprophyten ca. 250 medizinisch relevante Arten Ca. 25 relevant klinischen Alltag Prokaryonten Eukaryonten (Mensch)

5 Was können Pilze für und gegen uns tun?

6 Pilze sind nützlich! Saccharomyces cerevisiae/boulardii Penicillium camenberti Penicillium notatum Tolypocladium inflatum Nahrungsmittelproduktion Arzneimittelproduktion

7 Pilze machen krank! Produktion von Giftstoffen (Mykotoxine) Fliegenpilz Ibotensäure, Muscimol Rausch, Schock, Atemstillstand Knollenblätterpilz Amantadin Tod durch Leberversagen Aspergillus flavus Aflatoxine lebertoxisch, karzinogen Sacharomyces cerevisiae Ethylalkohol lebertoxisch, neurotoxisch Claviceps purpurea gefäßschädigend Penicillium spp. Patulin, mutagen, neurotoxisch

8 Pilze machen krank! Ursache allergischer Reaktionen Alternaria Botrytis Aspergillus Mucor Penicillium Cladosporium Fusarium

9 Pilze machen krank! Erreger von Mykosen

10 Take home Produktion von Nahrungsmitteln Arzneimitteln Toxinen Auslöser von Allergien Erreger von Mykosen

11 Aufbau einer Pilzzelle echter Zellkern (Kernmembran) diploider oder haploider Chromosomensatz (je nach sexueller Phase) Organellen (ER, Mitochondrien, Ribosomen) Zellmembran mit Ergosterin komplexe, chitinhaltige Zellwand

12 Besonderheiten der Zellwand Zellwand: - 80-90% Polysaccharide (Glukane, Mannane) - Mannoproteine - Chitin Zellmembran: - Lipiddoppelschicht mit Ergosterin anstelle von Cholesterin

13 Zielstrukturen von Antimykotika Polyene (Amphotericin B, Nystatin): Interaktion mit Ergosterol Zellmembranpermeabilität  Azole Imidazole (Ketoconazol, Miconazol) Triazole (Fluconazol, Itraconazol, Voriconazol): Enzyminhibition Zwischenprodukt nicht in die Membran einbaufähig) Allylamine (Terbinafin, Naftifin): Akkumulation von Squalenen Pyrimidine (5-Flucytosin): Cytosinanalogon Einbau ‚falsche Base‘ Resistenzentwicklung ! Benzofurane (Griseofulvin): Chitinbiosynthese gestört Zellwanddefekt Echinocandine (Caspofungin, Anidulafungin) Hemmung der (1,3) ß d Glukan-Synthetase Zellwanddefekt

14 Störung der Wirkstoffpenetration durch die Zellwand - Verdickung der Zellwand - Effluxpumpen Veränderung der Zielstruktur - verminderte Bindungsaffinität - quantitative Effekte KEINE enzymatische Veränderung des Antimykotikums KEINE plasmidkodierten Resistenzgene Resistenzmechanismen

15 Morphologische Grundformen Dimorphe Pilze Fadenpilze Sprosspilze

16 Hyphe Myzel Pseudohyphe/Pseudomyzel Sproßzelle / Blastospore Terminologie septiert unseptiert Fadenförmige Pilzzellen Einzelzellen miteinander verwachsen Geflecht aus Hyphen Rundliche Pilzzellen Bildung von Tochterzellen durch Ausstülpung der Mutterzelle Tochterzelle schnürt sich nicht vollständig ab, kein Septum zwischen den einzelnen Zellen

17 Ascomycota Basidiomycota Chytridiomycota Zygomycota Eurotiales Onygenales Chaetothyriales Sordariales Ophiostomatales Diaporthales Xylariales Hyphocreales Microascales Lecanorales Mycocalicium albonigrum Dothideales Pleosporales Dematiaceae Leotiales Geomyces pannorum Pezizales Calicium tricolor Hemiascomycetes Pneumocystistidales Schizosaccharomyces pombe Urediales Sporidiales Tiletiales Ustilaginales Tremerales Stereales Agaricales Glomales Linderina pennispora Harpellales Entomophtorales Mucorales Mortierellales Basidiobolus ranarum Chytridiales Chrytridium confervae Aspergillus Dermatophyten Fusarium Candida Pneumocystis Cryptococcus Mucor

18 DHS-Klassifizierung DermatophytenHefenSchimmelpilze Gesunde betroffenOpportunistische Infektionen Dimorphe Pilze Gesunde betroffen

19 Sprosspilze (Hefen) Candida Cryptococcus Trichosporon Malassezia … Sprosszelle (Blastospore)

20 Candida Häufigste Spezies mit med. Bedeutung: Candida albicans Weitere Candida-Spezies: - C. tropicalis - C. glabrata - C. krusei - C. dublinensis - C. parapsilosis - C. lusitaniae - C. guilliermondii -…

21 Candida-Virulenzfaktoren Resistenz gegenüber Millieuschwankungen Adhärenzfaktoren Gewebeinvasion - Enzyme - Keimschlauch - Pseudomyzelien -…

