SOP_Dermatophytendiagnostik

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Datum: 28.11.2013
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Dermatophytendiagnostik
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2. Labore (laut Verteilerschlüssel, QM Arbeitsplatz)
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gez.: Schmidt
gez.: Schaller
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Medizinische Relevanz / Indikation
Dermatophyten sind filamentöse und keratinophile Pilze und gehören morphologisch zu
den Eukaryonten. Sie parasitieren auf keratinhaltigem Gewebe (Haut, Haare und Nägel).
Alle durch Dermatophyten hervorgerufenen Krankheiten der Haut und/oder der Hautanhangsgebilde heißen Dermatophytosen (Tinea).
Typisch für eine Tinea der freien Haut sind randbetonte, schuppende Erytheme mit
Papeln und Pusteln. Das Reservoir von Dermatophyten kann der Mensch (anthropophil),
das Tier (zoophil) oder der Erdboden (geophil) sein.
Dermatophyten können oberflächliche, sowie auch in seltenen Fällen tiefe Mykosen
hervorrufen. Durch die Angaben des Infektionsorts wird die Tinea näher bezeichnet und
je nach Lokalität als Tinea capitis (Kopf), Tinea pedis (Fuß), Tinea manus (Hand) etc.,
benannt.
Tinea capitis: Erreger Microsporum (M.) canis; mit 80-90% am häufigsten in Deutschland. Selten
Trichophyton (T.) soudanense, tonsurans und verrucosum.
Tinea barbae: Infektion der Bartregion, die häufig bei Landwirten nach Kontakt mit infizierten Großtieren
auftritt. Häufiger Nachweis von T. verrucosum, ohne Tierkontakt T. rubrum.
Tinea pedis und manus.
Häufige Erreger sind T. rubrum oder T. interdigitale, selten auch Epidermophyton floccosum.
Als Risikofaktoren für die Tinea pedis gelten Diabetes mellitus, Fußfehlstellung, CVI, Immunsuppression
und insbesondere bei jüngeren Patienten sportliche Betätigung. Begünstigt ist das feuchtwarme Klima im
Schuh. Die Pilze sind ubiquitär vorhanden und in Schuhen, auf Teppichen und Badematten monatelang
virulent.
Tinea corporis/faciei:
Häufig bei Kinder und Jugendlichen, meist durch M. canis nach Kontakt mit Katzen. Unter Immunsuppression oder bei konsumierenden Erkrankungen werden auch disseminierte und granulomatöse Verlaufsformen mit tiefen Knoten beobachtet.
Tinea inguinalis
Typische Dermatophytose älterer Männer und Markererkrankung für eine zusätzliche Dermatophytose der
Zehennägel. Prädilektionsorte sind die Innenseiten der Oberschenkel und Leistenregion. Ausbreitung
genitoanal möglich.
Tinea unguium
Während der Begriff Tinea unguium eine Dermatophytose implifiziert, beinhaltet die Onychomykose auch
Hefen und Schimmelpilze als Erreger. Häufigster Erreger T. rubrum und T. interdigitale.
Voraussetzung einer sachgerechten Mykosetherapie und von klinischer Relevanz ist die
Identifizierung von Pilzerregern bis zur Speziesebene.
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Die Differenzierung ist insbesondere wichtig bei Erregern
 die über einen Tiervektor übertragen werden
 die eine endemische Verbreitung besitzen oder aber
 die bekannte Epidemien, in Sonderheit Kleinraumepidemien, z.B. innerhalb einer
Wohngemeinschaft verursachen können, z.B. M. audouinii, M. canis, T. tonsurans
und T. violaceum
Von Bedeutung sind hier gegebenenfalls vorhandene Unterschiede in der AntimykotikaEmpfindlichkeit.
Humanmedizinisch wichtige Dermatophyten, siehe Übersichtliste und Mykothek.
2
Verantwortliche(r)
Verantwortlich sind der Laborleiter und die MTA.
