45 Infektionen durch Pilze

Evelyn Heintschel von Heinegg, Jörg Steinmann, Jan Buer, Peter-Michael Rath

45.1 Einleitung

Pilze sind Kohlenstoff-heterotrophe Eukaryonten, die durch den Abbau von abgestorbenem organischem Material eine wichtige Bedeutung in der Natur haben. Es wird geschätzt, dass etwa 1.5 Millionen Spezies existieren, nur ein Bruchteil ist taxonomisch erfasst. Zirka 200 Spezies sind pathogen für den Menschen /1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9/.

Die taxonomische Nomenklatur von Pilzen ist für den Nicht-Mykologen schwer nachvollziehbar. Die klassische Identifizierung von Pilz-Spezies beruht auf der Makro- und Mikromorphologie von Vermehrungsstrukturen, bzw. bei Hefe-Arten auch auf dem biochemischen Leistungsvermögen. Pilze können sich asexuell durch Zellabschnürung oder Sporen und auch sexuell vermehren.

Obwohl das sexuelle Stadium taxonomisch führend für die Einordnung eines Isolates ist, bleiben auch historisch etablierte Speziesbezeichnungen, die auf der Morphologie asexueller Vermehrungsstrukturen beruhen, namensgebend bestehen. So kommt es vor, dass ein und dieselbe Spezies zwei Namen hat. Zunehmend werden auch molekularbiologische Methoden zur Identifizierung und zur taxonomischen Einordnung eingesetzt. Die Nomenklatur von Pilzen ist dadurch stark in Fluss geraten.

In der Medizin hat sich das einfache, aber unter biologischen Gesichtspunkten völlig inkorrekte DHSD-Schema etabliert. Die humanmedizinisch relevanten Pilze werden dabei in Dermatophyten, Hefen, Schimmelpilze und dimorphe Pilze eingeteilt. Diesem Schema wird auch in diesem Kapitel gefolgt. Besprochen werden nur solche Spezies, die lebensbedrohliche, invasive Infektionen (Synonyma: tiefe Mykosen, systemische Mykosen, Endomykosen) verursachen können. Eine Ausnahme stellt Pneumocystis jirovecii (carinii) dar, ein Erreger, der erst kürzlich den Pilzen zugeordnet wurde. Typisch für eine Infektion mit diesem Erreger ist die nicht- invasive Replikation in den Alveolen, d.h. invasive, systemische Infektionen sind selten. Für die Dermatophyten, die lediglich abgestorbene, Keratin haltige Zellen befallen, bzw. für Verletzungsmykosen wird auf die einschlägige Literatur verwiesen.

Die Erregerquelle der meisten humanmedizinisch relevanten Pilze ist die belebte oder unbelebte Umgebung. Mensch zu Mensch-Übertragungen stellen mit Ausnahme der Dermatophyten und Pneumocystis die Ausnahme dar. Endogene Infektionen kommen nur bei Candida-Arten vor, die zur transienten oder permanenten physiologischen Flora der Mukosa gehören.

Die in Mitteleuropa relevanten, humanpathogenen Pilze verursachen nur dann systemische (invasive) Infektionen, wenn es zu lokalen oder systemischen Störungen der immunologischen Abwehr kommt. Angeborene oder erworbene Störungen der zellulären Abwehr sind entscheidende Risikofaktoren. Es handelt sich also um opportunistische Infektionen. Lediglich die in Deutschland nur als importierte Infektionen auftretenden Mykosen durch dimorphe Pilze gelten als obligat pathogen, wenn auch die meisten dieser Infektionen bei Immun kompetenten Patienten milde oder sogar subklinisch verlaufen. Eine Meldepflicht gemäß Infektionsschutzgesetz (IfSG) besteht für keine der besprochenen Erreger oder Erkrankungen.

Die Diagnose einer invasiven Mykose beruht auf dem histologischen und/oder kulturellen Nachweis in primär sterilem Untersuchungsmaterial. Der kulturelle Nachweis sollte einerseits zur Spezies-Identifizierung, andererseits zur Bestimmung der Antimykotika Empfindlichkeit immer angestrebt werden. Basierend auf dem mikroskopischen oder kulturellen Nachweis in primär unsterilem Material, wie Untersuchungsmaterialien aus dem Respirationstrakt, kann nicht zwischen Kontamination, Kolonisation und Infektion unterschieden werden. Kultur-unabhängige Methoden, wie Antigen- oder Antikörpernachweise können wegen der meist eingeschränkten Sensitivität und Spezifität nur als hinweisend auf eine Infektion gewertet werden. Eine Ausnahme stellen die sehr sensitiven und spezifischen Antigennachweise bei Kryptokokkose dar. Molekularbiologische Nachweise sind in der Mykologie erst in der Entwicklungs- bzw. Validierungsphase. Meist sind solche Methoden nur in spezialisierten Laboren etabliert.

Jedes mikrobiologische Labor sollte in der Lage sein, humanmedizinisch relevante Pilze nachzuweisen. Das vorzuhaltende diagnostische Methodenspektrum sollte als Basis immer die Mikroskopie und Kultur auf Universal- und Selektivmedien umfassen. Die häufigsten Candida- und Aspergillus-Arten sollten auf Basis der Morphologie bzw. des biochemischen Leistungsvermögens bis zur Speziesebene identifiziert werden können. Für die Kryptokokkose sollte Tusche für ein Liquorpräparat, ein Antigen-Test und Medien für die Kultur vorgehalten werden. Mindestens ein Färbeverfahren für die Pneumocystis Diagnostik sollte etabliert sein. Da jedes Pilzisolat aus primär sterilem Material bis zur Speziesebene identifiziert und auch einer Empfindlichkeitsprüfung unterzogen werden sollte, bietet sich eine Zusammenarbeit mit einen Konsiliar- oder Referenzlabor an.

Je nach Patientengut und Infektionshäufigkeit können weitere Verfahren im Labor etabliert werden: Antigen-Nachweise für Candida und Aspergillus, Antikörpernachweise, Empfindlichkeitsprüfung gegen Antimykotika, molekularbiologische Methoden zum Erregernachweis und zur Spezies-Identifizierung. Die Diagnostik der außereuropäischen Systemmykosen durch dimorphe Pilze sollte Speziallaboratorien überlassen werden, auch, weil die Erreger dieser Infektionen nach der Biostoffverordnung unter die Laborsicherheitsstufe L3 fallen. Für alle Labore mit mykologischer Diagnostik ist die Teilnahme an entsprechenden Ringversuchen obligatorisch.

45.2 Candida-Infektion

45.2.1 Verbreitung und klinische Symptomatik

Candida-Arten können beim Menschen lokale (z.B. Soor, Windeldermatitis) wie systemische (invasive) Infektionen verursachen. Die medizinisch relevante Art ist C. albicans als häufigster Verursacher von Schleimhaut- und Organmykosen. Infektionen mit C. glabrata, C. tropicalis, C. krusei, C. guilliermondii und anderen Spezies werden aber mit zunehmender Häufigkeit beobachtet. Nur C. albicans hat den menschlichen Oro-Intestinaltrakt als natürliches Habitat /10, 11, 12, 13, 14, 15/.

Infektionswege

Meist handelt es sich um endogene Infektionen. Die normalerweise kommensalisch vorkommenden Hefen erlangen bei Störung der Abwehrmechanismen pathogene Bedeutung. Eintrittspforten sind vor allem der Oro-Respirationstrakt, intravasale Zugänge oder der Intestinaltrakt, z.B. bei Epithelläsionen durch eine zytotoxische Chemotherapie. Exogene Infektionen, z.B. durch kontaminierte Infusionslösungen oder durch Übertragungen durch das medizinische Personal sind beschrieben.

Prävalenz und Inzidenz

Orale und ösophageale Candida-Infektionen sind bei HIV-infizierten Patienten sehr häufig, in der prä-HAART (Highly active antiretroviral therapy)-Ära ging man von bis zu etwa 90 % aus. Bei Tumor-Patienten oder Knochenmark-Transplantierten liegt die Rate bei 25–35 %. Meist ist C. albicans verantwortlich.

Die Häufigkeit von Candidämien ist von Land zu Land und auch von Krankenhaus zu Krankenhaus sehr unterschiedlich. Relative Häufigkeiten von 5–15 % der positiven Blutkulturen sind beschrieben. In Risikogruppen, wie beispielsweise Patienten mit Sepsis zeigte eine deutsche Studie eine Häufigkeit von 17 %, bei Patienten mit Leukämien werden Zahlen zwischen 7 % und 30 % berichtet.

Die Mehrzahl der systemischen Infektionen wird durch C. albicans verursacht (45–60 %), andere Spezies sind seltener (C. glabrata 15–30 %, C. tropicalis 10–30 %). Allerdings ist die prozentuale Erregerverteilung abhängig vom Patientengut: So wird beispielsweise bei Frühgeborenen häufiger C. parapsilosis nachgewiesen, bei alten und bei multimorbiden Patienten häufiger C. glabrata. Insgesamt ist in allen Untersuchungen zur Erregerverteilung eine Zunahme von non-C. albicans-Spezies zu verzeichnen. Die Letalität bei systemischen Candida Infektionen liegt zwischen 15 % und 30 %.

Klinische Symptomatik

Lokale Infektionen der Schleimhaut sind die häufigste Manifestation einer Candida-Infektion. Das klinische Bild reicht von oralem Soor über atrophische Schleimhaut-Infektionen, der Soor-Oesophagitis, vaginalen Infektionen und Balanitis, bis zu Haut- (Windelsoor) und Nagelinfektionen. Gemeinsam ist diesen Manifestationen eine lokale oder systemische Störung der Abwehr. Systemische Faktoren sind Altersextreme, Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes mellitus, angeborene oder erworbene T-Zelldefekte (AIDS, maligne Tumoren und deren antineoplastische Therapie, systemische Steroidtherapie, Graft-versus-Host-Disease). Weitere Ursachen sind Mangelernährung, langdauernde Antibiotikagaben (> 2 Wochen), intravasale Katheter, maschinelle Beatmung, Hämodialyse, parenterale Ernährung, gastrointestinale Perforationen und Pankreatitis. Als lokale Faktoren kommen Strahlentherapie, Steroid-Sprays oder das Tragen einer Zahnprothese in Frage.

Obwohl es insbesondere bei intensivmedizinisch versorgten Patienten unter langdauernder Antibiose häufig zu einer Kolonisation der tiefen Atemwege kommt, sind auf die Lunge beschränkte invasive Infektionen eine Rarität.

Invasive Candidainfektion /14/: Einer invasiven, systemischen Infektion geht meist eine mukokutane Kolonisation voraus. Jedes innere Organ kann im Rahmen einer hämatogenen oder lymphogenen Dissemination befallen werden. Diagnostisch wie therapeutisch anspruchsvoll sind die hepato-lienale Candidose und Infektionen in wenig vaskularisierten Geweben wie dem Auge (Enophthalmitis) oder dem Skelett (z.B. Spondylodiszitis).

Die klinische Symptomatik invasiver Infektionen ist unspezifisch: Fieber und erhöhte Entzündungsparameter sind häufig, Multiorganversagen und septischer Schock kommen nicht selten vor. Der opthalmologische Nachweis von sogenannten Cotton-wool Herden in der Retina ist typisch, aber nicht immer möglich. Die radiologische Diagnostik zeigt häufig eine unspezifische Infektion, in Einzelfällen können Abzesse in inneren Organen oder typische Veränderungen in Leber und Milz bei der hepato-lienalen Candidose nachgewiesen werden.