22 Candida - Vorkommen Bestandteil der physiologischen Flora (in geringer Menge) Candida sind: typische opportunistische Krankheitserreger 1.Störung der physiologischen Bakterienflora (z.B. Soor) 2.Hautschäden in feucht-warmen Arealen (z.B. Windeldermatitis) 3.Diabetische Stoffwechsellage (vermehrte Adhärenz) 4.Gestörte zelluläre Immunabwehr Erreger von oberflächlichen und systemischen Mykosen Risikofaktoren:

23 Candida Immunabwehr Wichtig ist ein intaktes zelluläres Immunsystem: Neutrophile, Makrophagen und T-Helfer-Lymphozyten

24 Candida Krankheitsbilder - Soor (GIT, Vaginal) - Harnwegsinfektion (häufiger Besiedlung) - Peritonitis - Katheter-assoziierte Infektionen - Fungämie, Sepsis - Pneumonie - Endokarditis - intestinale Candidose (> 10 5 /g Stuhl) - isolierter Organbefall (z.B. Lunge, Leber …)

25 Candida Soor

26 Candida Dermatitis

27 Candida Nagelinfektion

28 Systemische Candida Infektion Augenhintergrund Niere

29 Candida Diagnostik Kultur Mikroskopie Histologie

30 Resistenzen bei Hefepilzen Flu- conazol Itra- conazol Vori- conazol Ampho- tericin B Caspo- fungin Flu- cytosin Candida: krusei ! dublinensis guilliermondii (glabrata) Candida: krusei guilliermondii glabrata Candida: lusitaniae Cryptococcus Pneumocystis Pneumo -cystis

31 Cryptococcus Häufigste Spezies mit medizinischer Bedeutung: Cryptococcus neoformans Vorkommen: Erdreich, Getreide, Vogelkot Infektion durch Inhalation Infektionen bei immunsupprimierten Patienten (bes. AIDS): Pneumonie, Meningoencephalitis

32 Cryptococcus-Pneumonie

33 Cryptococcus Meningoencephalitis

34 Cryptococcus Hautmanifestation

35 Cryptococcus neoformans Dicke Schleimkapsel => Phagozytoseschutz Inhalation bis in Alveolarraum Kapselbildung > Diagnostik

36 Cryptococcus Diagnostik Kultur Mikroskopie: Tuschepräparat Serologie

37 Take home Pilze sind Eukaryonten Zellwand mit Glukan, Mannan, Chitin Zellmembran mit Ergosterin Fadenpilze, Dimorpe Pilze: DHS-Schema DermatophytenHefenSchimmelpilze Gesunde betroffenOpportunistische Infektionen Dimorphe Pilze Gesunde betroffen

38 Take home Sproßpilze Candida: Bestandteil der physiologischen Flora Wichtigste Spezies: C. albicans (Virulenz) Weitere: C. tropicalis, C. glabrata, C. krusei … > Unterschiede: Virulenz, Resistenzverhalten Gestörte Flora, feucht-warme “Ecken“, Immunsuppression Opportunistische Infektionen > Soor, Pneumonie, disseminierte Infektion, Fungämie...

39 Take home Sproßpilze Cryptococcus neoformans: Infektion durch Inhalation Virulenzfaktor Kapsel > Tuschepräparat, Antigen Opportunistisch: Pneumonie, Meningoenzephalitis Diagnostik: Mikroskopie Kultur/Biochemie Histologie (Serologie)

40 Saprophyten auf: organischen Abfällen (z.B. Komposter) Lebensmitteln (z.B. Getreide, Nüsse) Erde von Topfpflanzen Häufigste Genera mit klinischer Bedeutung: Aspergillus (A. fumigatus, A. flavus, A. niger) Mucorales Fusarium Schimmelpilze Typische Erkrankungen bei Disponierten: Allergie (Allergiker) Aspergillom/invasive Aspergillose (Immunsupprimierte)

41 Schimmelpilze – Morphologie Reproduktionsmycel Substratmycel

42 Schimmelpilze – Morphologie Konidien (Sporen) Phialiden Vesikel Konidiophore Die Infektion erfolgt i.d.R. exogen durch Inhalation von Sporen

43 Aspergillus fumigatus Häufigster aus klinischen Materialien isolierter Schimmelpilz Aspergillome Invasive Aspergillose (hohe Letalität) mit Bildung eines echten Myzels nach Inhalation der Sporen

44 Aspergillom Typischerweise in präformierten Höhlen (z.B. TBC-Kaverne)

45 Aspergillus-Infektion des Nagels

46 Aspergillus flavus Aspergillome (bes. NNH) Oberflächliche Infektionen des Ohres Invasive Aspergillose Produziert hepatotoxisches Aflatoxin B (Nüsse)

47 Penicillium species Lebensmittel Verfeinerung: P. camembertii Verderb: Mykotoxine (Patulin) Häufige Kontaminante in klinischen Materialien Sehr selten Infektionserreger Pinselschimmel

