Svampinfektioner och svampdiagnostik - konventionell

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
HIVInvasiv
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!