45.2.2 Labordiagnostik

Mikroskopischer und kultureller Nachweis 

Als Untersuchungsmaterialien zur Diagnostik einer Candida-Endomykose kommen in erster Linie Proben von physiologischerweise sterilen Arealen in Frage, d.h. Blut, Liquor cerebrospinalis, Punktate und Biopsien. Respiratorische Sekrete, Urin, Stuhl, Schleimhautabstriche lassen auch bei quantitativer Bestimmung der Hefezahlen keine Unterscheidung zwischen Kolonisation und Infektion zu. Im Nativ- und Grampräparat sowie in histologischen Präparaten sind Sprosszellen und eventuell Pseudohyphen zu erkennen /8, 13/.

Auf üblichen bakteriologischen und mykologischen Nährmedien wachsen Candida-Arten bei 25–37 °C innerhalb von 2–7 Tagen. Die diagnostische Sensitivität der Blutkultur beträgt 21–71 % /14/.Während die Blutkultur bei Candida noch einen Nachweis ermöglicht, wenn der Erreger im Blut zirkuliert, ist das nicht der Fall bei einer hämatogenen Aussaat und bei tief sitzenden Infektionen der Gewebe, denn Candida ist schon aus dem Blut in die Gewebe vor der Blutentnahme übergetreten /15/. Die Blutkulturen haben auch den Nachteil einer begrenzten turn around time, und dass sie erst spät im Verlauf der Erkrankung positiv werden /14/. Die Identifizierung erfolgt anhand morphologischer Kriterien und biochemisch durch Fermentation und Assimilation von Zuckern. Auch die MALDI-TOF-Massenspektroskopie stellt eine sichere Methode zur Speziesidentifizierung dar. Molekularbiologische Methoden sind nicht in allen Laboren etabliert.

Molekularbiologischer Nachweis

Für den molekularbiologischen Nachweis von Candida-DNA in Blut oder Serum ist eine Reihe von in-house Assays beschrieben, deren diagnostische Sensitivität 88– 98 % bei einer Spezifität von 88–95 % beträgt. Auch kommerziell erhältliche PCR Systeme sind verfügbar (Multiplex-PCRs zum Nachweis von Sepsiserregern unter Einschluss der häufigsten Candida-Arten) /8, 16/.

45.2.2.1 Antigennachweis 

Literatur /11, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24/.

Latex-Agglutination zum Nachweis des hitzelabilen Antigens

Durch Immunisierung von Kaninchen mit Hitze abgetöteten Sprosszellen von Candida albicans gewonnene Antikörper sind an Latex-Partikel adsorbiert. Hitze labiles Antigen in der Probe bindet an die fixierten Antikörper und bewirkt auf diese Weise eine Agglutination des Testreagenzes innerhalb von 10 min.

Zur Kontrolle, ob tatsächlich das Hitze labile Antigen im Test reagierte oder ein bislang nicht identifizierter thermoresistenter Serumfaktor, ist eine Testwiederholung nach Erhitzen der Probe auf 56 °C für 15 Minuten empfehlenswert. Der Test kann qualitativ mit einer Probenverdünnung von 1 : 2 oder quantitativ mit einer Probenverdünnungsreihe durchgeführt werden. Der Grenztiter beträgt 1 : 4. Die diagnostische Sensitivität liegt bei 30–77 % bei einer Spezifität bei 70–88 %.

Latex-Agglutination zum Nachweis des Mannan-Antigens

Das Testreagenz für den Latex-Test besteht aus Partikeln, an die monoklonale Mannan-Antikörper (EB-CA1) adsorbiert sind. Das Patientenserum wird zur Dissoziation von Immunkomplexen und zur Zerstörung von Rheumafaktoren auf 100 °C erhitzt und zentrifugiert. Ist Mannan-Antigen in der vorbehandelten Probe vorhanden, wird das Testreagenz innerhalb von 10 Minuten agglutiniert.

Unter Verwendung des gleichen Antikörpers steht gibt es einen kommerziell Sandwich-ELISA. Bei einer ähnlichen Spezifität beider Testsysteme (70–80 %) ist die Sensitivität des ELISA höher (42–98 %).

(1,3)-β-D-Glucan-Nachweis

Für den Nachweis vom (1,3)-β-D-Glucan, einem Bestandteil der Zellwand vieler Pilze, stehen verschiedene Testverfahren kommerziell zur Verfügung. Die Tests unterschieden sich im Aufbau und in den Cutoff Werten. Das Prinzip des Nachweises ist die Aktivierung der Koagglutination in Amoebozyten der Haemolymphe von Pfeilschwanzkrebsen, ähnlich dem Limulus-Test zum Nachweis von Endotoxin. Der Nachweis erfolgt über einen anderen Stoffwechselweg, statt über die Faktoren B und C über Faktor G. Da Serum eine Reihe von Inhibitoren von Serinproteasen enthält, müssen diese vor Testansatz inaktiviert werden. Dies geschieht Hersteller-abhängig mittels Alkali-Vorbehandlung oder Zugabe von Triton X und Erhitzung auf 70 °C. Zusätzlich muss eventuell vorhandenes Endotoxin entfernt werden, entweder durch Zugabe von Faktor C oder von Polymyxin.

45.2.2.2 Antikörpernachweis 

Zum Nachweis von Candida-Antikörpern im Serum wurden eine Vielzahl unterschiedlicher Antigenpräparationen und verschiedenste Methoden eingesetzt. Im Folgenden sind drei häufig verwendete Testverfahren ausgewählt. Da weder Herstellung der Antigene noch die Testtechniken standardisiert sind, werden unterschiedliche Grenztiter angegeben. Diagnostische Sensitivität und Spezifität des Antikörpernachweises sind für die Diagnose einer invasiven Candida-Infektion als gering einzustufen /13, 21, 25/.

Indirekte Hämagglutination

Durch Phenol-Wasser-Extraktion gewonnene Polysaccharide sind an Schaferythrozyten adsorbiert. Diese mit Antigenen sensibilisierten Erythrozyten werden durch Antikörper, vorwiegend der Immunglobulinklasse M, makroskopisch sichtbar agglutiniert. Der Test kann auch als Mikromethode durchgeführt werden.

Indirekte Immunfluoreszenz

Als Antigen werden auf Objektträger fixierte Blastosporen verwendet. Im Fluoreszenz mikroskopischen Bild zeigt sich das Vorliegen von Antikörpern durch eine Fluoreszenz der gesamten Zellen oder Zellkonturen. Durch Verwendung schwerkettenspezifischer Anti-Humanglobulin-Seren als Indikatorreagenzien lassen sich die Immunglobulinklassen (IgG, IgM, IgA) der Antikörper differenzieren.

Enzymimmunoassay

Verwendet werden Candida-Antigene, die entweder direkt (Proteinantigene) oder mit Hilfe spezifischer Antikörper von Kaninchen (Polysaccharidantigene) an Polystyrol-Mikrotitrationsplatten fixiert sind. An die Antigene gebundene Antikörper werden mit Hilfe enzymmarkierter Anti-Human-Seren nachgewiesen. Durch Verwendung schwerkettenspezifischer Anti-Humanglobulin-Seren werden die Immunglobulinklassen der Antikörper differenziert.

45.2.3 Bewertung 

Literatur /18, 19, 26, 27/

Der kulturelle Nachweis aus primär sterilem Material ist bei Verdacht auf invasive Candida-Infektion immer anzustreben. Die Diagnose gilt als gesichert, wenn mindestens eines der folgenden Kriterien erfüllt ist:

• Wiederholter Nachweis in Blutkulturen von verschiedenen Tagen.
• Kultureller und/oder histologischer Nachweis in Gewebebiopsien.
• Mikroskopischer und/oder kultureller Nachweis in normalerweise sterilen Flüssigkeiten, z.B. Liquor cerebrospinalis, Gelenkflüssigkeit.

Diese diagnostische Sicherung ist unter klinischen Bedingungen häufig nicht zu erreichen. In der Regel ist nur eine Wahrscheinlichkeitsdiagnose durch synoptische Abwägung von prädisponierenden Faktoren, Erkrankungs- und Therapieverlauf sowie labordiagnostischen Befunden zu stellen. Eine Aussage kräftige Validierung molekularbiologischer Tests liegt bislang nicht vor. Sie sollten daher Speziallaboratorien vorbehalten werden.

Bei den Antigen-Nachweisen wird die diagnostische Wertigkeit des hitzelabilen Antigens unterschiedlich beurteilt. Um die diagnostisch Aussage kräftigen hohen Antigentiter zu erfassen, werden wiederholte Serumuntersuchungen empfohlen. Hohe Antigentiter können auf eine invasive Infektion hindeuten, kommen aber auch bei oberflächlicher Kolonisation mit Candida-Hefen vor. Falsch-positive Reaktionen können durch Rheumafaktoren verursacht werden und bei hohen Creatinin im Serum vorkommen. Manche Autoren halten Tests mit Hitze labilem Antigen aufgrund ihrer geringen diagnostischen Sensitivität und Spezifität für nicht empfehlenswert.

Dem Nachweis des Candida-Mannans wird in einzelnen Studien eine höhere diagnostische Spezifität für den Ausschluss einer invasiven Candida-Mykose zugeschrieben, die diagnostische Sensitivität ist aber ebenfalls nur mäßig. Regelmäßige Untersuchungen zur Kontrolle bei Risikopatienten können jedoch entscheidende Verdachtsmomente liefern.

Für die Testverfahren zum Nachweis des (1,3)-β-D-Glucans liegen nur wenige und uneinheitliche Validierungsergebnisse vor. Positive Resultate sind bei invasiven Candida- und Schimmelpilz-Infektionen (nicht bei Zygomykosen und Kryptokokkosen) zu erwarten. Auch bei Pneumozystosen ist sich das Antigen im Serum nachweisbar. Diagnostische Sensitivitäten 58– 100 % bei Spezifitäten von 88–98 % zum Nachweis einer invasiven Mykose werden beschrieben. Auch bei diesem Test sind eine Reihe von falsch-positiven Resultaten beschrieben worden, z.B. durch intravenös applizierte Antibiotika, durch OP-Gaze, bei Hämodialyse, intravenöse Gabe von Albumin- oder β-Globulin und bei Bakteriämien. Ob der Test eine Verbesserung für die Diagnostik darstellt, ist bislang nicht ausreichend belegt.

Der Nachweis von Candida-Antikörpern im Serum hat für die Diagnostik der invasiven Candida-Infektionen keinen entscheidenden, klinisch nützlichen Fortschritt gebracht. Kein Verfahren ist geeignet, mit ausreichender Wahrscheinlichkeit zwischen invasiver Infektion, einer oberflächlichen Schleimhautmykose oder einer Candida-Kolonisation zu unterscheiden. Trotz dieser Einschränkungen ist die Bestimmung von Candida-Antikörpern in der Überwachung Infektions gefährdeter Patienten üblich. Diese Untersuchungen zur Kontrolle müssen aber regelmäßig (mindestens 1 × wöchentlich) durchgeführt werden. Bei Patienten mit intakter Antikörperbildung ist ein signifikanter Anstieg der Antikörpertiter von Candida (mindestens 4 fach bzw. zwei Titerstufen) verdächtig auf eine verstärkte Candida-Exposition, deren klinische Bedeutung durch zusätzliche Untersuchungen abgeklärt werden muss.

Bei Patienten mit gestörter Antikörperbildung kann trotz manifester Candida Infektion ein signifikanter Antikörperanstieg ausbleiben. Je nach Änderung der Immunitätslage können auch stark schwankende Antikörpertiter auftreten.