3
Prinzip
Die Dermatophyten gehören zu der Klasse der Ascomycetes, soweit ein teleomorphes
und ein anamorphes Stadium vorhanden und bekannt sind. Dermatophyten mit ausschließlich asexueller Fruktifikation, ohne Kernphasenwechsel, werden zu den Formgattungen Fungi imperfecti (Deuteromyzeten) gerechnet. Fast alle filamentösen Pilze, die
im mykologischen Labor isoliert werden, gehören auch zu der Formklasse der
Hyphomyzeten (Anamorphe Pilze die keine Konidiomata bilden)
Die taxonomische Einordnung von Spezies und Varianten in die Gattungen Trichophyton,
Microsporum oder Epidermophyton erfolgt auf der Basis morphologischer und zum Teil
biochemischer Charakteristika. Bei den meisten humanpathogenen Pilzspezies dieser
Gattungen wurde bisher kein sexueller Modus der Vererbung gefunden, d.h. ihre Einordnung hat keine phylogenetische Grundlage. Bisher entdeckte teleomorphe Formen von
einigen zoophilen und geophilen Trichophyton-Arten gehören zu der Gattung Arthroderma, die der Microsporum-Arten zur Gattung Nannizzia. Auch einige Arten der FormGattung Chrysosporium zählt man zu den Dermatophyten.
Gemeinsame charakteristische Eigenschaft der Dermatophyten ist ihre Fähigkeit zum
Abbau von Keratin. Außerdem sind diese Pilze fast ausnahmslos empfindlich gegenüber
Griseofulvin und resistent gegen Cycloheximid.
Jeder Kultur geht ein mikroskopisches Nativpräparat voraus, das orientierend zur Fragestellung „Dermatomykose, bzw. Dermatophytose, Onychomykose, Befall des Haares,
subkutane oder tiefe Mykose" gehört. Es lässt die Pilzelemente im UntersuchungsmateFür die Übereinstimmung mit der im „QM-Arbeitsplatz“ hinterlegten Kopie trägt jeder Mitarbeiter selbst die Verantwort
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rial erkennen und erlaubt bisweilen schon – zusammen mit dem klinischen Bild - eine
vorläufige Zuordnung zu dieser oder jener Erregergruppe. Die Bestätigung durch die
Kultur ist unerlässlich; ihr kommt der eigentliche diagnostische Wert zu.
siehe SOP-UV-007 Nativpräparat
In ihrer parasitären Phase bilden sie vegetatives Mycel, verschiedentlich Arthrosporen,
die gewisse Hinweise auf die jeweilige Gruppenzugehörigkeit liefern. Erst Kulturen, in
denen alle artspezifischen Strukturen gebildet werden lassen sich identifizieren. Makround mikromorphologische Kriterien reichen häufig für eine Artbestimmung aus. In einigen
Fällen bedarf es der weitergehenden Überprüfung der Physiologie. Primärkultivierung auf
Sabouraud-Glucose 4%-Agar und Kimmig-Agar.
Zur Spezifizierung auf Gattungs- und Artebene werden verschiedene Subkultivierungen
auf Spezialsubstraten und Kultivierung unter verschiedenen Temperaturintervallen (25°30°C) angelegt. Die kulturelle und morphologisch charakteristische Befundung ermöglicht
die Identifizierung.
Eine wichtige Differenzierung sind die saprophytischen Pilze. Sie fungieren als Verunreiniger- oder sekundär-pathogene Erreger.
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Spezifikation
Es handelt sich um ein qualitatives Messverfahren.
Spezifisch, weil die morphologische Bestimmung der Fadenpilze (Makro-und Mikromorphologie) eine Zuordnung zum Erreger zulässt.
Die Angabe der Zuordnung zu einem Taxon durch cf (bzw. spp.) ist gebräuchlich, wenn
man die Spezies nicht identifizieren kann. Keine Gruppe der Pilze ist durch eine ähnliche
Vielfalt von Bezeichnungen so belastet, wie die der Dermatophyten. Das beruht nicht nur
auf historisch bedingten Prioritätsansprüchen, sondern auch auf der komplexen Natur
der Erreger, deren systematische Einordnung noch keinesfalls abgeschlossen ist. Dies
führt zu Namensänderungen der jeweils in Frage kommenden Pilzarten. Dabei ist auch
zu berücksichtigen, dass in der mykologischen Systematik die imperfekte, d. h. nicht zur
Bildung von sexuell differenzierten Sporen befähigte Form eines Pilzes einen anderen
Speziesnamen trägt als das perfekte, also ascogene Stadium.
