2.5 Dimorphe Pilze

E
Mucor
a Kultur: flauschige
Kolonie mit einem
stark ausgeprägten Luftmyzel.
b Schematische
Darstellung der
Mikromorphologie, kaum Septen.
c Nativpräparat:
Hyphen mit Sporangien.
d In der Mitte des
Bildes ist ein Pilz
bei der sexuellen
Interaktion zu sehen: zwei Myzelien verschmelzen
und bilden eine
Zygospore. Links
im Bild sieht man
eine Zygospore im
Entstehen. Zudem
sind typischerweise rechtwinklige
Verzweigungen
der Hyphen und
deren Kaliberschwankungen zu
erkennen. (Hof, H.:
Sporangium
Hyphe
a
b
c
d
Mykologie für Medizi-
2.5
Dimorphe Pilze
ner. Thieme; 2003)
2.5
Dimorphe Pilze
Als dimorph werden Pilze bezeichnet, die in ihrer parasitären Form als Hefen und in
ihrer saprophytären Form als Fadenpilze wachsen. Bei den humanpathogenen dimorphen Pilzen wird der Wechsel zwischen Hefe- und Myzelphase durch Umweltbedingungen wie Temperatur und Nährstoffquellen induziert. Im Unterschied zu
Sprosspilzen und Schimmelpilzen, die beim Menschen Erreger opportunistischer Infektionen sind, gehören dimorphe Pilze zu den obligat pathogenen Krankheitserregern. Sie sind Erreger der klassischen Systemmykosen.
Als dimorph werden Pilze bezeichnet, die in
ihrer parasitären Form als Hefen und in ihrer
saprophytären Form als Fadenpilze wachsen. Die humanpathogenen Arten sind die Erreger der klassischen Systemmykosen.
2.5.1 Histoplasma capsulatum
2.5.1
Bedeutung: Der natürliche Standort von Histoplasma capsulatum ist die Erde in trocken-heißen Gebieten von Lateinamerika, dem mittleren Westen der USA, Indien
und Afrika, nachdem die Sporen durch Vogel- und Fledermauskot eingetragen wurden. In der Umgebung lebt der Pilz saprophytär in Form eines Myzels, an dem Makro- und Mikrokonidien entstehen. Die Mikrokonidien werden dann mit Staub auf
den Menschen übertragen. Da sie hoch kontagiös sind, werden sie in die Risikogruppe III eingestuft.
Bedeutung: Histoplasma capsulatum ist der
Erreger der Histoplasmose. Der Pilz lebt in Regionen mit trockenem, heißen Klima.
Pathogenese: Nach Inhalation werden die Mikrokonidien von den Alveolarmakrophagen phagozytiert, jedoch nicht mit Sicherheit inaktiviert. In diesen Zellen vermehren sie sich als Sprosspilze! Eine Übertragung von Mensch zu Mensch ist damit
nicht möglich. Eine zellvermittelte Immunreaktion, gekennzeichnet durch eine granulomatöse Entzündung, kann die Infektion stoppen. In Einzelfällen jedoch, besonders bei Abwehrschwäche, vermehren sich die Pilze weiter und es kommt zu einer
Verschleppung über infizierte Phagozyten in entfernte Organe, besonders in retikuloendotheliale Organe. Manchmal entstehen nach Kontakt granulomatöse Hautläsionen, die mit der Zeit ulzerieren.
Pathogenese: Die Infektion erfolgt durch Inhalation der Pilzsporen. In der Lunge werden sie von Makrophagen phagozytiert, in denen sie zu Hefezellen auswachsen und sich
vermehren. Von hier aus kann der Pilz streuen.
