Pilze sind eukaryotische Organismen, die als Hefen, Schimmelpilze oder in beiden Formen (dimorphe Pilze) existieren. Hefen bestehen aus solitären Zellen, die sich durch Knospung vermehren. Schimmelpilze treten in Fäden auf, die auch als Hyphen bezeichnet werden und sich durch apikale Streckung ausbreiten. Dimorphe Pilze wachsen als Schimmelpilze in der Umwelt und als Hefezellen oder Sphären (sackartige Zellen, die die Fortpflanzungsform des Pilzes darstellen) in vivo.
Pilzinfektionen werden häufig in folgende Kategorien eingeteilt:
Primär
Opportunistisch
Primärinfektionen können sich in immunkompetenten Wirten entwickeln.
Opportunistische Infektionen sind diejenigen, die sich in erster Linie bei immungeschwächten Wirten entwickeln.
Pilzinfektionen können sein:
Lokale Komplikationen
Systemisch
Lokale Pilzinfektionen betreffen typischerweise die Haut (siehe Pilzinfektionen der Haut), die Mundschleimhaut (verursacht Stomatitis) und/oder die Scheide (verursacht Candida-Vaginitis) und können bei immunkompetenten oder immunsupprimierten Wirten auftreten.
Systemische Pilzinfektionen können Organe wie die Lunge, die Augen, die Leber und das Gehirn betreffen und treten typischerweise bei immungeschwächten Wirten auf (siehe Opportunistische Pilzinfektionen).
Primäre Pilzinfektionen
Primäre Pilzinfektionen entstehen in der Regel durch das Einatmen von Pilzsporen, was zu einer lokalisierten Lungenentzündung als primäre Manifestation der Infektion führen kann.
Bei immunkompetenten Patienten haben systemische Mykosen in der Regel einen chronischen Verlauf; eine Dissemination ist selten. Wenn sich Lungenläsionen entwickeln (z. B. Aspergillom), schreiten sie normalerweise langsam voran. Daher können Monate vergehen, bis ärztliche Hilfe aufgesucht oder eine Diagnose gestellt wird. Bei solchen chronischen Mykosen kommt es nur selten zu ausgeprägten Symptomen, aber es können Fieber, Schüttelfrost, nächtliches Schwitzen, Anorexie, Gewichtsverlust, Krankheitsgefühl und Depression auftreten. Verschiedene Organe können infiziert werden, was zu Symptomen und Dysfunktionen führt.
Einige primäre Pilzinfektionen können eine charakteristische geographische Verteilung aufweisen, das trifft vor allem auf endemische Mykosen zu, die durch bestimmte dimorphe Pilze verursacht werden.
Kokzidioidomykose: Hauptsächlich auf den Südwesten der Vereinigten Staaten sowie auf Nordmexiko und Teile Mittel- und Südamerikas beschränkt
Histoplasmose: Tritt hauptsächlich im Osten und Mittleren Westen der Vereinigten Staaten (vor allem in den Tälern des Ohio und Mississippi) sowie in Teilen Zentral- und Südamerikas, Afrikas, Asiens und Australiens auf.
Blastomykose: Begrenzt auf Nordamerika (den nordwestlichen Mittleren Westen, Upstate New York), den Nahen Osten und Afrika
Parakokzidioidomykose: Begrenzt auf Südamerika
Kryptokokkose: Weltweite Verbreitung
Die Latenzzeit von der Übertragung bis zur Infektion ist jedoch unterschiedlich lang, und die Symptome treten möglicherweise erst nach der Rückkehr von Reisenden aus endemischen Gebieten auf.
Wenn sich Pilze von einem primären Fokus in der Lunge ausbreiten, kann es zu folgenden charakteristischen Manifestationen kommen:
Kokzidioidomykose: Knochen- und Gelenkinfektionen, Hautläsionen und Meningitis
Histoplasmose (progredient, disseminiert): Generalisierte Beteiligung des retikuloendothelialen Systems (Leber, Milz, Knochenmark)
Blastomykose: Einzelne oder mehrere Hautläsionen oder Beteiligung des Zentralnervensystems, der Knochen oder der Prostata
Kryptokokkose: Normalerweise chronische Meningitis
Opportunistische Pilzinfektionen
Viele Pilze sind Opportunisten und sind, außer in einem immunkompromittierten Wirt, normalerweise nicht pathogen. Ursachen einer Immunsuppression umfassen fortgeschrittene HIV-Infektion, Diabetes mellitus, Lymphom, Leukämie, andere hämatologische Krebserkrankungen, Verbrennungen sowie Therapien mit Glukokortikoiden, Immunsuppressiva oder Antimetaboliten. Kritisch kranke Patienten können infolge medizinischer Eingriffe (z. B. zentralvenöse Katheter, große Operationen), zugrunde liegender Erkrankungen und/oder Mangelernährung immungeschwächt werden.
Beispiele für opportunistische systemische Pilzinfektionen (Mykosen) sind:
Pneumocystis-Infektionen
Aspergillose (die auch bei immunokompetenten Patienten auftreten kann, z. B. allergische bronchopulmonale Aspergillose)
Fusariose
Systemische Mykosen bei schwer immunkompromittierten Patienten manifestieren sich oft klinisch akut mit einer rasch fortschreitenden progressiven Pneumonie, Fungämie oder Zeichen einer extrapulmonalen Disseminierung.