Die Verlaufskontrolle der Antikörperdynamik dürfte bei immunsuffizienten Patienten, z.B. im Rahmen der Intensivpflege, als zusätzliches diagnostisches Kriterium einen gewissen Wert besitzen. Bei immunsupprimierten Patienten, die das höchste Risiko für eine invasive Candida-Infektion aufweisen, ist die Antikörper-Bestimmung am wenigsten aussagekräftig. Eine Reihe von Studien weist darauf hin, dass eine Kombination verschiedener Testverfahren die Aussagekraft der Diagnostik erhöht. Allerdings stehen auch zu diesem Punkt größere Studien aus.

45.3 Cryptococcus neoformans (Kryptokokkose)

Die Gattung Cryptococcus umfasst 19 Spezies, von denen die meisten als bekapselte Hefen imponieren. Außer den Infektionen durch C. neoformans (Teleomorph: Filobasidiella neoformans) sind auch Infektionen durch C. gattii, seltener durch C. albidus, C. laurentii und C. adeliensis beschrieben /12, 28, 29/.

Die Schleimkapsel von C. neoformans gehört neben der Fähigkeit zum Wachstum bei 37 °C und der Melaninbildung zu den klassischen Pathogenitätsfaktoren.

45.3.1 Verbreitung und klinische Symptomatik 

Literatur /10, 30, 32/

C. neoformans ist weltweit verbreitet. Er wird besonders häufig in Vogel-, insbesondere Tauben- und Papageienkot sowie an Nistplätzen, aber auch auf tropischen und subtropischen Pflanzen und Obst gefunden. C. gattii wurde dagegen nie bei Vögeln gefunden, sondern vornehmlich auf Eucalyptus-Bäumen und in Abwasser. Neben dem Menschen können auch Haustiere, insbesondere Katzen, erkranken.

Infektionswege

Die Infektion mit den Erregern erfolgt durch Inhalation erregerhaltigen Staubs. Die Inkubationszeit beträgt vermutlich bis zu mehrere Wochen. Eine Übertragung von Tieren (auch von erkrankten Haustieren) auf Menschen oder von Mensch zu Mensch ist bislang nicht beobachtet worden.

Prävalenz und Inzidenz

In Europa erworbene Kryptokokkosen werden meist durch C. neoformans verursacht. Eine Exposition gegenüber C. neoformans kommt vermutlich häufig vor, führt aber in der Regel nicht zu einer Symptomatik. Symptomatische Infektionen sind vorwiegend bei immunsupprimierten Patienten mit T-Zell-Defekt zu beobachten. Patienten mit AIDS haben in 2,9–13,3 % der Fälle Cryptococcus-Infektionen, obwohl diese Rate nach Einführung der HAART (Highly active antiretroviral therapy) bei HIV-infizierten Patienten deutlich gesunken ist. Andere Risikogruppen sind Patienten nach Organtransplantation, unter Chemotherapie bei malignen Tumoren oder unter länger zeitiger Medikation mit Steroiden. Zunehmend werden Infektionen bei Personen ohne Prädisposition beschrieben.

Infektionen mit C. gatti sind auf tropische/subtropische Regionen begrenzt. Aber auch in Anpflanzungen von Eukalyptusbäumen in Mittelmeerländern ist C. gattii nachweisbar. Wegen der höheren Virulenz erkranken immunkompetente Personen häufiger, als es der Fall ist bei C. neoformans.

Klinische Symptomatik

Nach Inhalation des Erregers auftretende pulmonale Infektionen verlaufen asymptomatisch oder mit nicht charakteristischen Symptomen. Durch hämatogene und lymphogene Streuung kann praktisch jedes Organ oder Organsystem befallen werden. Da der Erreger Neurotropismus aufweist, sind die Hauptmanifestationen der Kryptokokkose Meningitis oder Meningoenzephalitis. Unspezifische neurologische Befunde wie Kopfschmerzen, Parästhesien, psychische Veränderungen oder fokale Anfälle können Anlass für eine entsprechende Diagnostik sein. Neben akuten können auch chronische Verlaufsformen auftreten. Eine primär kutane Infektion ist ebenfalls möglich.

45.3.2 Labordiagnostik 

Für die Diagnostik der Kryptokokose sollten die kulturellen Nachweismethoden und die mikroskopische und die serologische Antigen-Diagnostik parallel eingesetzt werden. Die Diagnostik ist immer als Notfalldiagnostik anzusehen /8/.

Mikroskopischer und kultureller Nachweis

Für den mikroskopischen Erregernachweis kommt in erster Linie Liquor cerebrospinalis in Frage. Diese sollte 10 Minuten bei 3.500 × g zentrifugiert werden und der Überstand für den Nachweis des Cryptococcus-Antigens eingesetzt werden. Das Sediment wird mit 0,5 ml Liquor cerebrospinalis resuspendiert und für die mikroskopische und die kulturelle Untersuchung eingesetzt. Bei pulmonalen Manifestationen kann der Erreger in respiratorischen Materialien nachgewiesen werden /6, 25, 30/.

Grampräparate von Liquor cerebrospinalis, insbesondere aber von respiratorischen Sekreten können Artefakte aufweisen, die leicht mit Cryptococcus-Zellen verwechselt werden können. Bei Verdacht auf Kryptokokkose sollte deshalb ein Tuschepräparat gemacht werden. Mit dem Tuschepräparat sind bei 25–50 % der Patienten mit Cryptococcus-Meningitis die typischen Sprosszellen mit doppelbrechendem Rand, granuliertem Zytoplasma und dicker Kapsel zu finden. Jeder mikroskopische Befund muss durch die Kultur des Erregers bestätigt werden.

Auch bei negativem mikroskopischem Befund ist die Kultur angezeigt. Als Materialien sind Liquor cerebrospinalis, respiratorische Sekrete wie bronchoalveoläre Lavage sowie Blut, Urin und Gewebeproben zu verwenden.

Molekularbiologischer Nachweis /33/

Der PCR-Nachweis von C. neoformans-DNA aus Gewebe ist etabliert aber nicht kommerziell erhältlich /33/.

45.3.2.1 Antigennachweis 

Literatur /25, 29, 30, 34/

Die C. neoformans-Kapselpolysaccharide (Glucurono-Xylomannan) treten im Serum, Liquor cerebrospinalis, im Urin und seltener in anderen Körperflüssigkeiten auf. Zum Nachweis dieser Antigene werden polyklonale und monoklonale Antikörper verwendet. Durch Vorbehandlung der Proben mit Pronase werden Rheumafaktoren eliminiert und Immunkomplexe gespalten. Falsch positive und falsch negative Reaktionen sowie das Auftreten eines Prozonenphänomens werden vermindert. Mit dem Antigentest werden auch zuverlässig Infektionen durch C. gattii nachgewiesen. Die Antigennachweise mittels Enzymimmunoassay und Latex-Agglutinationstest sind bezüglich der diagnostischen Sensitivität und Spezifität gleichwertig.

Latex-Agglutination

Das Testreagenz besteht aus Latexpartikeln, an die monoklonale Antiglucuronoxylmannan-Antikörper adsorbiert sind. Bei Anwesenheit von Antigenen in der Probe kommt es zur Agglutination. Die untere Nachweisgrenze im Serum liegt bei 50 ng/ml. Bei Liquor cerebrospinalis ist eine Vorbehandlung nicht erforderlich.

Enzymimmunoassay

Polyklonale Cryptococcus-Antikörper, die an die Näpfe von Mikrotiterplatten adsorbiert sind, binden an in der Probe vorhandene Cryptococcus-Antigene. Die Bindung wird durch einen markierten monoklonalen Cryptococcus-Antikörper nachgewiesen. Der Test kann quantitativ durchgeführt werden. Auch mit dem Enzymimmunoassay wird C. gattii-Antigen zuverlässig nachgewiesen.

Werden dagegen im Testsystem monoklonale C. neoformans-Antikörper eingesetzt kann es zum falsch negativen Ausfall des Testsystems bei C. gattii-Infektionen kommen.

Die diagnostische Sensitivität beider Testmethoden liegt bei 98–100 %, die diagnostische Spezifität bei 98–99 %.

Immunchromatographie

In immunchromatographischen Schnelltesten (lateral Flow Assay, LFA) kann Cryptococcus-Antigen mit hoher Sensitivität und Spezifität in Serum, Plasma, Liquor cerebrospinalis oder Urin nachgewiesen werden. Die Streifen sind mit 4 verschiedenen Cryptococcus-Antigenen beschichtet. Ein Vorteil ist die einfache Handhabbarkeit /34/.

45.3.3 Bewertung

Der kulturelle Nachweis des Erregers ist immer anzustreben. Für den Schnellnachweis des Erregers bei Verdacht auf Cryptococcus-Meningitis ist ein Tuschepräparat von Liquor cerebrospinalis geeignet, wobei falsch-negative Ergebnisse in bis zu 2/3 der Patienten zu berücksichtigen sind. Molekularbiologische Verfahren sind nur in spezialisierten Laboratorien als in-house Tests etabliert /8, 30/.

Der Nachweis von C. neoformans-Antigenen im Liquor cerebrospinalis gilt als empfindliches und spezifisches Zeichen einer Cryptococcus-Meningitis, wobei die Antigene in der Hälfte der Fälle zusätzlich im Serum und im Urin nachzuweisen sind. Ein alleiniger Antigennachweis im Serum belegt mit hoher Wahrscheinlichkeit eine extrameningeale Infektion, wenn auch die Empfindlichkeit der Tests in diesen Fällen geringer ist. Wiederholte Untersuchungen erhöhen die diagnostische Sicherheit und sind für die Verlaufskontrolle wertvoll. Ansteigende Antigentiter werden als Hinweis auf eine Progredienz der Infektion mit ungünstiger Prognose gewertet. Bei erfolgreicher antimyzetischer Therapie zeigt sich ein Titerabfall der Antigene.

Falsch-positive Reaktionen im Serum wurden bei disseminierter Trichosporon asahii (beigelii)-Infektion beschrieben, falsch-positive Reaktionen im Liquor vereinzelt bei Patienten mit Bakteriämie bzw. Malignomen. Unspezifische Agglutination des Latex-Testreagenz wurde bei Liquorproben beobachtet, die mit Agar und Puder von Latex-Handschuhen kontaminiert waren. Auch können Agglutinationen unspezifisch sein wenn die Probe mit der Öse bereits auf Nährmedien ausgestrichen worden war und die Öse wieder in die Probe eingetaucht wurde. Die Aufbewahrung von Proben und Enzymgemisch zur Vorbehandlung der Proben in silikonisierten Röhrchen kann ebenfalls unspezifische Agglutination bedingen. Der Nachweis von Cryptococcus-Antikörpern hat keine Verbreitung in diagnostischen Laboratorien gefunden. Kommerziell steht kein Testsystem zur Verfügung.

45.4 Aspergillose

Literatur /1, 10, 12, 28, 35, 36/

Schimmelpilze des Genus Aspergillus sind weltweit verbreitet. Sie sind in Erde, Luft und Wasser nachweisbar, insbesondere in abgestorbenem und verrottendem organischen Material. Die meisten Spezies vermehren sich asexuell (Konidiophoren und Konidien), bei einigen ist aber auch ein Teleomorph (sexuelle Vermehrung) beschrieben, das dann zur taxonomischen Einordnung im Phylum Ascomycota führt. Von den etwa 180 beschriebenen Spezies haben 33 human pathogene Bedeutung. A. fumigatus, seltener A. flavus, A. terreus oder A. nidulans verursacht bei immun supprimierten Patienten lebens bedrohliche Infektionen, die mit einer hohen Letalität (30–87 %) einhergehen. Andere klinisch relevante Erkrankungen sind das Aspergillom sowie allergische Manifestationsformen.