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Untersuchungsmaterial, einschließlich Behälter und Zusätze
Hautschuppen, Haare und Nägel in sterile Behälter und Abstriche von hautnahen Regionen in speziellem Transportmedium. Frisches Gewebematerial in einem mit physiologischer Kochsalzlösung getränktem Mull in einem sterilen Gefäß transportieren.
Siehe FB-PL-MY-001 Primärprobenhandbuch
6
Ausrüstung und Reagenzien
6.1 Geräte
Brutschrank (25 °C, 28 °C, 37°C, 42°C-45°C)
Sicherheitswerkbank der Klasse II
Dampfsterilisator KSG zum Sterilisieren von infektiösem Material der Risikogruppe S2
Agarster (kleiner Autoklav) mit Abfüllautomat zur Kulturpräparation
6.2 Ausrüstung
Mikroskop
Bunsenbrenner (Gaskartusche)
Impfösen und Impfhaken, Präpariernadeln
Objektträger (Fa. Langenbrinck)
Deckglas (Fa. Langenbrinck)
Skalpell
Einwegpinzette, Epilierpinzette
Tesafilm glasklar
6.3 Reagenzien und Medien
Für das Nativpräparat:
10 % TMOH-Lösung (Tetramethylammonium hydroxide solution) –
Fa. Merck : Best-Nr. 1.08123.0050
Für die lichtmikroskopischen Präparate:
Laktophenolwasserblau
Siehe SOP-UV-MY-006 Lichtmikroskopische Präparate
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Für die Dermatophytenkultur:
Nährmedien für Primärkulturen, Subkulturen, Selektivkulturen und Funktionsteste
Primärkultur Sabouraud 4 % Glucose-Agar
(siehe SOP-UV-MY-017 Sabouraud-Agar)
Kimmig-Agar
(siehe SOP-UV-MY-018 Kimmig-Agar)
Urease-Agar
(siehe SOP-UV-MY-016 Urease-Agar)
Taplin-Agar
(siehe SOP-UV-MY-015 Taplin-Agar)
und viele andere Spezialnährmedien* zur Differenzierung des Erregers
(siehe Nährmedienliste)
*Selektivmedien auch mit antimikrobiellen Zusätzen
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Sicherheitsmaßnahmen
Sicherheitsregeln im Umgang mit mikrobiologischem Material und Hygieneplan beachten. Unter sterilen Kriterien arbeiten, wenn notwendig in der Sicherheitswerkbank der
Klasse II arbeiten.
Die anfallenden Gefäße vom Untersuchungsmaterial und die Pilzkulturen nach Identifizierung werden vorschriftsmäßig im Dampfdruckautoklaven vernichtet und beseitigt.
8
Methodendurchführung
8.1 Probenvorbereitung
siehe Primärprobenhandbuch
8.2 Reagenzvorbereitung
Kulturmedien für myzelbildende Pilze, mit und ohne antimikrobielle Zusätze. Alle Nährböden und Reagenzien stehen zur Verfügung und werden auf Raumtemperatur gebracht. (Lagerung der Substrate im Schrank, Kühlraum, bzw. im Kühlschrank und
Gefrierschrank).
8.3 Durchführung
Mykologische Methoden
Im klassischen mykologischen Labor gibt es eine Reihe von spezifischen Arbeitstechniken, die eine wichtige Voraussetzung für die verlässliche Identifizierung darstellt.