Histoplasma capsulatum
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⊙ E-2.16
495
2.5 Dimorphe Pilze
496
⊙ E-2.17
E
2 Medizinisch relevante Pilze
Histoplasma capsulatum
a
b
Klinik: Viele Infektionen verlaufen inapparent. Beschränkt sich die Infektion auf die
Lunge, sind Symptome und klinische Befunde
einer Tbc ähnlich. Primäre Manifestationen
der Histoplasmose sind außerdem in der Haut
und im Knochen möglich. Bei Immunsupprimierten kann der Pilz in Milz, Leber und Knochenmark streuen.
Klinik: Die meisten Infektionen mit Histoplasma capsulatum verlaufen subklinisch
bzw. inapparent. Wenn sich die Histoplasmose in der Lunge manifestiert, tritt sie
zunächst als tuberkuloseähnliche Erkrankung in Erscheinung, die spontan ausheilen
kann. Bei Inhalation großer Mengen infektiösen Staubes kann sich aber auch eine
akute Pneumonie entwickeln. Ein chronischer Verlauf der Pneumonie ist ebenfalls
möglich. Vorrangig bei immunsupprimierten Patienten (z. B. AIDS-Patienten) besteht die Gefahr einer hämatogenen Streuung aus der Lunge mit nachfolgendem Befall von Lymphknoten, Milz, Leber und Knochenmark. Wird bei dieser Verlaufsform
nicht rechtzeitig therapiert, ist die Letalität sehr hoch.
Nachweis: Die akute Lungenhistoplasmose
wird meist klinisch als Ausschlussdiagnose
gestellt, da die Anzucht schwierig ist. Eine Erregeranzüchtung gelingt eher bei chronischen oder disseminierten Verläufen
(Abb. E-2.17).
Nachweis: Die akute Lungenhistoplasmose wird in der Regel klinisch als Ausschlussdiagnose gestellt, da sich der Erreger aus Sputum oder Bronchialsekret nur selten
kulturell nachweisen lässt. Röntgenologisch stellen sich die Granulome in der Lunge
oder auch im Knochen als Rundherde dar, die als Karzinommetastasen fehlgedeutet
werden. Bei chronischen oder disseminierten Formen kann der mikroskopische Direktnachweis aus geeignetem Material (Sputum, Bronchialsekret, Eiter, Urin, Biopsiematerial) versucht werden. Allerdings werden die typischen „Morgenstern“-förmigen Makrokonidien nur selten gefunden. Sehr viel häufiger sind die untypischen
Mikrokonidien (Abb. E-2.17).
▶ Merke.
▶ Merke. Bei der kulturellen Anzucht ist zu beachten, dass die Kulturen sehr lange
bebrütet werden müssen (> 1 Woche) und dass der Pilz dann wieder als Fadenpilz
wachsen kann, der Pilzsporen absondert (extreme Infektionsgefahr für das Laborpersonal).
2–5 Wochen nach der Infektion können Antikörper nachgewiesen werden. Der Histoplasmin-Hauttest kann für die Diagnostik der Infektion außerhalb von Endemiegebieten eingesetzt werden.
2–5 Wochen nach der Infektion können mit serologischen Methoden (Komplementbindungsreaktion, EIA) Antikörper nachgewiesen werden. Diese Untersuchungen
sind aber Speziallabors vorbehalten. Darüber hinaus steht ein Histoplasmin-Hauttest
zur Verfügung (ähnlich dem Tuberkulintest bei Tuberkulose), der außerhalb von Endemiegebieten für die Diagnostik einer Histoplasmose hilfreich sein kann. In Endemiegebieten hilft er nur bei der Feststellung des Durchseuchungsgrades der Bevölkerung.
Therapie: Mittel der Wahl bei schweren Verläufen ist Amphotericin B.
Therapie: Es gibt spontane Heilungen. Schwere und disseminierte Verlaufsformen
der Histoplasmose werden mit Amphotericin B, alternativ mit Voriconazol oder Posaconazol behandelt.
2.5.2
2.5.2 Blastomyces dermatitidis
Blastomyces dermatitidis
Bedeutung: Erreger der nordamerikanischen
Blastomykose. Übertragungen von Mensch zu
Mensch sind eine Rarität.