45.4.1 Verbreitung und klinische Symptomatik

Infektionswege

Der Infektionsweg ist vor allem aerogen, und das Wichtigste von invasiven Infektionen betroffene Organ ist die Lunge. Aspergillus-Sporen (Konidien) sind regelmäßig in der Umgebungsluft nachweisbar. Hohe Konzentrationen finden sich in der Nähe von Komposthaufen. Auch Bautätigkeiten im Krankenhausbereich und kontaminierte Klimaanlagen führen zu einer erhöhten Luftbelastung mit Schimmelpilz-Sporen. Deshalb sollten Pflanzenkulturen in Erde in der Umgebung von immunsupprimierten Risikopatienten vermieden werden. Mittels HEPA (high-efficiency particulate air)-Filtration kann eine sporenfreie Innenluft erreicht werden. Wegen des ubiquitären Vorkommens hat der vereinzelte Nachweis von Aspergillus spp. in respiratorischen Materialien keine Bedeutung, wenn keine Risikokonstellation für eine Infektion oder keine klinische Symptomatik vorliegt. Kontaminierte Nahrungsmittel, vor allem Nüsse und Getreide, sind möglicherweise eine weitere Infektionsquelle, obwohl gastrointestinale Infektionen eine Rarität darstellen. Eine Übertragung von Mensch zu Mensch ist sehr selten.

Prävalenz und Inzidenz

Die allergische bronchopulmonale Aspergillose (ABPA) tritt bei etwa 1–2 % der Patienten mit Asthma und durchschnittlich 7 % der Patienten mit Mukoviszidose auf. Das Aspergillom entsteht typischerweise in präformierten Höhlen, wie sie bei chronischen Lungenerkrankungen (bullöses Emphysem, Sarkoidose, Tuberkulose, bakterielle Lungenabzesse usw.) auftreten können.

Zur Häufigkeit invasiver Aspergillus-Infektionen können keine exakten Angaben gemacht werden. In Abhängigkeit vom untersuchenden Zentrum und der Risikokonstellation liegt die Inzidenz bei 1–23 %. Da die prolongierte Neutropenie (unter 1,0 × 10⁹/l) für mehr als 14 Tage Hauptrisikofaktor für eine Aspergillose ist, treten invasive Verlaufsformen zu 5–20 % bei Patienten mit hämato-onkologischen Erkrankungen auf. Auch Patienten nach Organtransplantationen (1–20 %), AIDS-Patienten, Tumorpatienten unter Immunsuppressiva, Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung und Patienten mit Autoimmunerkrankung unter hohen Dosen von Kortikosteroiden gehören zu den Risikogruppen.

Eine deutsche Studie über Resultate von Obduktionen zeigte für die Jahre 2001 bis 2005, dass ca. 20 % der Patienten mit hämatologischen Neoplasien invasive Mykosen aufwiesen. Zwei Drittel der invasiven Mykosen wurden erst autoptisch diagnostiziert. Bei 2/3 handelte es sich histologisch um Aspergillosen. Die Letalität liegt je nach Grunderkrankung bei 30–80 %.

Klinische Symptomatik

Die ABPA zeichnet sich durch eine pulmonale Verschlechterung bei vor bestehender Grunderkrankung (Asthma, Mukoviszidose), flüchtige pulmonale Infiltrate und positive IgE-Antikörper aus. Aspergillome sind meist asymptomatisch. Werden allerdings Gefäße erodiert, können lebensbedrohliche Hämoptysen auftreten. Die chirurgische Intervention ist Therapie der Wahl. Auch die Nasennebenhöhlen können befallen sein, das klinische Bild entspricht dann einer chronischen Sinusitis.

Invasive Infektionen treten wegen des meist aerogenen Infektionsweges häufig als pulmonale Aspergillosen auf. Die Symptome sind unspezifisch: Husten, Dyspnoe, Antibiotika-resistentes Fieber, Hämoptysen. Bei Risikopatienten mit Therapie refraktärem Fieber sollte frühzeitig eine Bildgebung der Lunge mittels CT durchgeführt werden. Die Erreger können über den Blutweg oder per continuitatem disseminieren. Die zerebrale Aspergillose geht mit einer extrem hohen Letalität einher.

Klinische Manifestationen und Risikofaktoren bei Aspergillusinfektionen sind aufgeführt in Tab. 45.4-1 – Risikofaktoren und klinische Manifestationen der Infektion mit Aspergillus.

45.4.2 Labordiagnostik

Mikroskopischer und kultureller Nachweis /35, 37, 38/

Der mikroskopische Erregernachweis (typische septierte Hyphen mit Verzweigungen im 45° Winkel) in Gewebeproben ist beweisend für eine invasive Schimmelpilz-Infektion. Der Nachweis erfolgt mittels Grocott-Gomori Silberfärbung oder PAS-Färbung, erlaubt aber keine Spezies-Identifizierung. Weniger aussagekräftig ist der mikroskopische Nachweis in primär unsterilem Material wie respiratorischen Sekreten. Dennoch kann bei einem Risikopatienten der Nachweis von Aspergillus spp. hinweisend auf eine Infektion sein. Wegen der höheren Nachweisempfindlichkeit ist als Nachweisverfahren eine Färbung mit optischen Aufhellern wie Calcofluor white empfehlenswert. Diese Fluoreszenzfarbstoffe binden an Polysaccharide der Pilz-Zellwand. In der üblichen Färbung nach Gram sind die Hyphen nur schwer erkennbar.

Der kulturelle Nachweis zur Spezies-Identifizierung und Resistenztestung ist immer anzustreben. Aspergillus-Arten wachsen auf Universal- und Selektiv-Nährmedien innerhalb von wenigen Tagen Bebrütung bei den in der Bakteriologie üblichen Temperaturen der Bebrütung. Die Identifizierung von Spezies basiert auf der makro- und mikroskopischen Koloniemorphologie. Molekularbiologische Verfahren (DNA-Chip-Technologie, Sequenzierung der ITS-Region) werden von Speziallaboratorien durchgeführt. Obwohl bislang selten, sind Isolate mit Triazol-Resistenz beschrieben worden. Eine Resistenztestung erscheint bei Isolaten aus invasiven Infektionen sinnvoll.

Molekularbiologischer Nachweis

Für den molekularbiologischen Nachweis von Erreger-DNA in Blut, Serum, respiratorischen Sekreten oder Gewebeproben sind eine Reihe von In-house Assays beschrieben, deren diagnostische Sensitivität 40–100 % bei einer Spezifität von 65–100 % liegt. Auch kommerzielle Systeme stehen zur Verfügung (Multiplex-PCRs zum Nachweis von Sepsiserregern unter Einschluss von A. fumigatus, bzw. Aspergillus-spezifische PCR-Tests). Eine aussagekräftige Validierung dieser Systeme liegt nicht vor /39, 40, 41, 42/.

Molekularbiologische Methoden zum Nachweis von Erreger-DNA sollten daher Speziallaboratorien vorbehalten werden. Die Interpretation von Ergebnissen ist nur im Kontext mit der Risikokonstellation und anderen laborchemischen und radiologischen Befunden sinnvoll.

45.4.2.1 Antigennachweis

Am häufigsten wird ein ELISA zum Nachweis von im Serum zirkulierendem Galaktomannan eingesetzt, einem Zellwandbestandteil vieler Hyphomyzeten. Der Test ist nicht Aspergillus-spezifisch. Mucoromycotina (Zygomyzeten) werden nicht erfasst. Der Test beruht auf einem monoklonalen Antikörper, der gegen die β-D-(1,5)-Galactofuranosid-Seitenkette gerichtet ist. Der Nachweis des Antigens geschieht mittels eines Peroxidase-markierten zweiten Antikörpers. Vor der Untersuchung muss das Untersuchungsmaterial bei 100 °C inkubiert werden, um Immunkomplexe zu dissoziieren. Ein dimensionsloser Index wird auf Basis der Extinktionswerte des Untersuchungsmaterials und Test interner Kontrollen berechnet. Die Nachweisgrenze liegt bei 1 ng/ml Galaktomannan /40, 43, 44, 45, 46/

.Als zweites Verfahren stehen verschiedene Tests zum Nachweis von (1,3)-β-D-Glucan, einem Zellwandbestandteil vieler Pilze, zur Verfügung. Das grundlegende Prinzip ist im Beitrag 45.2 – Candida-Infektionen beschrieben.

45.4.2.2 Antikörpernachweis 

Für den Antikörpernachweis stehen zur Verfügung indirekte Hämagglutinations- oder ELISA-Tests kommerziell verfügbar. Weitere serologische Verfahren sind Tests auf Basis eines Immunoblots, der Immundiffusion, Immunelektrophorese oder Immunfluoreszenz /35, 47/.

Bei immunkompetenten Patienten und Verdacht auf Aspergillom oder ABPA kann ein positiver Antikörpertest diagnosestützend sein. Allerdings ist die Spezifität durch die große Anzahl von zum Teil kreuzreagierenden Antigenen in den Testverfahren eingeschränkt. Wenig aussagekräftig sind Testresultate bei immunsupprimierten Patienten. Diagnostische Sensitivitäten von 14–36 % und Spezifitäten von 72–99 % sind bei hämato-onkologischen Patienten mit Verdacht auf invasive Aspergillose beschrieben. Insbesondere wegen der mangelhaften diagnostischen Sensitivität kann bei diesen Patienten auf eine Antikörper-Diagnostik verzichtet werden.

45.4.3 Bewertung

Literatur /40, 43, 44, 46, 47/

Der kulturelle Nachweis von Aspergillus-Spezies in primär sterilem Material sichert die Diagnose einer invasiven Infektion und erlaubt eine Spezies-Identifizierung und Resistenztestung.

Bei mikroskopischem oder kulturellem Nachweis in primär unsterilen respiratorischen Materialien (Sputum, Bronchialsekret, Lavage-Flüssigkeit) ist eine Unterscheidung zwischen Kontamination, Kolonisation oder Infektion nicht möglich. Der Nachweis bei einem Patienten mit Risikokonstellation sollte aber zu weiterführender klinischer und radiologischer Diagnostik Anlass geben. Aus Blut oder Liquor cerebrospinalis gelingt ein mikroskopischer oder kultureller Nachweis praktisch nie.

Kommerziell erhältliche molekulargenetische Direktnachweise sind nur wenig validiert und sollten Speziallaboratorien vorbehalten sein. Die Interpretation von Ergebnissen ist nur im Kontext mit der Risikokonstellation und anderen laborchemischen und radiologischen Befunden sinnvoll.

Der am häufigsten eingesetzte Antigen-Nachweis, der Galaktomannan-ELISA, ist nur für hämato-onkologische Patienten ausreichend validiert. Bei diesen Patienten liegt die diagnostische Sensitivität zum Nachweis einer invasiven Infektion bei 70–92 % und die Spezifität bei etwa 90 %. Durch die Reduktion des Index von 1,5 auf 0,5 konnte die diagnostische Sensitivität insbesondere bei Patienten unter antimykotischer Therapie verbessert werden. Für andere Risikopatienten wie Organtransplantierte oder Intensivpatienten liegen nur wenige Daten vor, sie sprechen aber für eine deutlich geringere diagnostische Sensitivität. Dies könnte damit zusammenhängen, dass bei ungestörter Neubildung von Zellen das zirkulierende Galaktomannan rasch abgebaut wird.