48 Penicillium notatum Produziert Penicillin Dessiminierte Infektionen bei AIDS Penicillium marneffei

49 Mucorales Ubiquitäre Fadenpilze mit unseptierten Hyphen Relevant: Rhizopus, Mucor, Rhizomucor, Absidia

50 Mucormykose Schwere invasive opportunistische Infektionen Therapie: Radikale Operation + Antimykotika

51 Schimmelpilz-Diagnostik klinisches Bild Mikroskopischer Nachweis Kultureller Nachweis Nachweis von Galaktomannan aus dem Serum

52 Resistenzen bei Schimmelpilzen Itra- conazol Vori- conazol Posa- conazol Ravu- conazol Ampho- tericin B Caspo- fungin A. terreus (A.fumigatus ) (A flavus) Mucor Fusarium (Fusarium) Fusarium (Fusarium) Fusarium

53 Take home Schimmelpilze Schimmelpilze sind überall Pinselschimmel (Penicillium spp.) Sehr selten Krankheitserreger (P. marneffei b. AIDS) Köpfchenschimmel (Aspergillus spp.) Aspergillome (präformierte Höhlen, invasive Aspergillosen) Mucorales Schwere destruierende Infektionen Opportunistische Infektionen

54 DermatophytenHefenSchimmelpilze Auch Gesunde betroffenOpportunistische Infektionen Dimorphe Pilze auch Gesunde betroffen

55 Dermatophyten Weltweit verbreitet Befall von Haut, Haaren, Nägeln Gattungen Trichophyton Epidermophyton Microsporum Wirt/Reservoir: Mensch (anthropophil) Erdboden (geophil) Tiere (zoophil) „Echte“ Pathogene Infektion auch bei Immunkompetenz !

56 Infektion Infektion über Sporen Ausbreitung im Stratum corneum Je schlechter der Dermatophyt an den Wirt adaptiert ist, desto ausgeprägter ist i.d.R. die Entzündungsreaktion Oberflächliche Dermatomykosen: Tinea (ringworm)

57 Tinea pedis Erreger: z.B. Trichophyton rubrum, Trichophyton interdigitale Therapie: lokal: 2-4 Wochen über klinische Heilung hinaus systemisch: 2 - 6 Wochen z.B. Azole

58 Onychomykose Erreger: z.B. T. rubrum, T. interdigitale Therapie: lokal: Kombinationstherapie systemisch: 3 - 12 Monate z.B. Azole, Allylamine

59 Tinea corporis/faciei Erreger: z.B. T. rubrum, T. mentagophytes, M. canis, E. floccosum Therapie: lokal: 2-4 Wochen über klinische Heilung hinaus systemisch: 2 - 6 Wochen z.B. Azole, Allylamine

60 Tinea capitis Erreger: z.B. T. rubrum, T. mentagophytes, M. canis, E. floccosum !!! Microsporie ist Hoch ansteckend !!! Pat. sollten 2 Wochen nach Terapiebeginn zu Hause bleiben Therapie: lokal + systemisch: 4 - 8 Wochen (länger bei Microsporie) z.B. Griseofulvin, Azole, Allylamine

61 Microsporum canis Makrokonidien: viele bis 40 µm, spindelförmig, dickwandig, stachelig Mikrokonidien:viele 3-5 µm, rundlich

62 Epidermophyton floccosum Makrokonidien: in Clustern bis 15 µm, dünnwandig mit rundem Ende Mikrokonidien: fehlen Chlamydosporen: zahlreich

63 Trichophyton mentagrophytes Hyphen: septiert, gerade, gebogen oder spiralförmig Makrokonidien: wenige, keulenförmig bis 50 µm, dünn- und glattwandig mit rundem Ende, mehrkammerig Mikrokonidien: wenige,rund bis keulenförmig

64 Probenentnahme Nagel-/Hautareale mit 70 % Alkohol abreiben Antimykotische Lokaltherapie mind. 2 besser 4 Wochen vor Probenentnahme absetzen Verdickte Nägel vorher kürzen Hautschuppen/Nagelprobe/Haare nicht zentral, sondern vom Rand der Läsion, möglichst proximal entnehmen (Grenze zum gesunden Gewebe) Einsendung in einem sterilen Gefäß Klinische/anamnestische Angaben auf dem (Beruf, Tierkontakt, Auslandsreise) Begleitschein!

65 Dermatophyten im Labor Direktpräparat mit z.B. 20 % KOH, Lactophenolblau Kulturelle Anzucht auf Selektivnährmedien dauert mindestens 3 – 4 Wochen Beurteilung von - Koloniermorphologie - Mikromorphologie

66 Systemische Therapie Topische Therapie Terbinafin, Fluconazol, Itraconazol, Griseofulvin, Ciclopiroxolamin, Amorolfin, Clotrimazol, Natamycin.... Farbstoffe Therapie Tinea capitis/Tinea corporis

67 Adjuvante Maßnahmen Topische Terapie Systemische Therapie Reinfektionsschutz Harnstoffsalbe 40%, steriles Fräsen, Laserbehandlung Ciclopiroxamin, Octopirox, Amorolfin, Bifonazol Fluconazol, Itraconazol, Terbinafin, Griseofulvin Therapie Onychomykose

68 Weitere Erreger kutaner Mykosen Candida spp. Trichosporon spp. Exophiala spp. Scopulariopsis Fusarium Acremonium Aspergillus