Bedeutung: Blastomyces dermatitidis ist der Erreger der nordamerikanischen Blastomykose. Er lebt im Erdboden als Fadenpilz. Die Blastomykose tritt vor allem im
Mississippibecken sowie im Osten und Süden der USA auf. Einzelne Erkrankungen
in Afrika und Mittelamerika sind beschrieben. Übertragungen von Mensch zu
Mensch sind bisher nur in ganz wenigen Fällen berichtet worden.
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a Im peripheren Blut einer 17-Jährigen aus den Südstaaten der USA konnten Histoplasma-Zellen als Aussparungen im Zytoplasma von Granulozyten
nachgewiesen werden.
b Zahlreiche Histoplasmen in einem Makrophagen.
497
2.5 Dimorphe Pilze
Pathogenese: Nach aerogener Aufnahme befällt Blastomyces dermatitidis zunächst
die Lunge, wo sich der Pilz als Hefe vermehren kann. Eine Infektion kann aber auch
transkutan bei Verletzung der Haut erfolgen.
Pathogenese: Die Infektion erfolgt entweder
aerogen oder perkutan.
Klinik: Die pulmonale Form der Blastomykose beginnt mit uncharakteristischen
grippalen Symptomen, im Anschluss daran kann sich eine tuberkuloseähnliche
Symptomatik entwickeln. Obwohl es auch symptomlose Verläufe gibt, kommt es
häufig zur Dissemination vor allem in die Knochen mit Ausbildung von Fisteln in die
Haut. Auch in andere Organe wie ZNS und Urogenitalsystem kann der Erreger streuen. Die kutane Form kann entweder durch Erregeraussaat vom primären Herd in
der Lunge oder durch direkte Erregerinokulation bei Verletzungen der Haut entstehen. Im Krankheitsverlauf schmelzen die kleinen, granulomartigen Knötchen ulzerös ein, vernarben zentral und hinterlassen ein charakteristisches Bild auf der Haut.
Die Letalität der unbehandelten Blastomykose ist hoch.
Klinik: Es entwickelt sich eine Lungenmykose, die bevorzugt in Knochen und Haut disseminiert. Hautinfiltrationen können aber
auch direkt durch Inokulation kontaminierter
Erde entstehen. Die Letalität der unbehandelten Blastomykose ist hoch.
Nachweis: Blastomyces dermatitidis lässt sich aus dem Eiter der Hautläsionen, aus
bioptischem Material und Sputum bzw. Bronchiallavage mikroskopisch im Direktpräparat als dickwandige, runde Hefezellen nachweisen und auf geeigneten Nährböden anzüchten. Die Kultur entwickelt sich dann nach ca. 3–4 Wochen Bebrütungszeit.
Nachweis: Im Direktpräparat als dickwandige, runde Hefezellen oder in Kultur.
Therapie: Mittel der Wahl ist liposomales Amphotericin B, alternativ Itraconazol.
Therapie: Mittel der Wahl ist liposomales Amphotericin B.
2.5.3 Coccidioides immitis
2.5.3
Bedeutung: Coccidioides immitis ist der Erreger der Kokzidioidomykose, auch Wüstenrheumatismus genannt. Natürlicher Standort von Coccidioides immitis ist der
Erdboden. Dort zerfallen die Hyphen in die infektiösen Arthrosporen. Die Kokzidioidomykose ist endemisch im Südwesten der USA (Wüstenregionen, z. B. Death Valley), ebenso in Süd- und Zentralamerika. Das Infektionsrisiko ist in diesen Gebieten
während Sandstürmen besonders hoch. Eine Übertragung von Mensch zu Mensch
gibt es nicht.
Bedeutung: Erreger der Kokzidioidomykose,
die im Südwesten der USA und in Süd- und
Zentralamerika endemisch ist. Eine Übertragung von Mensch zu Mensch gibt es nicht.