Falsch-positive Ergebnisse können durch β-Laktam-Antibiotika, Ernährungslösungen oder durch Translokation von Pilzantigen aus dem Darmtrakt verursacht werden. Ein positives Resultat ist somit nur hinweisend für eine Infektion und sollte kurzfristig durch eine zweite Probe bestätigt werden. Bei Patienten mit langdauernder Neutropenie erscheinen Screening-Untersuchungen mit einer Frequenz von ein bis zwei Untersuchungen pro Woche gerechtfertigt.

Untersuchungen in bronchoalveolärer Lavage zeigen eine im Vergleich zum Serum deutlich höhere diagnostische Sensitivität. Eine Studie zeigt für einen ELISA-Index cutoff-Wert von 1,0 eine Sensitivität von 96 % und eine Spezifität von 88 % bei Patienten mit hämato-onkologischer Erkrankung. Auch die Untersuchung von Liquor cerebrospinalis ist möglich. Derzeit ist der Test allerdings nur für Serum zugelassen. Unter suffizienter Therapie fallen die Antigenkonzentrationen rasch ab. Der Test ist somit zum Verlaufsmonitoring einsetzbar.

Für die Nachweisverfahren des (1,3)-β-D-Glucans liegen nur wenige und uneinheitliche Validierungsergebnisse vor. Positive Resultate sind bei invasiven Candida- und Schimmelpilz-Infektionen (nicht bei Mucoromycotina-Infektionen und Kryptokokkosen) zu erwarten. Auch bei Pneumozystosen ist das Antigen im Serum nachzuweisen. Diagnostische Sensitivitäten von 58–100 % bei Spezifitäten von 88–98 % bei einer invasiven Mykose sind beschrieben. Falsch-positive Resultate treten durch intravenös applizierte Antibiotika, durch OP-Gaze und bei Bakteriämien auf.

45.5 Andere Schimmelpilze

Andere Schimmelpilze (Mucoromycotina spp., Fusarium spp., Scedosporium/Pseudallescheria spp.) sind zwar als Erreger invasiver Infektion selten, werden aber in zunehmender Häufigkeit beobachtet /10, 48/

Risikofaktoren sind neben einer Immunsuppression (Neutropenie, Steriodtherapie) auch Diabetes mellitus (Mucoromycotina spp.), Hämochromatosen (Mucoromycotina spp.) oder Beinahe-Ertrinkungsunfälle (Scedosporium spp., Pseudallescheria spp.). Die Letalität ist in Abhängigkeit vom Grundleiden mit 40–90 % hoch. Die Diagnose wird histologisch und kulturell gestellt. Tests zum Antigen- oder Antikörpernachweis stehen kommerziell nicht zur Verfügung. Molekularbiologische Nachweissysteme sind beschrieben.

45.6 Pneumocystis jirovecii

Pneumocystis jirovecii (vormals carinii ssp. humanis) ist ein wichtiger Erreger pulmonaler Infektionen (Pneumozystose) bei immunsupprimierten Patienten /2/. Der in-vitro nicht anzüchtbare Erreger galt lange als Parasit, molekularbiologische Daten haben aber zu einer Einordnung als Pilz (Ascomyzet) geführt. Pneumocystis spp. lässt sich bei praktisch allen Säugetieren nachweisen, der Erreger hat aber eine hohe Wirtsspezifität. Er tritt in zwei Grundstrukturen, als amöboide Trophozoite und in Form achtkerniger Zysten, auf. Die Trophozoite binden sich an Typ1-Alveolardeckzellen in einer Schleimmatrix, die den Gasaustausch behindert. Die Zysten induzieren offenbar zusätzlich Entzündungsreaktionen.

45.6.1 Verbreitung und klinische Symptomatik

Infektionswege: Der Infektionsweg ist vermutlich aerogen. Das bislang einzig nachweisbare Reservoir für P. jirovecii, der humanpathogenen Art von Pneumocystis, ist der Mensch. Die infektiöse Erregerstruktur ist unbekannt. Ausbrüche sind bei Risikopatienten bekannt /2, 49/.

Prävalenz und Inzidenz

Serologische Untersuchungen zeigen, dass die bei Immungesunden klinisch inapparente Erstinfektion in der frühen Kindheit stattfindet. Molekulargenetisch erhobene Daten weisen darauf hin, dass Pneumozysten in offenbar geringer Keimkonzentration beim immunologisch Gesunden häufig nachweisbar sind, ohne dass eine klinische Symptomatik besteht. Wichtigste Risikofaktoren für eine klinisch apparente Infektion sind eine erniedrigte CD4⁺T-Zellzahl (unter 0,2 × 10⁹/l) oder eine immunsuppressive Therapie. Daher zählen AIDS-Patienten, hämato-onkologische Patienten, Patienten mit Transplantation und Patienten mit Autoimmunerkrankungen zu den Risikogruppen. Neuere Untersuchungen weisen auf einen Zusammenhang zwischen einer klinischen Verschlechterung bei der COPD und Pneumozysten hin.

Klinische Symptomatik

Klinisch vorherrschendes Symptom ist die respiratorische Partial- bis Globalinsuffizienz bei wenig Fieber und unproduktivem Husten. Ein erhöhtes LDH ist typisch, aber wenig spezifisch für eine Pneumozystose. Radiologisch zeigt sich eine atypische Pneumonie. Differentialdiagnostisch muss eine Mycoplasma-, Chlamydophila-, Legionella-Infektion bzw. eine Mykobakteriose bedacht werden. Systemische Infektionen sind selten.

45.6.2 Labordiagnostik

Literatur /50, 51, 52/

Mikroskopischer Erregernachweis

Für den Nachweis des Erregers in respiratorischen Materialien wie broncoalveolärer Lavage (BAL) und induziertem Sputum steht eine Reihe von Färbungen zur Verfügung. Mit der Giemsa-Färbung sind Trophozoiten und Zysten nachweisbar, mittels Grocott-Gomori-Silberfärbung, Toluidinblau-O-Färbung und Färbungen mit optischen Aufhellern, z.B. Calcofluor white, nur die Zysten. Die diagnostische Spezifität dieser Verfahren liegt bei über 99 %, die Sensitivität in der BAL bei 70–80 %. Immunfluoreszenz-Verfahren haben eine höhere Sensitivität (90 %). Da die Erreger häufig in Clustern zusammen liegen, sollten alle respiratorischen Materialien verflüssigt und mehrere Präparate untersucht werden.

Molekularbiologischer Nachweis

Molekularbiologische Verfahren stehen auch kommerziell zur Verfügung. Mittels der Real-time-PCR ist ein Nachweis von Pneumozysten aus Materialien des Respirationstrakts auch bei mikroskopisch negativem Resultat möglich. Die BAL ist das Material mit der höchsten Nachweisempfindlichkeit, aber mit der PCR können auch Trachealsekrete und induzierte Sputen untersucht werden.

Antigennachweis

Testverfahren zum Nachweis des (1,3)-β-D-Glucans scheinen bei Patienten mit klinisch relevanter P. jirovecii-Infektion zur Labordiagnose einsetzbar zu sein. Eine aktuelle Studie zeigte eine Sensitivität von 92 % und eine Spezifität von 65 %. Siehe Kapitel 45.2 – Candida-Infektionen.

45.6.3 Bewertung

Der mikroskopische Nachweis gilt als Goldstandard für die Labordiagnose einer Pneumocystis-Pneumonie. Positive Resultate korrelieren gut mit dem klinischen Bild. Welche der Färbeverfahren eingesetzt werden, hängt von der Erfahrung des Labors ab. Kommerziell erhältliche molekularbiologische Verfahren sind unzureichend validiert. Wegen der offenbar hohen Durchseuchung auch der gesunden Bevölkerung ist ein positives Resultat (bei negativer Mikroskopie) hinsichtlich der Behandlungsbedürftigkeit zurückhaltend zu interpretieren. Denn zwischen einer Kolonisation und einer behandlungsbedürftigen Infektion kann nicht unterschieden werden kann.

Der Nachweis des (1,3)-β-D-Glucans im Serum hat eine diagnostische Sensitivität von > 90 %. Da aber viele andere Pilze mit erfasst werden (z.B. Candida, Aspergillus) und falsch-positive Befunde nicht selten sind, ist die Spezifität eingeschränkt. Möglich wäre der Einsatz eines solchen Testverfahrens zur Therapieüberwachung.

Testverfahren zum Antikörpernachweis stehen kommerziell nicht zu Verfügung, sind aber auch wegen der hohen Seroprävalenz einerseits, andererseits wegen der Immunsuppression der betroffenen Patienten, diagnostisch entbehrlich.

45.7 Histoplasma capsulatum (Histoplasmose, Darling’s Disease) 

Literatur /12, 53, 54/

Histoplasma capsulatum var. capsulatum (Teleomorph: Ajellomyces capsulatus) ist ein obligat pathogener, dimorpher Pilz. Die Unterscheidung von H. capsulatum in seine verschiedene Varietäten (H. capsulatum var. dubiosii und H. capsulatum var. farcinimosum) ist aufgrund neuer phylogenetischer Erkenntnisse nicht mehr gültig, wobei bestimmte Genotypen von H. capsulatum unterschiedlich häufig verbreitet sind. In natürlicher Umgebung und in vitro bei 25–30 °C wächst der Pilz in der saprophytären Myzelphase und bildet infektiöse Mikrokonidien (2–5 μm) sowie charakteristische stechapfelförmige Makrokonidien (8–15 μm) aus. Bei 37 °C entwickelt sich die parasitäre Hefephase, die aus runden bis ovalen Sprosszellen von 2–4 μm Durchmesser besteht.

45.7.1 Verbreitung und klinische Symptomatik

Literatur /53, 55, 56, 57, 58, 59/

Geographische Verbreitung

Die Histoplasmose ist im Mittleren Westen der USA, insbesondere in den Tälern des Mississippi, Ohio und Missouri sowie in Teilen Mittel- und Südamerikas endemisch. Weltweit wird über sporadische Fälle berichtet. In Zentral- und Westafrika ist die großzellige Variante von H. capsulatum (ehemals H. capsulatum var. duboisii) endemisch. Zwischen 1995 und 1999 wurden in einer Studie über Histoplasmosen in Europa 46 Fälle in Deutschland registriert. Ein großer Teil der Patienten stammte aus Endemiegebieten.

Infektionswege

Der natürliche Standort von H. capsulatum ist nitratreicher Erdboden in feucht-warmen Gebieten, wobei Kot von Vögeln und Fledermäusen besonders wachstumsfördernd ist. Die Aufnahme von Hyphenfragmenten und Konidien erfolgt durch Inhalation von Erreger haltigem Staub. Eine direkte Übertragung von Mensch zu Mensch oder von Vogel zu Mensch kommt nicht vor. Vögel und Fledermäuse können mit Histoplasma intestinal besiedelt sein, wobei nur Fledermäuse aufgrund der niedrigeren Körpertemperatur erkranken können.

Prävalenz und Inzidenz

Die Durchseuchungsrate kann nach Untersuchungen mit dem Histoplasmin-Hauttest in endemischen Gebieten (Tennessee, Kentucky) bis zu 90 % betragen. Manner wie Frauen sind gleich häufig exponiert. Eine apparente Infektion findet dagegen häufiger bei Männern statt. In den USA werden schätzungsweise 500.000 Personen/Jahr infiziert.

Klinische Symptomatik

Bei der Histoplasmose sind je nach der Lokalisation eine akute pulmonale, chronisch pulmonale und eine disseminierte Erkrankung zu unterscheiden. Des Weiteren kann nach dem Auftreten eine primäre und auf Reaktivierung beruhende Erkrankungsform auftreten. Die Inkubationszeit beträgt im Mittel 10 Tage. In über 90 % der Fälle verläuft die primäre Erkrankung asymptomatisch oder Grippe-ähnlich ab.