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Ein Brutschrank ist zur Kultur unerlässlich, weil er innerhalb der optimalen Züchtungstemperatur Konstanz gewährt und eventuelle Verunreinigung durch Raumkeime vermindert. Licht ist zu photosynthetischen Prozessen nicht erforderlich. Die Beschaffenheit
der Nährmedien in Bezug auf Feuchtigkeit und Zusammensetzung des Substrates spielt
eine wichtige Rolle für die Entwicklung des Myzels und seiner Reproduktionsorgane.
Generell bevorzugen Pilze ein schwach saures Milieu. Für Dermatophyten ist der pHWert von 5,6 optimal und hat einen entscheidenden Einfluss auf die Pigmentbildung
(wichtiges Kriterium zur Charakterisierung). Auch das Bakterienwachstum wird dadurch
weitgehend verhindert.
Zur Differenzierung folgende Identifizierungskriterien:
Primärkultivierung auf Sabouraud-Glucose 4%-Agar und Kimmig-Agar
Beimpfte Platten werden bis zu 4 Wochen im Brutschrank bei 28 ° C bebrütet und alle zwei
Tage observiert.
Siehe SOP-UV-MY-17 Sabouraud-Agar
SOP-UV-MY-18 Kimmig-Agar
Herstellung eines lichtmikroskopischen Präparates
Bei positivem Pilzwachstum wird ein lichtmikroskopisches Tesaabrisspräparat zur
mikroskopischen Beurteilung der Kultur hergestellt. (Ausschluss Dermatophyt/
Schimmelpilz)
Siehe SOP-UV-MY-006 Lichtmikroskopische Präparate
Subkultivierung auf Urease-Agar
Bei Wachstum eines fraglichen Pilzes wird grundsätzlich ein Teil Myzel von zwei bis drei
Kolonien auf einen Urease-Agar überimpft und nach frühestens sechs Tagen die Funktion
abgelesen. Ist die Kolonie noch zu jung, empfiehlt es sich noch einige Tage mit der
Überimpfung zu warten.
Siehe SOP-UV-MY-016 Urease-Agar
Subkultivierung auf Taplin-Agar
Ist ein Schimmelpilz nicht ausgeschlossen, wird zusätzlich auf einen Taplin-Agar überimpft.
(Testung auf Alkalisierung des Mediums und Toleranz gegenüber einem alkalischen pH).
Siehe SOP-UV-MY-015 Taplin-Agar
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Subkultivierung
Subkultivierung kann zuerst nochmals auf einem Sabouraud- oder Kimmig-Agar
sein, um z.B. zur Reinkultur zu überimpfen, oder um den Pilz sich auf dem neuen
Medium „regenerien“ zu lassen. Meistens überimpft man gegensätzlich, d.h. die
Kolonie vom Sabouraud-Agar wird auf den neuen Kimmig-Agar subkultiviert und
umgekehrt. Subkultivierungen können und müssen manchmal mehrmals sein.
Subkultivierung mit selektiven Spezialmedien
Zur Identifizierung der meisten Spezien benötigt es kein Spezialmedium. Bei den
selten vorkommenden Erregern werden zusätzlich physiologische Teste ausgeführt.
Testung des Wachstums (Sporulation) und der Pigmentbildung auf gekochtem Reiskörnern und anderen Spezialmedien (wie insbesondere Kartoffel-Glucose-Agar,
Malzextrakt-Agar, Löwenstein-Jensen-Medium etc.).
Prüfung der Abhängigkeit des Wachstums vom Vorhandensein von Vitaminen bzw.
Aminosäuren (Auxotrophieteste).
In vitro-Haarperforationstest.
Siehe SOP-UV-MY-012Haarperforation
Subkultvierung mit Temperaturveränderung und Medium nach Wahl
Testung des Wachstums auf einem gewählten Nährboden (meistens SabouraudAgar und Kimmig-Agar) unter verschiedenen Temperaturintervallen.
8.4 Auswertung
Mikroskopische Beurteilung des Untersuchungsmaterials
Makromorphologie der Kultur
Wachstumsgeschwindigkeit
Kolonieform
Oberflächentextur
Farbe der Kultur-Oberseite und-Unterseite
Bildung und Farbe eines diffusiblen Pigmentes
Pleomorhe / faviforme Degeneration
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Mikromorphologie
Mikrokonidien - Suche nach charakteristischen Strukturen.