Pathogenese: Die Arthrosporen von Coccidioides immitis werden mit dem Staub
eingeatmet. In der Lunge entwickelt sich dann bei ca. 40 % der exponierten Personen eine primäre Kokzidioidomykose, die entweder spontan ausheilt oder Herd
für eine hämatogene Streuung wird. Aus den Sporen entwickeln sich im Gewebe
Sphärulen. Diese sporangienartigen Pilzgebilde, die von einer dicken Wand umgeben sind und eine Größe von 30–60 μm erreichen, sind mit zahlreichen Endosporen
gefüllt. Nach dem Aufplatzen der Sphärulen werden die Endosporen ins umgebende
Gewebe freigesetzt, wo sich aus jeder Endospore wieder eine neue Sphärule entwickeln kann (Abb. E-2.18).
Pathogenese: Die Infektion erfolgt aerogen
durch hoch kontagiösen Staub. Aus den
Sporen entwickeln sich im Gewebe Sphärulen,
die mit zahlreichen Endosporen gefüllt sind
(Abb. E-2.18).
⊙ E-2.18
Sphaerulae bei Kokzidioidomykose (Grocott-Gomori-Färbung)
viele Pilzsporen
liegen zusammen
im Haufen
a
b
a Sekrekt.
b Histologie (Lunge): Sphärulen mit dicker Wand und vielen – auch einzelnen – Endosporen.
Coccidioides immitis
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E
E
2 Medizinisch relevante Pilze
Klinik: Bei vielen Exponierten verläuft die Infektion klinisch unauffällig. Eine primäre klinische Manifestation in der Lunge ist die
Pneumonie. Chronische Verläufe sind möglich (Differenzialdiagnose: Tuberkulose). Eine
hämatogene Streuung in andere Organe ist
als Komplikation der Pneumonie oder Reaktivierung subklinischer Verläufe (infolge Immunsuppression oder Schwangerschaft) zu
werten und mit einer hohen Letalität einhergehend.
Klinik: Ca. 60 % aller Infektionen verlaufen inapparent oder subklinisch unter den
Symptomen einer banalen Erkältung. Bei klinisch manifesten Verläufen kommt es
zu einer schweren Pneumonie mit begleitender Pleuritis und blutig-eitrigem Auswurf. Diese Pneumonie kann ausheilen oder in weniger als 5 % der Fälle einen chronischen Verlauf mit Lungengewebeuntergang und Kavernenbildung nehmen. Eine
Dissemination ist als Komplikation der primären Lungenkokzidioidomykose oder
als Reaktivierung einer primär subklinischen Infektion in der Folge einer Immunsuppression möglich und mit einer hohen Letalität behaftet. Häufigste Manifestationen bei hämatogener Streuung sind Läsionen der Haut und des subkutanen Gewebes, Osteomyelitis, Arthritis, aber auch Meningitis und Befall der Nebennieren. Bevorzugt bei Frauen findet sich in der Folge der primären Lungenmanifestation ein
Erythema nodosum oder Erythema multiforme. In der Schwangerschaft treten disseminierte Verläufe der Kokzidioidomykose häufiger auf.
Nachweis: Das typische morphologische Erscheinungsbild im Untersuchungsmaterial
sind die Sphaerulae (Abb. E-2.18).
Nachweis: Die typischen Sphaerulae finden sich bei geeignetem Untersuchungsmaterial (Sputum, Bronchialsekret) bereits im mikroskopischen Direktpräparat
(Abb. E-2.18). Auch histologisch lassen sich diese Pilzstrukturen in Biopsiematerial
mit einfachen Färbetechniken eindeutig nachweisen. Der kulturelle Nachweis ist
zwar problemlos möglich, die Kulturen sind aber hoch infektiös. Der serologische
Antikörpernachweis ist möglich.
Therapie: Mittel der Wahl ist Itraconazol, bei
schweren Verläufen auch Amphotericin B.