Der Verlauf und Schweregrad der Erkrankung hängen von der Infektionsdosis und dem Immunstatus des Betroffenen ab. Bei komplizierten Verläufen kann es zu einer Lobärpneumonie oder Perikarditis kommen.

Nach durchgemachter Infektion können Verkalkungen der hilären bzw. mediastinalen Lymphknoten oder Herde in den Lungen (sog. Coin-Lesions) als Restbefund verbleiben.

Die chronisch pulmonale Histoplasmose tritt meist bei älteren Patienten (über 50 J.) mit vorbestehendem Lungenemphysem auf, manifestiert sich als fibrosierende bzw. kavitäre Lungenerkrankung und ähnelt in ihrer klinischen Verlaufsform der Tuberkulose.

Die disseminierte Form der Histoplasmose (1 auf 2.000–5.000 manifeste Infektionen) entsteht durch hämatogene Streuung und tritt in erster Linie bei immunsupprimierten Patienten, insbesondere bei AIDS-Patienten auf. Neben der Lunge können Lymphknoten, Leber, Milz, Knochenmark, Meningen, Gastrointestinaltrakt, Haut und Schleimhaut befallen sein. Chronische Verlaufsformen zeichnen sich durch jahrelange unspezifische Symptomatik aus. Die disseminierte Histoplasmose gehört zu den AIDS-definierenden Erkrankungen. Differentialdiagnostisch zur pulmonalen Histoplasmose sollten eine Sarkoidose, Tuberkulose, atypische Mykobakteriose, Blastomykose, sowie Paracoccidioides und Coccidioidose abgegrenzt werden.

Bei der Histoplasmose, die vorwiegend in Afrika auftritt, sind Lungenaffektionen die Ausnahme. Im Vordergrund stehen subkutane Herde, granulomatöse Veränderungen in der Mundhöhle und Knochenläsionen.

45.7.2 Labordiagnostik

Mikroskopischer und kultureller Erregernachweis

Der mikroskopische Erregernachweis gelingt am ehesten aus Gewebeschnitten, Biopsien und in Knochenmarkausstrichen durch Giemsa-Färbung oder Silberfärbung nach Grocott-Gomori. Charakteristisch ist die intrazelluläre Lagerung der Sprosszellen in Makrophagen /53, 54/.

Zum kulturellen Nachweis sind Blut, Knochenmark, respiratorische Sekrete und Gewebeproben geeignet. Es können Standardmedien wie Sabouraud-Glucose-Agar verwendet werden, wobei wegen des langsamen Wachstums die Inkubation bei 30 °C bis zu 4–6 Wochen erfolgen sollte. Die Entwicklung der Hefephase auf Nährboden, die Blut und Cystin enthalten, erfolgt bei 37 °C.

Kulturnachweise sind in erster Linie bei disseminierter und chronischer pulmonaler Histoplasmose zu erwarten. Bei AIDS-Patienten mit disseminierter Histoplasmose ist in ca. 90 % der Fälle ein kultureller Nachweis möglich. Die Identifizierung kann durch die zuvor erwähnten mikromorphologischen Charakteristika der Makro- und Mikrokonidien erfolgen.

Der zeitaufwändige kulturelle Nachweis des biphasischen Wachstums wurde durch hoch-spezifische, kommerziell erhältliche Gen-Sonden abgelöst. Aufgrund der Gefahr von Laborinfektionen ist der gezielte Umgang mit dem Erreger nur in Laboren der Sicherheitsstufe 3 (Biostoffverordnung) erlaubt.

45.7.2.1 Antigennachweis 

Enzymimmunoassay

H. capsulatum-Antigen (hitzestabiles Polysaccharid) kann in Urin, Serum, Liquor cerebrospinalis und bronchoalveolärer Lavage-Flüssigkeit nachgewiesen werden. Der kommerziell erhältliche Test ist geeignet zur Diagnostik einer disseminierten Histoplasmose. Die diagnostischen Sensitivitäten betragen bei /3, 60/:

• Disseminierter Histoplasmose ca. 90 %.
• Chronisch pulmonaler Histoplasmose ca. 40 %.
• Akuter pulmonaler Histoplasmose ca. 20 %.

Die diagnostische Spezifität aus Urinproben wird mit etwa 98 % angegeben.

Falsch-positive Reaktionen können bei Coccidioidomykose, Paracoccidioidomykose oder Blastomykose auftreten. Im Serum können Rheumafaktoren und Behandlung mit Kaninchen-Thymoglobulin falsch-positive Reaktionen hervorrufen. Der Antigennachweis ist als Marker für Verlaufs- und Therapiekontrollen bei AIDS-Patienten geeignet.

45.7.2.2 Antikörpernachweis 

Antikörpertests haben bei der Diagnostik der verschiedenen Formen der Histoplasmose eine wichtige Bedeutung. Als Antigenpräparationen werden Filtrate von H. capsulatum-Myzelkulturen (Histoplasmin) und Extrakte der Hefephase verwendet /54, 59, 61/.

Komplement-Bindungsreaktion

Der Test wird mit Serum in der KBR-Technik durchgeführt. Ein vierfacher Titeranstieg im Verlauf spricht für eine akute Infektion. Kreuzreaktionen treten bei Coccidioidomykose, Blastomykose und Paracoccidioidomykose auf.

Immundiffusion

Der Test wird in einer Agarose-Platte nach der Ouchterlony-Technik durchgeführt. Zwei diagnostisch relevante Präzipitatbanden werden unterschieden, die M- und die H-Bande. Die M-Bande kann bereits im Frühstadium der Erkrankung auftreten und zeigt lange Persistenz, auch bei inaktiven Prozessen. Eine zusätzlich auftretende H-Bande gilt als Hinweis für eine aktive Infektion. Die Immundiffusion ist mit 80 % weniger empfindlich als die Komplement-Bindungsreaktion, besitzt aber eine bessere diagnostische Spezifität.

Latexagglutination: Mit Histoplasmin beschichtete Latex-Partikel werden durch Antikörper im Serum agglutiniert. Es werden in erster Linie IgM-Antikörper erfasst, weshalb der Test vor allem bei akuten Infektionen positiv ausfällt.

Enzymimmunoassay

Für den Enzymimmunoassay wird Hefephasen-Antigen eingesetzt. Die diagnostische Sensitivität beträgt 97 %, die diagnostische Spezifität 84 %. Falsch-positive Reaktionen treten bei invasiver Aspergillose, Blastomykose und unspezifischen Lungenerkrankungen auf.

45.7.3 Bewertung

Antikörper treten 2–4 Wochen nach Exposition auf und zeigen eine lang andauernde Persistenz. Je nach Erkrankungsform sind 60–80 % der Fälle seroreaktiv. Bei Immuninsuffizienz, insbesondere AIDS-Patienten, kann eine Serokonversion fehlen. Kreuzreaktionen mit anderen Pilzen können vorkommen. Im Vergleich zu den Standard-Verfahren (KBR und Immundiffusion) sind die Latex-Agglutination und der Enzymimmunoassay keine Verbesserung für die Serodiagnostik.

Der Histoplasmin-Hauttest besitzt Bedeutung für epidemiologische Untersuchungen in Endemiegebieten. Für diagnostische Zwecke wird er jedoch nicht empfohlen.

Ein PCR-Nachweis von Histoplasma-DNA ist beschrieben, ist aber noch nicht kommerziell erhältlich.

45.8 Coccidioides immitis, Coccidioides posadasii (Coccidioidomykose, Valley fever, San Joaqin Fever, Wüsten-Rheumatismus)

C. immitis und C. posadasii sind obligat pathogene, dimorphe Pilze und rufen die Coccidioidomykose vor /12/. In der saprophytären Myzelphase kommt es zur Bildung von infektiösen Arthrokonidien (2–5 μm), die bei geringsten Luftbewegungen verwirbelt werden. Die Arthrokonidien transformieren sich im Wirt zu dickwandigen runden Gebilden, sog. Sphärulen (10–80 μm), die zahlreiche (bis zu 600) Endosporen (2–5 μm) enthalten. Nach Ruptur der Sphärulen kann sich aus jeder Endospore eine neue Sphärule oder bei entsprechenden Umgebungsbedingungen die Myzelphase entwickeln.

45.8.1 Verbreitung und klinische Symptomatik

Literatur /62, 63, 64/

Geographische Verbreitung

Die Coccidioidomykose ist in Wüsten, Halbwüsten und Steppengebieten (aride Zonen) des amerikanischen Kontinents endemisch. Insbesondere ist der Pilz im Südwesten der USA (Kalifornien, Arizona, Nevada, New Mexiko, Utah, Texas) und in den angrenzenden Regionen des nördlichen Mexiko verbreitet.

Infektionswege

Das natürliche Reservoir von C. immitis und C. psodadasii ist trockener, sandig-staubiger Erdboden, wobei Nagetierbauten besonders gute Bedingungen der Entwicklung bieten. Die Infektion erfolgt bei beiden Spezies durch Inhalation von Arthrokonidien, die durch Sandstürme sowie Bauarbeiten verstärkt verbreitet werden.

Da die Gewebeformen nicht infektiös sind, ist eine Isolierung Erkrankter nicht erforderlich. Allerdings können über die respiratorischen Sekrete ausgeschiedene Endosporen zu Myzelien und infektiösen Arthrokonidien auswachsen, so dass eine Desinfektion von Körpersekreten oder mit Körpersekreten kontaminierter Materialien notwendig ist.

Prävalenz und Inzidenz

Für die USA werden ca. 100.000 Infizierte/Jahr und ca. 500–5.000 Erkrankte/Jahr geschätzt, wobei die meisten Infektionen im Spätsommer bzw. Frühherbst auftreten.

Klinische Symptomatik

Bei 60 % der Patienten mit Coccidioidomykose verläuft die Infektion asymptomatisch oder mit vorübergehenden Grippe ähnlichen Symptomen. Ca. 25 % der Infizierten entwickeln 1–3 Wochen nach der Exposition eine akute Infektion der unteren Atemwege, die von Arthralgien (Wüstenrheumatismus), Erythema multiforme oder Erythema nodosum begleitet sein kann. Diese akute pulmonale (primäre) Form heilt bei Immunkompetenten nach einigen Wochen spontan aus. In seltenen Fällen geht die akute in eine chronische pulmonale Form mit Kavernenbildung, Pleuraempyem und bronchopleuralen Fisteln über. Die disseminierte Verlaufsform (ca. 0,5 % der Infizierten) tritt häufig bei Immunsupprimierten auf und manifestiert sich extrapulmonal. Sie kann sowohl bei akuten als auch bei chronischen Verlaufsformen vorkommen. Es kommt zu granulomatösen bzw. Abszess artigen Gewebeveränderungen, die hauptsächlich die Haut, Weichteile, Knochen und Meningen betreffen. Die Coccidioidomykose kann der Tuberkulose ähneln. Zusätzlich sind differentialdiagnostisch unspezifische pulmonale Infektionen, Sporotrichose, Blastomykose, Leishmaniasis, Paracoccidioidomykose sowie Malignome zu berücksichtigen.

45.8.2 Labordiagnostik

Literatur /53, 56, 63, 65, 66/

Mikroskopischer und kultureller Erregernachweis: Als Untersuchungsmaterial kommen Sputum, eitrige Sekrete, Punktate, Liquor cerebrospinalis und Gewebeproben in Frage. Durch Silberfärbung nach Grocott-Gomori oder Markierung mit optischen Aufhellern ist der mikroskopische Nachweis von Sphärulen (20 bis 70 μm) mit Endosporen (2–5 μm) charakteristisch. Der kulturelle Nachweis gelingt auf üblichen Nährmedien bei einer Inkubationszeit von einer Woche bei 20–30 °C (Myzelphase). Zur sicheren Spezies-Identifikation ist eine Transformierung in die Hefephase auf Spezialmedien oder durch Tierversuch erforderlich.

