Svampinfektioner och svampdiagnostik konventionell diagnostik och nya metoder Lena Klingspor Överläkare/Docent i klinisk Mykologi Laboratoriemedicin Karolinska Institutet Karolinska Universitetssjukhuset Svampar som kan orsaka sjukdom Dermatofyter Trichophyton , Microsporum, Epidermophyton Jästsvampar Candida Cryptococcus neoformans Mögelsvampar Aspergillus,Zygomyceter, Fusarium Endemiska mykoser Lena Klingspor Characteristics: Pro->< Eu-karyot Bacteria Yeast Mold Uni-cellular Uni &multicellular multicellular 0,5-2 um 2-12 um 2-500 um Cell-division Budding Conidia & spores Asexual Asexual/Anamorph Asexual /Anamorph Sexual/Telemorph Sexual /Telemorph Biochemical identification Morphologic identification Biochmical identification Svampar som sjukdomsorsak Allergi Förgiftning = toxikos Infektion = mykos Svampar som kan ge upphov till infektioner Dermatofyter - tex Trichophyton Jästsvampar – tex Candida Mögelsvampar – tex Aspergillus Dimorfa svampar – tex. Histoplasma Invasiva Svampinfektioner (ISI) De vanligaste ISI i Sverige är jäst och mögelsvampsinfektioner (opportunistiska infektioner) orsakade av: Candida Aspergillus Kryptokocker Mindre vanligt förekommande: Trichosporon Mukormykos (Zygomykos) Malassezia Hyalohyphomykos Saccharomyces Phaeohyphomykos Varför får man svampinfektion? Balansen rubbas mellan svampen och värdorganismen Värdens försvar Svamp MILJÖN Adapted from the Mycology Initiative Ytliga mykoser • Dermatomykos = Svampinfektion i huden Dermatofyt Jästsvamp Candida Malassezia (Pityriasis versicolor) • Onychomykos = Svampinfektion i nageln Dermatofyt Candida Mögel Dermatofyter (trådsvamp) Är trådformiga svampar Benäms hyfer Många hyfer = mycelium Dermatofyter (trådsvampar) Beroende av keratin (hornämne) Angriper: Hud, hår och naglar Ytliga infektioner –benämns Tinea Klassas efter deras naturliga miljö Antropofil Trichophyton rubrum Kan smitta från golv på simhall och gympasal Geofil Microsporum gypseum Zoofil Microsporum canis: katt, hund Trichophyton verrucosum: nötkreatur, häst, gris Microsporum nanum: gris Anamnesuppgifter : Vistelse utanför Sverige Djurkontakt Ev. underliggande sjukdom Lena Klingspor Dermatofyter Epidermophyton floccosum Microsporum audouinii Microsporum canis Microsporum gypseum Trichophyton Interdigitale/mentagrophytes Trichophyton rubrum Trichophyton schoenleinii Trichophyton tonsurans Trichofyton violaceum Lena Klingspor Fotsvamp Orsakas av dermatofyter tillhörande släktet Trichophyton • Trichophyton rubrum (75%) • Trichophyton interdigitale Lena Klingspor Riskfaktorer för onychomychosis Ökad ålder Män Diabetes Nageltrauma (onychogryphosis) Fotsvett Perifer kärlsjukdom Dålig hygien Tinea pedis, speciellt "moccasin typ" Nedsatt immuförsvar I fall med Candida onychomycos är kronisk exposition av händerna i vatten en riskfaktor Molecular detection of dermatophyte species directly from clinical specimens 1. Multiplex PCR –Gelelectrophoresis (5h) nails 2. A PCR-ELISA method (24 h) skin scrapings &nails 3. Real-time PCR (4 h after overnight lysis) nail, skin and hair samples 1. Brillowska-Dabrowska A, et Med Mycol. 2010 2. Beifuss B, 3. Bergmans AM ,et al. Clin Microbiol Infect. 2009 Lena Klingspor et al Mycoses. 2009 Sep Dermatofyt-PCR Diagnostik av dermatofyter från naglar och fotskrap PCR 1-4 dagar (ange om tå eller fingernagel) Vid fingernagel utförs även odling för jästsvamp Känsligare än direktmikroskopi och odling OBS! Vid behandlingskontroll skriv detta på remissen då direktmikroskopi och odling utförs Lena Klingspor Utsvaras: Dermatofyt-DNA : Positiv för Trichophyton rubrum Dermatofyt-DNA: Positiv för annan art än Trichophyton rubrum Dermatofyt-DNA: Negativ svampar som kan orsaka onychomycosis Acremonium spp (mögel) Aspergillus spp (mögel) Candida spp. (jäst) Fusarium oxysporum (mögel) Scopulariopsis brevicaulis (mögel) Onychocola canadensis (mögel) Scytalidium dimidiatum (mögel) Lena