Therapie: Das Anfangsstadium einer pulmonalen Kokzidioidomykose heilt oftmals
spontan aus, weshalb eine spezifische Therapie meist nicht erforderlich ist.
Bei einer klinisch symptomatischen pulmonalen Infektion wird am häufigsten Itraconazol verwendet (monatelange Gabe notwendig). Mittel der Wahl bei schweren
und disseminierten Verlaufsformen ist Amphotericin B.
2.5.4
2.5.4 Sporothrix
Sporothrix
Bedeutung: Weltweites Vorkommen auf Holz
und Pflanzen, Infektionen treten hauptsächlich in den (Sub-)Tropen auf.
Sporothrix schenckii verursacht Verletzungsmykosen.
Bedeutung: Sporothrix schenckii ist ein weltweit verbreiteter Pilz, der auf Holz und
Pflanzen lebt. Besonders häufig konnte er von Buchenholz und Schachtelhalm isoliert werden. Infektionen treten, von sporadischen Fällen in Südfrankreich und Spanien abgesehen, in der Regel nur in subtropischen und tropischen Regionen auf.
Sporothrix schenckii verursacht nach Inokulation kontaminierten Materials in die
Haut eine sogenannte Verletzungsmykose.
Pathogenese: Über eine Verletzung mit
Splittern und Dornen gelangt der Pilz in die
Haut. Entlang der Lymphbahnen entwickeln
sich geschwürige Herde mit der Tendenz zur
Fistelbildung.
Pathogenese: Der Pilz gelangt durch Verletzung mit Holzsplittern (Buchenholz) und
Dornen in die Haut. Nach einigen Wochen entwickelt sich an dieser Stelle subkutan
ein Knoten, der ulzerös einschmilzt, Fisteln in benachbartes Gewebe ausbilden kann
und Anschluss an das lokale Lymphsystem findet. Schließlich entstehen entlang der
Lymphbahnen Ketten solcher geschwüriger Herde. Eine Dissemination des Pilzes
über das Lymph- und Blutsystem in andere Organe ist möglich.
Klinik: Die kutane Form verläuft chronisch,
ohne Spontanheilung. Die extrakutane Form
nach hämatogener Aussaat manifestiert sich
in der Regel als Arthritis.
Klinik: Die kutane Form der Sporotrichose ist eine chronisch verlaufende, fistelnde
Infektion, die differenzialdiagnostisch von einer Aktinomykose (S. 351) abgegrenzt
werden muss. Spontanheilungen sind selten. Eine extrakutane Manifestation der
Sporotrichose entwickelt sich nach hämatogener Aussaat des Pilzes und betrifft bevorzugt Knochen und Gelenke, seltener auch innere Organe.
Nachweis: Asteroidkörper im Gewebe sind
der Nachweis für eine Infektion mit Sporothrix
schenckii. Bei Raumtemperatur wachsen die
Pilze in Form von Schimmelpilzen
(Abb. E-2.19).
Nachweis: Der direkte Nachweis des Erregers im eitrigen Exsudat aus den Läsionen
oder im Gewebe gelingt selten aufgrund der geringen Erregerdichte und Unauffälligkeit des Erregers selbst. Dagegen gilt der Nachweis strahlenförmiger Rundkörper,
sog. Asteroidkörper (Konglomerat aus Pilzzellen und körpereigenen Materialien), als
beweisend für eine Infektion mit Sporothrix schenckii. Die kulturelle Anzucht gelingt auf Sabouraud-Glukose-Agar. Nach 3–7 Tagen und einer Bebrütungstemperatur von 37 °C werden Pilzkolonien sichtbar, die später ein dunkles Pigment produzieren. Bei Raumtemperatur wachsen diese dimorphen Pilze in Form von Schimmelpilzen (Abb. E-2.19).