(Anzahl, Größe, Form und Insertion an den Hyphen)
Makrokonidien (Anzahl, Größe, Form, Wand und Anzahl der „Kammern“)
Arthrokonidien
Chlamydosporen
Myzelstrukturen (Spiralhyphen, „Knotenorgane“, „Kammzinken“, „Kronleuchterhyphen“, „Bambushpyhen“, „Tennisschläger“myzel und reflexive Seitenhyphen
u.a.)
Physiologische Teste
Ureasetest auswerten T. rubrum negativ –
T. mentagrophytes (T. interdigitale) positiv
Pigmentbildung auf, z.B. Kartoffel-Glucose-Agar,
Bei T. rubrum wird das rote Pigment auf der Rückseite der Kultur stimuliert.
Dieser Test dient zur Abgrenzung gegenüber T. mentagrophytes (T. interdigitale)
Prüfung auf Abhängigkeit von Thiamin und Inositol.
T. violaceum und T. tonsurans werden durch Thiamin im Medium stimuliert, kein
Wachstum oder deutlich reduziert auf dem Basisagar Trichophyton Agar 2 bis 4 –
Fa. Difco- bei 25 °c über 14 Tage
T. verrucosum wächst nicht ohne Thiaminquelle im Medium und 84 % aller Isolate
benötigen zusätzlich noch Inositol.
Prüfung auf Abhängigkeit von Nikotinsäure
T. equinum ist in seinem Wachstum als einziger Dermatophyt von Nikotinsäure
abhängig (nicht jedoch die ozeanische Variante var. autotrophicum). Der Test dient
zur Abgrenzung gegenüber T. mentagrophytes und verwandte Dermatophyten
Bei 25 °C über 14 Tage inkubieren
Prüfung auf Abhängigkeit von Histidin
T. megninii ist in seinem Wachstum als einziger Dermatophyt abhängig von
Histidin. Überimpfung auf Ammoniumnitrat-Agar und das gleiche Medium unter
Zusatz von Histidin. Bei 25 °C über 14 Tage inkubieren.
Wachstumstest auf gekochten Reiskörnern zur Differenzierung von M. audouinii
und M. canis und M. distortum. M. canis und M. distortum wachsen gut und bilden
reichlich Makrokonidien und ein gelbes Pigment. M. audouinii wächst hingegen gar
nicht oder spärlich.
Wachstumsabgrenzung
von T. soudanense und M. ferrugineum auf Löwenstein- Jensen-Agar
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Subkultvierung unter Temperaturveränderung,
z.B. T. verrucosum wächst bei 37°C auf Kimmig-Agar unter Bildung von
carakteristischen Chlamydosporen-Ketten.
Alle Ergebnisse der ausgeführten Untersuchungstechniken ermöglichen eine
Identifizierung auf Gattungs- und Artebene. Auf eine Speziesbeschreibung wird auf die
einschlägige Literatur hingewiesen.
8.5 Dokumentation
Wichtige Befunde müssen dem behandelnden Arzt telefonisch vorab mitgeteilt werden.
Dies gilt insbesondere bei Nachweis von Pilzen aus primär sterilen Untersuchungsmaterialien und bei Nachweis von Pilzen (direkt und indirekt), die erfahrungsgemäß ein
hohes Pathogenitätspotential aufweisen.
Telefonanrufe werden mit Datum und Zeit des Anrufes im Swisslab protokolliert. Der Befundempfänger muss sich als eindeutig autorisiert ausweisen können. Alle Untersuchungsergebnisse werden in den Handbüchern (Protokollbüchern) handschriftlich
eingetragen und mit Datum und Kürzel abgezeichnet. Bei den seltenen Erregern mit
vielen Untersuchungsschritten, geschieht die Eintragung im Computer im D-H-S Excel
sheet mit Kürzelsignatur.
FB-UV-MY-003-D-H-S-Excelliste
Zwischenbefunde aus dem Swisslab sind im Lauris jederzeit zu erfragen.