Diagnose von Pilzinfektionen
Kulturen und Färbungen (z. B. von Sputum durch Expektoration oder bronchoalveoläre Lavage oder von Biopsieproben durch transthorakale Nadelaspiration oder Operation)
Histopathologie
Serologische Tests (vor allem für Aspergillus, Blastomyces, Candida, Coccidioides, Cryptococcus, und Histoplasma)
Molekulare Diagnostik
Proteomische Techniken
Bei Verdacht auf eine akute oder chronische primäre Pilzinfektion sollten die Kliniker eine ausführliche Reise- und Wohnanamnese erheben, um festzustellen, ob der Patient möglicherweise bestimmten endemischen Mykosen ausgesetzt war, auch wenn die Exposition bereits mehrere Jahre zurückliegt.
Pulmonale Pilzinfektionen müssen von Tumoren und chronischen Lungenläsionen aufgrund nichtfungaler Erreger wie etwa Mykobakterien (einschließlich Mycobacterium tuberculosis) unterschieden werden. Daher sollten Proben für Pilz- und Mykobakterienkulturen sowie für die histopathologische Untersuchung gewonnen werden. Sputumproben können ausreichend sein, gelegentlich sind jedoch eine bronchoalveoläre Lavage, eine transthorakale Nadelbiopsie oder sogar ein chirurgischer Eingriff erforderlich, um akzeptables Material zu erhalten.
Pilze, die primäre systemische Infektionen verursachen, lassen sich an ihrem histopathologischen Erscheinungsbild erkennen. Die Identifizierung des spezifischen Pilzes kann jedoch schwierig sein und erfordert in der Regel eine bestätigende Pilzkultur oder molekulare Diagnostik.
Die klinische Bedeutung positiver Sputumkulturen kann unklar sein, wenn sie kommensalische Organismen (z. B. Candida albicans) oder Pilze, die ubiquitär in der Umwelt vorhanden sind (z. B. Aspergillus-Spezies), aufzeigen. Daher erfordert die Diagnosestellung häufig eine klinische Korrelation und bestätigende Befunde (z. B. Wirtsfaktoren wie Immunsuppression, serologische Befunde, bei der Biopsie festgestellte Gewebeinvasion oder radiologische Befunde).
Serologische Tests können zur Feststellung vieler systemischer Mykosen herangezogen werden, wenn Kultur und Histopathologie nicht verfügbar oder nicht eindeutig sind, obwohl nur wenige davon eine endgültige Diagnose liefern. Zu den besonders nützlichen Tests gehören die folgenden:
Erregerspezifische Antigene, vor allem aus Cryptococcus neoformans, Histoplasma capsulatum und Aspergillus-Spezies (eine gelegentliche Kreuzreaktivität mit anderen Pilzen ist für jeden dieser serologischen Tests festgestellt worden)
(1,3)Beta-D-Glucan im Serum, das bei invasiver Candidiasis und Aspergillus sowie bei Pneumocystis jirovecii-Infektionen häufig positiv ist
Komplementbindungs- und Immunodiffusionstests für endemische Mykosen (Histoplasmose, Blastomykose, Kokzidioidomykose)
Die meisten anderen Tests auf Antikörper gegen Pilze haben eine geringe Sensitivität und/oder Spezifität. Diese Tests werden üblicherweise nicht zur Steuerung der initialen Therapie eingesetzt, da die Bestimmung akuter und rekonvaleszenter Titer erforderlich ist.
Die molekulare Diagnostik ist ein nützliches Instrument zur Identifizierung molekularer Komponenten bestimmter Pilzinfektionen. DNA-Sonden, zur Identifizierung von Histoplasma, Blastomyces, und Coccidioides und Polymerase-Kettenreaktionstests oder DNA-Hybridisierungstests zur Identifizierung von Candida anhand von Blutkulturproben sind erhältlich. Die mikrobielle zellfreie DNA-Sequenzierung der nächsten Generation ist eine aufstrebende Technologie für den Nachweis eines breiten Spektrums von Pilz- und anderen mikrobiellen Krankheitserregern aus Blut.
Proteomische Techniken wie die Matrix-unterstützte Laser-Desorptions-Ionisation-Flugzeit (MALDI-TOF)-Massenspektrometrie (MS) ermöglichen eine schnelle und genaue Identifizierung von pilzlichen Krankheitserregern (sowohl Hefen als auch Schimmelpilze) aus klinischen Proben. MALDI-TOF MS wird in erster Linie zur Identifizierung auf Artenebene nach Pilzwachstum in Kultur eingesetzt, was die Durchlaufzeit im Vergleich zu herkömmlichen phänotypischen oder biochemischen Methoden erheblich verkürzt. MALDI-TOF-MS gilt als standardmäßige Ergänzung zu konventionellen Methoden in klinischen mykologischen Laboratorien und ermöglicht eine schnellere Einleitung einer gezielten antimykotischen Therapie.