Therapie: Die kutane Form wird lokal mit Kaliumjodid behandelt (systemische Ausbreitung: Amphotericin B).
Therapie: Die Chemotherapie der kutanen Sporotrichose erfolgt lokal mit Kaliumjodid oder systemisch mit Itraconazol über viele Monate, manchmal sind chirurgische
Maßnahmen erforderlich. Eine hyperthermische Behandlung der befallenen Hautareale kann eine Ausheilung unterstützen. Bei extrakutaner Manifestation ist Amphotericin B Mittel der Wahl.
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498
E
⊙ E-2.19
499
2.6 Außergewöhnliche Pilze
Sporothrix schenkii, ein dimorpher Pilz
a Bei 37 °C Wachstum
in Form von Hefe
mit glatten, glänzenden Kolonien.
b Bei Raumtemperatur Wachstum in
Form von Schimmelpilzen mit flauschigen Kolonien.
2.6
b
Außergewöhnliche Pilze
2.6.1 Pneumocystis jirovecii (Pneumocystis carinii)
▶ Merke. Die Pneumocystis-Spezies Pneumocystis carinii findet sich, wie man in-
2.6
Außergewöhnliche Pilze
2.6.1
Pneumocystis jirovecii
(Pneumocystis carinii)
▶ Merke.
zwischen weiß, ausschließlich bei Ratten. Dagegen tritt beim Menschen Pneumocystis jirovecii auf, der nach seinem Entdecker Otto Jirovec benannt ist.
Bedeutung: Pneumocystis jirovecii ist ein weltweit verbreiteter saprophytär lebender Organismus. Die Exposition ist demnach häufig und die Durchseuchungsrate
sehr hoch. Im Alter von 2 Jahren haben schon > 80 % der Kinder Kontakt gehabt. Die
Erkrankung dagegen ist relativ selten. Da aber die Zahl der anfälligen Personen
durch moderne medizinische Maßnahmen, wie Immunsuppression, zunimmt, steigen auch die Erkrankungszahlen.
Einerseits bildet Pneumocystis jirovecii in bestimmten Entwicklungsstadien Trophozoiten und Zysten, d. h. für Protozoen typische Strukturen. Andererseits finden
sich auf der 16s-ribosomalen RNA in hohem Maße Sequenzhomologien mit Pilzen
aus der Gruppe der Askomyzeten. Im Unterschied zur Pilzzelle enthält die zytoplasmatische Membran aber kein Ergosterin, was erklärt, dass dieser Organismus gegenüber Antimykotika (Polyene, Azole) unempfindlich ist.
Bedeutung: Pneumocystis jirovecii ist ein besonderer Pilz, weil er keine Ergosterinbausteine in der Zytoplasmamembran besitzt. Er
lebt in der Umwelt.
Klinik: Als typischer Opportunist kann Pneumocystis jirovecii bei einer bestehenden
T-zellulären Abwehrschwäche (Frühgeborene, Organtransplantation, AIDS) eine interstitielle, atypische Pneumonie hervorrufen (Abb. E-2.20a), die mit einem starken
Sauerstoffmangel wegen der Gasaustauschstörung in der Lunge einhergeht. Wenn
die Erkrankung nicht rechtzeitig erkannt wird, ist die Prognose schlecht (Mortalität
Klinik: Bei Abwehrschwäche (z. B. AIDS) kann
Pneumocystis jirovecii eine interstitielle, atypische Pneumonie erzeugen (Abb. E-2.20a).
⊙ E-2.20
a
Pneumocystis jirovecii
b
a Histologisches Bild einer atypischen Pneumonie: In den Lungenalveolen ist ein entzündliches Exsudat mit schwarz angefärbten Zysten zu
erkennen (Grocott-Gomori-Färbung: Versilberung).
b Immunfluoreszenznachweis in BAL: Die runden Zysten werden durch spezifische Antikörper, die mit einem Fluoreszenzfarbstoff grün markiert
sind, erkannt.
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a