Ein kommerzieller Test zum spezifischen DNA-Nachweis von C. immitis aus Kulturen liefert Ergebnisse innerhalb eines Tages. Aufgrund der Gefahr von Laborinfektionen ist der gezielte Umgang mit C. immitis und C. posadasii nur in Laboren der Sicherheitsstufe 3 (Biostoffverordnung) erlaubt.

45.8.2.1 Antikörpernachweis

Als Antigenpräparationen werden Autolysate und Kulturfiltrate der Myzelphase, sogenanntes Coccidioidin, verwendet. Als Untersuchungsmaterial ist Serum und Liquor cerebrospinalis geeignet.

Komplement-Bindungsreaktion (KBR)

Verdünnungen von inaktiviertem (56° C, 30 min) Serum oder Liquor cerebrospinalis werden mit Coccidioidin Lösung und einer definierten Menge Komplement für 2 h bei 37 °C (alternativ 18 h bei 4 °C) inkubiert. Anschließend wird nach Zugabe Hämolysin-sensibilisierter Erythrozyten 1 h bei 37 °C inkubiert. Fehlende Hämolyse zeigt die Anwesenheit von Antikörpern. Der Test erfasst IgG-Antikörper. Der Grenztiter beträgt im Serum 1 : 8 und im Liquor cerebrospinalis 1 : 2. Niedrigere Titer erfordern die Bestätigung durch den Immundiffusionstest. Exakte Daten zur diagnostischen Sensitivität und Spezifität liegen nicht vor.

Immundiffusion (ID)

Entsprechend der Ouchterlony-Technik werden in Agarosegel eingestanzte Auftragsstellen mit Serum oder Liquor cerebrospinalis und gegenüberliegend mit Coccidioidin-Lösung gefüllt. Eine Vordiffusion der Testflüssigkeit vor Auftragen des Antigens ist günstig. Nach Inkubation zeigt sich eine Antigen-Antikörperreaktion durch Auftreten von Präzipitatbanden. Bei Verwendung von erhitztem (60 °C, 30 min) Coccidioidin reagieren IgM-Antikörper wie im Röhrchen-Präzipitationstest. Diese Modifikation der Immundiffusion (ID) wird deshalb als IDTP bezeichnet. Bei Verwendung von nicht erhitztem Antigen reagieren insbesondere IgG- Antikörper. Diese ID-Modifikation wird als IDCF bezeichnet. Die diagnostische Sensitivität ist höher als bei der Komplement-Bindungsreaktion.

Latex-Agglutination (LA)

Als Testreagenz dienen mit erhitztem Coccidioidin beschichtete Latex- Partikel. Der Test erfasst in erster Linie IgM-Antikörper. Der Test gilt als empfindliches Screeningverfahren, jedoch treten bei ca. 15 % der Fälle falsch-positive Reaktionen auf, weshalb zur Bestätigung eine ID erfolgen sollte.

Enzymimmunoassay

Näpfchen von Mikrotiterplatten sind mit Coccidioidin beschichtet. Die Bindung von Antikörpern in einer verdünnten Serumprobe wird mit monovalenten IgM- oder IgG-spezifischen Konjugaten nachgewiesen. Die diagnostische Sensitivität beträgt bei gemeinsamer Bewertung von IgM- und IgG-Reaktion 100 %. Die diagnostische Spezifität liegt bei 96 %. Falsch-positive Reaktionen sind bei Blastomykose und pulmonalen Infektionen anderer Ätiologie möglich.

45.8.2.2 Antigennachweis

Das Coccidioides-Galactomannan kann sowohl im Serum als auch in Urin bei Patienten mit einer schwereren Verlaufsform nachgewiesen werden. Der Test kann bei kürzlich erworbenen Infektionen diagnostisch wertvoll sein, wenn noch keine Antikörperproduktion nachweisbar ist. Der Antigennachweis ist auch ein Surrogatmarker für die Pilzlast bei disseminierten Infektionen. In einer Studie /56, 65/ wurde gezeigt, dass die Vorbehandlung der Proben mit Erhitzung und EDTA Behandlung die diagnostische Sensitivität auf 73 % im Serum und auf 50 % im Urin steigert. Der Test besitzt eine hohe Spezifität bei Gesunden, wobei in 22 % der Fälle bei Patienten mit Histoplasmose und Blastomykose Kreuzreaktivitäten detektiert wurden.

Hauttest

Coccidioidin und Sphärulin werden als Testantigene eingesetzt. Die Durchführung und Interpretation entsprechen dem Tuberkulinhauttest. Der Hauttest erlaubt keine Unterscheidung zwischen latenter und manifester Infektion. Eine Anergie kann bei massiver Dissemination und progressivem Krankheitsverlauf auftreten. Der Test dient zur Feststellung des Grades der Durchseuchung in Endemiegebieten, steht aber nicht mehr kommerziell zur Verfügung /62, 63, 69/.

Molekularbiologischer Nachweis

Ein PCR-Nachweis von Coccidioides-DNA ist beschrieben, aber nicht kommerziell verfügbar /53, 63, 66/.

45.8.3 Bewertung

Im Serum sind IgM-Antikörper (Röhrchen-Präzipitation, IDTP, Latex-Agglutination) innerhalb von 2–3 Wochen nach Auftreten von Symptomen nachweisbar. Nach 6 Monaten sind sie in der Regel nicht mehr vorhanden, können aber bei Rückfall und Dissemination wieder auftreten bzw. persistieren. IgG-Antikörper (Komplement-Bindungsreaktion, IDCF) treten erst 2–3 Monate nach Erkrankungsbeginn regelmäßig in Erscheinung. Ein KBR-Titer über 16 gilt als Zeichen einer floriden Infektion mit Verdacht auf extrapulmonale Dissemination. Zur Verlaufskontrolle werden KBR-Untersuchungen im Abstand von 3–4 Wochen empfohlen. Ein signifikanter Titerabfall unter Therapie wird als günstiges prognostisches Zeichen angesehen. Bei Meningitis sind im Liquor cerebrospinalis IgM-Antikörper nur ausnahmsweise, IgG-Antikörper regelmäßig nachweisbar, wenn auch gelegentlich erst mehrere Wochen nach Erkrankungsbeginn /59, 62, 67, 68, 69/.

45.9 Blastomyces dermatitidis (Blastomykose, Gilchrist’s Disease)

Literatur /12, 70, 71/

Blastomyces dermatitidis (Teleomorph: Ajellomyces dermatitidis) ist ein temperaturabhängiger dimorpher Pilz. B. dermatitidis wächst bei 25–30 °C in seiner natürlichen Umgebung oder in vitro in der Myzelphase und bei 37 °C in der Hefephase. Die Hefezellen können in ihrer Größe variieren (8–15 μm), sind dickwandig und charakterischerweise mit einer einzelnen, breitbasig aufsitzenden Tochterzelle verbunden.

45.9.1 Verbreitung und klinische Symptomatik

Literatur /9, 53, 70, 71/

Geographische Verbreitung

Über die Inzidenz und Epidemiologie der Blastomykose liegen keine genauen Informationen vor, da der Erreger in der Umwelt schwer nachzuweisen ist und kein sensitiver Hauttest zur Verfügung steht. Aufgrund von Fallberichten zeigt die Blastomykose eine ähnliche Verbreitung wie die Histoplasmose. Sie ist in nordamerikanischen Gebieten des Mississippi und Ohio, dem mittleren Westen, den kanadischen Provinzen, die an die Großen Seen grenzen, sowie entlang des St.-Lawrence Stroms endemisch. Vereinzelte Blastomykose Fälle wurden aus Hawaii, Mittel- und Südamerika, Afrika und dem mittleren Osten berichtet. Bisher ist kein in Deutschland erworbener Fall einer Blastomykose beschrieben.

Infektionswege

Das natürliche Reservoir des Pilzes befindet sich in feuchtem Erdboden, der verfaulende Pflanzen und zerfallendes Holz (Flussufer, Biberdämme) enthält. Der häufigste Infektionsweg ist die Inhalation von Konidien, wobei direkte Infektionen durch Hautverletzungen bei Outdoor Aktivitäten oder nach Hundebiss beschrieben wurden. Eine Übertragung von Mensch zu Mensch erfolgt in der Regel nicht.

Prävalenz und Inzidenz

Die Blastomykose ist eine seltene Erkrankung. In einer Studie aus Wisconsin zwischen 2000 und 2004 lag die Inzidenz einer manifesten Infektion in städtischen Gebieten wie z.B. Milwaukee bei 1–3/100.000 Einwohnern, wobei bei Personen, die nahe an Flussläufen lebten, die Inzidenz 74/100.000 Einwohnern betrug.

Klinische Symptomatik

Die Blastomykose kann als asymptomatische Infektion, akute oder chronische Pneumonie oder als disseminierte Form auftreten. Die akute Infektion der Lunge wird nach einer Inkubationszeit von 30–45 Tagen klinisch und äußert sich mit uncharakteristischen Grippe ähnlichen Symptomen. Unbehandelt geht die Blastomykose in vielen Fällen in die chronische Verlaufsform über, die sich pulmonal mit granulomatösen, abszessartigen Veränderungen manifestiert und dem klinischen Bild einer Tuberkulose sehr ähnlich ist. Extrapulmonale Manifestationen sind in 40–80 % der Fälle Veränderungen der Haut (verrukös oder ulzerierend), zu 10–15 % der Knochen (Osteomyelitis), der Urogenitaltrakt (bei Männern vor allem Prostatitis, Epidydimitis) und seltener das zentrale Nervensystems.

45.9.2 Labordiagnostik

Direkter mikroskopischer und kultureller Erregernachweis 

Respiratorische Sekrete, Exsudate, Gewebeproben und Urin sind als Untersuchungsmaterial geeignet /70/. Im Direktpräparat (nativ oder mit optischem Aufheller) sind bei reduziertem Licht (Blende) dickwandige Sprosszellen mit einer breit aufsitzenden Tochterzelle charakteristisch. Der kulturelle Nachweis gelingt nach mindestens 14-tägiger Bebrütung auf Medien wie Saboraud-Glucose-Agar oder Hirn-Herz-Infusionsagar mit Blutzusatz bei 25–30 °C und bei 37º C. Die Anzucht aus primär nicht sterilen Materialien sollte auf hemmstoffhaltigem Substrat wie Chloramphenicol- oder Cycloheximid-Agar erfolgen.

Antikörpernachweis

Ein Antikörpernachweis gegen Blastomyces dermatitidis Antigene ist neben der Immundiffusion (ID, Ouchterlouny) auch mittels Enzymimmunoassay und Komplement-Bindungsreaktion möglich. Lediglich die ID ist kommerziell verfügbar. Als Antigene werden in der ID Extrakte der Hefephase verwendet. In der Agarosegel Technik nach Ouchterlony reagieren Antikörper im Serum durch Ausbildung von Präzipitatlinien (A- und B-Bande). Die diagnostische Sensitivität beträgt bei pulmonaler Blastomykose 65–80 % bei einer Spezifität von etwa 30 % /59, 70, 72, 73/.