Endbefunde werden dann mit der persönlichen ID-Kennung im Swisslab ausgefertigt,
dem Laborleiter zur Validierung gegeben und dann zur Ansicht freigestellt.
9
Störungen, Kreuzreaktionen, Ursachen von Variabilität
Hinweise für Nagelmaterial:
Für Nagelmaterial reichlich Nährbodenvorrat schaffen. Die zerkleinerten Nagelstücke
werden tief in das Substrat eingedrückt, bis auf eine Schnittfläche. Bei Nägeln mit
anhaftendem Blut sind mehrere Subkulturen erforderlich um das Untersuchungsmaterial
von den wachstumshemmenden serösen Substanzen zu reinigen. Die Nagelstücke
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werden so oft auf neuen Nährboden übertragen, bis dieser keine Trübungsringe mehr
erkennen lässt. Allgemein gilt: Kulturpassagen bei bakterieller Kontamination sind üblich.
10 Qualitätssicherung
10.1 Interne Kontrollen
Zur Kontrolle wird Referenzmaterial eingesetzt.
(Zertifizierte Stämme wie ATCC oder aus dem CBS-Institut, sowie Stämme aus dem
Ringversuch). Wachstumsmerkmale können mit dem zu untersuchenden Stamm
verglichen werden.
Kontrolle der Nährmedien erfolgt durch die Morphologische Prüfung der Kontrollstämme
auf dem zu verwendenden Medium.
Regelmäßige Temperaturkontrolle und Gerätekontrolle .
Qualifizierung der dermatologischen Diagnostik richtet sich deshalb insbesondere auf
die Gewährleistung eines zeitgerechten Kenntnisstandes bezüglich der unterschiedlichen
Manifestationsformen der Pilzerkrankungen von Haut und hautnahen Schleimhäuten,
sowie zu deren Erkennung und Charakterisierung erforderlichen labormedizinischen
Untersuchungen.
10.2 Externe Kontrollen
Jährliche Ringversuche mit INSTAND e.V.
11 Referenzbereich
nicht belegt
12 Verfahrensweise bei auffälligen Ergebnissen
Wichtige Befunde müssen dem behandelnden Arzt telefonisch vorab mitgeteilt werden.
Dies gilt insbesondere bei Nachweis von Pilzen aus primär sterilen Untersuchungsmaterialien und bei Nachweis von Pilzen (direkt und indirekt), die erfahrungsgemäß ein
hohes Pathogenitätspotential aufweisen.
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13 Mit geltende Unterlagen
SOP-UV-MY-017 Herstellung Sabouraud-Agar
SOP-UV-MY-018 Herstellung Kimmig-Agar
SOP-UV-MY-016 Herstellung Urease-Agar
SOP-UV-MY-015 Herstellung Taplin-Agar
SOP-UV-MY-006 Lichtmikroskopische Präparate
SOP-UV-MY-007 Nativpräparat
SOP-UV-MY-012 Haarperforationstest
VA-AS-MY-001 Umgang mit humanpathogenen Erregern
VA-GR-MY-003 Arbeiten in der Sicherheitswerkbank
VA-BE-MY-001 Befundübermittlung
VA-GR-MY-002 Autoklavieren im Dampfdruckautoklaven
VA-UV-MY-001 Herstellen von Nährmedien
FB-QS-MY-052 Nährboden-Kontrolle
FB-UV-MY-004 D-H-S Liste
FB-UV-MY-005 Liste „Wichtige pathogene Dermatophyten“
14 Literatur
MIQ 15 2001- Pilzinfektionen Teil II-Spezielle Pilzdiagnostik
Qualitätsstandards in der mikrobiologisch-infektiologischen Diagnostik
Diagnostik pathogener Pilze des Menschen und seiner Umwelt - H.P.R. Seeliger/ T. Heymer
Taschenatlas Dermatologie - M. Röcken, M. Schaller, E. Sattler, W. Burgdorf
Bestimmungsliteratur: Atlas of Clinical Fungi
– Version 3.1. -
G.s. de Hoog et.al
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