Klingspor Jästsvamp Candida Infektioner oftast endogena I normalfloran: hud, mag-tarmkanalen, orofarynx, vagina Hud-, nagel- och slemhinneinfektioner Systemmykoser Djupa infektioner – blodförgiftning inre organ angrips Viktigt att rätt diagnos ställs RISKGUPPER: SYSTEMISK SVAMP INFEKTION Neutropeni & HSCT IVA Lever HIVInvasiv svampinfektion Lunga CGD Hjärta Bränn skador Njur Solid organ Transplantion Riskfaktorer för ISI. 1. Immunosuppression Kemoterapi Radioterapi Korticosteroider 2. Andra riskfaktorer Antibiotika CVK Mukosit TPN/Malnutrition Svampkolonisation sjukhusmiljö Candida Vanligt förekommande Candidaarter C. albicans C. glabrata C. parapsilosis C. guilliermondii C.dubliniensis C.krusei C. tropicalis C. lusitaniae Epidemiologi Candidemi ECMM survey of candidaemia in Europe Sept ‘97 - Dec ‘99 Underlying pathology/medical care of patients with candidaemia (n=2089) Surgery Intensive care Solid tumour Steroids Haematological malignancy Premature birth Solid organ transplantation HIV infection Burn No. % 933 839 471 364 257 125 74 63 29 44.7 40.2 22.5 17.4 12.3 6.0 3.5 3.0 1.4 Some patients had more than one underlying pathology/medical care Tortorano et al EJCMID 2004; 23: 317-23 Diagnostiska metoder Direkt mikroskopi Odlingar Histopatologi Serologi : antigen och antikroppstester Metaboliter (D- och L-arabinitol i urin) Molekylärbiologiska metoder Klinik och diagnostik Akut disseminerad candidos (ADC) Vanligen ospecifika symtom: antibiotikarefraktär feber ev. svår sepsis, ev. med chock Flera organ kan drabbas, t.ex.: ögon (endoftalmit/chorioretinit) hud njurar lungor hjärta (endokardit) skelett CNS Klinik och diagnostik – Candidos Akut disseminerad candidos (ADC), forts. Diagnostik upprepade blododlingar ultraljud CT (computed tomography) MR (magnetic resonance imaging tomography) biopsi ögonundersökning Klinik och diagnostik – Candidos Akut disseminerad candidos (ADC), forts. Diagnostik upprepade blododlingar ultraljud CT (computed tomography) MR (magnetic resonance imaging tomography) biopsi ögonundersökning Diagnostiska metoder Direkt mikroskopi Odlingar Histopatologi Serologi : antigen och antikroppstester Metaboliter (D- och L-arabinitol i urin) Molekylärbiologiska metoder Maldi TOF • New techniques like Matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) is a soft ionization technique used in mass spectrometry, allowing the analysis of biomolecules (biopolymers such as proteins) • The type of a mass spectrometer most widely used with MALDI is the TOF (time-of-flight mass spectrometer) • Maldi TOF has not so far proved to be sensitive enough for detecting Candida directly in blood or tissue. Namn Efternamn 24 oktober 2011 31 Procedure Overview – Simple & Easy Prepare Smear 20 min. Hybridize Wash 30 min. 30 min. • Add drop from BC+ • Add PNA probe • Fix bacteria/yeast onto slide • Probe enters cells and binds to target rRNA sequence, if present • Heat • Methanol, or • Flame fixation • Immerse slide in Wash Solution • Unbound and excess PNA probe removed from cells and slide Examine 2 min. • Fluorescence microscopy using 60x or 100x oil objective • Target bacteria/yeast fluoresce Yeast Traffic Light® PNA FISH® C. albicans/C.glabrata PNA FISH® C. albicans C. parapsilosis C. C. glabrata tropicalis C. krusei C. albicans C. glabrata Cryptococcosis En kronisk, subakut eller akut lung-, systemisk eller meningit infektion som startar med inhalation av svampen. Primär lunginfektion ger inga diagnostiska symptom och är oftast subklinisk. Vid disseminerad sjukdom har svampen en predilektion till CNS men även hud, skelett och viscerala organ kan involveras. Förekommer:globalt. Etiologiskt agent: Cryptococcus neoformans Cryptococcosis Mikroskopisk undersökning av likvor i tuschfärgning påvisar kapselförsedda jästceller • Odlingar från likvor, sputum, blod, urin, prostata-sekret • Positiva blododlingar återfinns hos 