Antigennachweis und molekularbiologischer Nachweis

Ein kommerzieller Test für den Antigennachweis von Blastomyces im Urin ist verfügbar. Bei geringer Spezifität beträgt die diagnostische Sensitivität 93 %. Der Test reagiert auch bei Blastomykose, Histoplasmose, Paracoccidioidomykose und Penicillinose positiv. Der Erregernachweis mit PCR ist kommerziell nicht verfügbar. Proben von BAL, Urin, Blut und anderen Körperflüssigkeiten können für immunologische und molekularbiologische Untersuchungen an das Konsiliarlaboratorium für Erreger außereuropäischer Systemmykosen am Robert Koch-Institut eingesandt werden /56, 70, 74/.

45.10 Paracoccidioides brasiliensis (Blastomykose, südamerikanische Blastomykose)

Literatur /12, 53, 75, 76, 77/

Der Erreger P. brasiliensis ist ein Temperatur abhängig dimorpher Pilz. In Kulturen bei 37° C und in vivo wächst er in der Hefeform mit charakteristischen runden oder ovalen Zellen (bis 60 μm), die von Satelliten artigen Tochterzellen (2–10 μm) umgeben sind (Pilot wheel). Bei niedrigen Temperaturen wird ein Myzel aus dünnen septierten Hyphen mit verschieden geformten Konidien (3,5–5 μm) ausgebildet.

45.10.1 Verbreitung und klinische Symptomatik

Infektionswege: Das natürliche Reservoir von P. brasiliensis ist bisher noch nicht nachgewiesen. Der Pilz wurde bislang nur zweimal aus Bodenproben isoliert. Epidemiologische und experimentelle Daten lassen vermuten, dass die ökologischen Nischen in feuchtwarmen, waldreichen Arealen liegen. Eventuell spielen Fische, Amphibien oder Gürteltiere im Lebenszyklus des Pilzes eine Rolle. Die Infektion wird wahrscheinlich durch Inhalation von Konidien aus der Umwelt akquiriert. Eine Übertragung von Mensch zu Mensch erfolgt nicht /53, 76, 78/.

Prävalenz und Inzidenz

Die Paracoccidioides Mykose ist endemisch von Mexiko bis Argentinien. Von den erfassten Erkrankungen entfallen 80 % auf Brasilien, gefolgt von Kolumbien und Venezuela. Außerhalb, oft nach jahrelanger Latenz festgestellte Erkrankungen waren in jedem Fall auf Aufenthalte in Endemiegebieten zurückzuführen. Bei Immungesunden verlaufen die Infektionen meist inapparent. Häufig sind Patienten von 30–50 J. betroffen. Männer erkranken 15-mal häufiger als Frauen. In den Endemiegebieten kommen 5 manifeste Erkrankungen pro 1 Mio. Einwohner und Jahr vor, bei einer Durchseuchung von 10–20 %.

Klinische Symptomatik

Es handelt sich um eine chronisch progrediente Erkrankung, die einer Tuberkulose ähnelt. Es werden eine juvenile Form mit akutem oder subakutem Verlauf (3–5 % der Fälle) und eine adulte, chronische Verlaufsform (über 90 % der Fälle) unterschieden. Bei der juvenilen, schnell generalisierenden Form stehen von der Lunge ausgehende Disseminationen in Milz, Leber, Lymphknoten und Knochenmark im Vordergrund der Symptomatik. Bei der adulten Form, die sich über Monate und Jahre entwickelt, ist in ca. 25 % der Fälle allein die Lunge betroffen (unifokale Form). Die Erkrankung führt zu einem emphysematischen, fibrösen Umbau der Lunge führt. Disseminationen (multifokale Form) manifestieren sich vorwiegend an der oralen und nasalen Schleimhaut, Haut, Lymphknoten und Nebennieren.

45.10.2 Labordiagnostik

Mikroskopischer und kultureller Erregernachweis /75, 77, 79/

Sputum, bronchoalveoläre Lavage, Exsudate, Liquor cerebrospinalis und Gewebeproben kommen als Untersuchungsmaterialien in Frage. Die mikroskopische Untersuchung erfolgt an Nativpräparaten (KOH) sowie nach histologischer Aufarbeitung unter Anwendung verschiedener Färbetechniken (z.B. Grocott-Gomorri-Färbung). Es können die typischen Hefezellen mit multipler Sprossung nachgewiesen werden.

Zur Anzüchtung des Erregers ist Sabouraud-Agar geeignet. Bis zum Auftreten von Kolonien ist eine Bebrütung von 10–15 Tagen bei 37 °C (Hefeform) und von 20–30 Tagen bei ca. 25 °C (Myzelform) erforderlich. Die diagnostische Sensitivität des mikroskopischen Nachweises wird mit 85–100 %, des kulturellen Nachweises mit 86–100 % angegeben.

45.10.2.1 Antikörpernachweis

Als Testantigene werden intakte Zellen der Hefeform, Extrakte der Zellwand und des Zytoplasma sowie Kulturfiltrate in einer Vielzahl von serologischen Testmethoden eingesetzt /77, 79, 80/.

Diese Verfahren zum Nachweis von Antikörpern sind mit einer hohen Rate an Kreuzreaktionen belastet. Inzwischen wurde aus Kulturfiltraten ein Glykoprotein (gp43) isoliert, dessen Peptidanteil für P. brasiliensis spezifische Epitope trägt.

Immundiffusion

Entsprechend der Ouchterlony-Technik werden in Agarosegel Auftragestellen ausgestanzt und mit Antigenlösung, z.B. 1 μg gp43, bzw. Serum beschickt. Die diagnostische Sensivität beträgt ca. 90 %, die diagnostische Spezifität 100 %.

Indirekte Hämagglutination

An Schaferythrozyten adsorbiertes gp43-Antigen wird mit Serumverdünnungen bei Raumtemperatur für 1 Std. inkubiert. Antikörper führen zur Agglutination der beladenen Erythrozyten. Die diagnostische Sensitivität und Spezifität beträgt 100 %.

Immunoblot

Die bislang vorliegenden Daten lassen den Schluss zu, dass der Nachweis von Antikörpern gegen das gp43-Antigen ein deutlicher Hinweis auf eine manifeste Paracoccidioides Mykose ist. Möglicherweise ist die Höhe der Antikörpertiter bzw. eine Titerbewegung zur Beurteilung der Aktivität der Erkrankung und des Therapieerfolgs geeignet.

45.10.2.2 Hauttest

Für Hauttests wurden zahlreiche unterschiedliche Antigenpräparationen (Paracoccidioidine) verwendet. Mit einem Polysaccharid-Antigen wurden bei 67 % der gesicherten Erkrankungen positive Reaktionen erhalten, aber auch bei 87 % der Kontrollpersonen, bei denen offenbar latente oder kreuz reagierende Infektionen vorlagen. Die Hauttests sind wegen ihrer Unspezifität diagnostisch weitgehend unbrauchbar. Kreuzreaktionen mit Histoplasmin sind bekannt /53/.

45.11 Sporothrix schenckii (Sporotrichose)

Der Erreger Sporothrix schenckii ist ein Temperatur abhängiger dimorpher Pilz /12/. In reichhaltigen und flüssigen Kulturen bei 37 °C und in vivo wächst er in der Hefeform mit charakteristischen ovalen oder zigarrenförmigen Tochterzellen. Bei niedrigen Temperaturen wird ein Myzel aus septierten Hyphen mit verschieden geformten Konidien ausgebildet, die bei längerer Bebrütung ein braun-schwarzes Pigment (Melanin) entwickeln.

45.11.1 Verbreitung und klinische Symptomatik

Literatur /81, 82/

Infektionswege

Die Sporotrichose ist weltweit verbreitet. Die meisten Fälle stammen jedoch aus den tropischen und subtropischen Regionen Amerikas. S. schenkii ist natürlicherweise auf Pflanzen und im Boden zu finden. Von der Sporotrichose sind Personen betroffen, die beruflich mit Pflanzen umgehen und Garten sowie Torf- und Erdarbeiten durchführen. S. schenckii dringt über geringfügige Stichverletzungen durch Splitter oder Dornen in das subkutane Gewebe ein. Es sind Übertragungen von Tier auf Mensch bekannt.

Inzidenz und Prävalenz

Systematische Daten sind bisher nicht verfügbar, da der Hauttest mit Sporotrichin oder der Nachweis von Antikörper nicht spezifisch genug sind. Erkrankungen sind bei Menschen jeden Alters, bevorzugt bei jungen Menschen zwischen 10 und 40 Jahren aufgetreten.

Es kommt meist zu sporadischen Infektionen. Es sind immer wieder Ausbrüche beschrieben, die von Wald- oder Torfarbeiten ausgehen. Epidemische Ausbrüche nach Katzenkontakt, Infektionen nach der Jagd auf Gürteltiere und Mensch zu Mensch Übertragung wurden berichtet. Auch sind epidemische Ausbrüche bei Haustieren, wie Hunden und Katzen, beschrieben.

Klinische Symptomatik

An der Eintrittsstelle entwickelt sich ein ulzerierender, verruköser oder rötlicher Knoten, der auch von einer Lymphangitis begleitet werden kann.

Der Pilz kann über eine Inhalation der Sporen eine granulomatöse, häufig bullöse Pneumonie verursachen, die einer Tuberkulose ähnelt. Nach hämatogener Streuung wird über zentral nervöse, artikuläre und okuläre Infiltrate berichtet. Bei Immunsuppression ist eine disseminierte Sporotrichose beschrieben.

45.11.2 Labordiagnostik

Mikroskopischer und kultureller Erregernachweis

Der kulturelle Nachweis ist der Goldstandard für den Nachweis einer Sporotrichose. Es sollten Biospien oder Gewebeschabsel von der Hautläsion bzw respiratorische Sekrete oder Liquor cerebrospinalis gewonnen und kulturell untersucht werden. Die Kultur sollte primär bei Raumtemperatur und zur Bestätigung des biphasischen Pilzes anschließend bei 37° C erfolgen /83, 84, 85/.

45.11.2.1 Antikörpernachweis

Der Antikörpernachweis mittels Immundiffusion bzw. Immunelektrophorese ist bei disseminierten Formen der Sporotrichose schon erfolgreich eingesetzt worden. Der Nacheis von Antikörpern hat jedoch aufgrund der niedrigen Sensitivität bei der häufigsten kutanen Form keinen Eingang in die Routinediagnostik gefunden. Ein Peptidorhamnan-Zellwandantigen (SsCBF) wurde in der Diagnostik der kutanen Form der Sporotrichose erfolgreich eingesetzt. Auf der Basis dieses Antigens wurde ein ELISA entwickelt, der eine 90 %ige diagnostische Sensitivität und eine 86 %ige Spezifität bei verschiedensten Formen der Sporotrichose zeigte. Aber die Anwendbarkeit des ELISA ist durch die Schwierigkeit der Antigenpräparation und der geringen Robustheit des Tests limitiert. Ein parallel dazu entwickelter Antikörperassay beruht auf dem leicht zu gewinnenden Exoantigenen der Myzelphase. Diese Antigene zeigten keine Kreuzreaktivität zu Coccidioidomykosen, Histoplasmose oder Paracoccidioidomykose bzw. Chromoblastomykose und Leishmaniose. Die Antigenpräparationen zeigten jedoch Kreuzreaktionen zu zahlreichen Schimmelpilzen.

45.11.2.2 Hauttest

Sporotrichin ist ein Glykopeptid der Zellwand in der Hefeform, welches schon früh in der Diagnose der Sporotrichose eingesetzt wurde. Es zeigten sich jedoch gehäuft falsch-positive als auch falsch-negative Reaktionen, weshalb der Hauttest nicht für die routinemäßige serologische Diagnose eingesetzt werden sollte /81/.

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