35-70% av AIDS-patienterna Cryptococcosis Antigentest på likvor, serum, urin och BAL (Latexaggluttinationstest:Immuno-Mycologics Inc; Meridian diagnostics Inc;). •90% av patienterna med kryptokockmeningit har ett positivt Latexagglutinationstest, titrarna är högre hos AIDS-patienter. •Antikroppar kan detekteras hos patienter med tidig eller lokaliserad infektion Aspergillus 95% orsakas av A.fumigatus A.flavus och A.niger Vilka drabbas? Kliniska tillstånd Lung ± hjärt transplant range (%) 19-26 Lever transplant 1.5-10 Njur transplant 0.5-10 Allogen HSCT 4-9 Autolog HSCT 0.5-6 INVASIVE ASPERGILLOSIS AND UNDERLYING DISEASE Denning Clin Infect Dis 2001 26 pp781-805 Systemisk fungal infektion Aspergillus Huvudsakligen A. fumigatus Icke endogen flora Sporer inhaleras – reduceras med LAF Bihåle och lunginfektion Positiva blododl ytterst sällan CNS-infektion förekommer Abdominal-infektion mindre vanlig Viktigtt! Konventionell Histopatologi kan inte skilja mellan Aspergillus, Fusarium och Scedosporion spp!! Kombinera med odling av BIOPSIES och/eller Immunohistokemi*! och/eller PCR/sekvensering (för att öka känligheten och specificiteten) *Jensen HE, et al. J Pathol. 1997 Systemisk Zygomykos (Mukormykos) Involverar framför allt • Rhino-facial-cranial området • Gastrointestinal trakten, • Huden Har en förkärlek att invadera arteriella blodkärl, orsakande emolisering och nekros av omgivande vävnad Distribution: Global Aetiological Agents: inkluderar arter som Rhizopus, Mucor, Cunninghamella, Saksenaea and Mortierella. Smittvägar Inhalation av luftburna sporer Kutan inokulering Intag av kontaminerad föda Systemisk Zygomykos Predisponerande faktorer • • • • • • Hematologiska maligniteter Diabetes Neutropeni Kemoterapi och kortisonbehandling HSCT och organtransplantation Intravenöst missbruk Zygomykos • Okontrollerad diabetes (ketoacidos) • Steroidinducerad hyperglykemi • Hematologiska maligniteter • Allogen HSCT • HIV • Intravenöst missbruk • Kutan zygomykos (brännskada) Zygomykos En retrospektiv studie inkluderade 929 patienter Medelålder: 38,8 år, Män :65% Mortalitet • Diabetes 44% • Malignitet 66% • Disseminerad infektion 96% Roden M, et al. CID 2005 Diagnostik •Mikroskopi: Förekomst av icke-septerade hyfer i material från nekrotiska lesioner, sputum, gomskrap eller BAL är synnerligen signifikant. • Odling: Från näsa, gom, sputum och BAL. Odling från biopsi ger säkrast diagnos. • Histopatologi • Datortomografi Diagnostik DT Multipla (≥10) nodulae och pleuravätska talar för Pulmonell zygomykos Chamilos et al, CID 2005;41:60-6 Behandling Om möjligt utsätt immunosuppresiv behandling och korrigera riskfaktorer Avlägsna all infekterad vävnad Adekvat antimykotika Adjuvant behandling Hyalohyphomycosis. • Penicillium • Paecilomyces • Acremonium • Beauveria • Fusarium, • Scopulariopsis. Fusarium Incidens • 1.2% of 750 allogeneic SCT • 0.2 % of 1.537 autologous SCT. • F.solani, F.moniliforme and F.oxysporon Fusarium, a significant emerging pathogen in patients with hematologic malignancy: Ten years´experience at a cancer center and implications for management. Eleni I.Boutati and Elias J Anaisse. Blood,vol 90,1997,999-1008. Comparison of the clinicopathologic features of aspergillosis and fusariosis. BMT= bone marrow transplant. Diagnostik Direktmikroskopi och Histopatologi: kan ej skilja mellan Aspergillus och Fusarium spp. Odling är diagnostisk Immunhistologisk färgning med fluorscerande polyklonala antikroppar finns beskrivet (Ej rutin ) • Real-tids PCR i kombination med sekvensering (Karolinska) (1-3) Beta-D-Glukan (Fungitell, Associates of Cape Cod Inc). Glucan kan förekomma i blod hos patienter med infektioner orsakade av en rad olika svamp-patogener som Candida, Aspergillus, Fusarium, Saccharomyces, Trichosporon och Acremonium species. (ej cryptococcus neoformans eller zygomyceter) Metoden identifierar inte infektionen till genusnivå TACK!