mykosen Vergleichende histologische und kulturelle Unter- suchungen zum Vorkommen von SproDpilzen in einem Obduktionsgut Comparative Histological and Cultural Investigations on the Occurrence of Yeasts in Autopsy Material mykosen 25 (2) 82-88 Eingegangen am 20. Juli 1981 8 Grosse Verlag Berlin 1982 A. Weber und D. Romig Institut fiir Klinische Mikrobiologie und Infektionshygiene (Vorstand: Prof. Dr. W. -pp) und Pathologisches Institut (Vorstand: Prof. Dr. V. Becker) der Universiat Erlangen-Niimberg SchliisselwWer: Obduktionsgut - Histologie - Kultur - SproDpilze by words: Autopsy material - Histology - Culture - Yeasts Zusammenfassung: Organmaterial von 57 Leichen eines Obduktionsgutes wurde vergleichend histologisch and kaltnrell auf Vorhandenseinvon Sproflpilzen untemcht. In Organmaterinl von I2 Leichen (211%) gelang mit beiden Untenuchungsverfahren ein Nachweis von Hefen, wiibrend er in weiteren 35 Leichen (614 %) nur kulturell erbracht werden kOMte. Candida albicans stellte den Hauptanteil der Wzisolate (56,9 %) dar. Der Mlatge kulturelle Nachweis von Todopsis glabrata (273 %) und Candida tropicalis (253 %) lenkt die Aufmerk- samkeit bei der Mykosenbelrlimpfnng auch auf diese Sproflpilze. Die meisten Befnnde d e n im Respirattionstrakt und im I)sophagus erhoben, welche offensichtlich die Prlldilektlonsstellen fib Ansiedlung und Streuung von Hefen bilden. Insbe- sondere bei Ventorbenen mit entzllndlichen Erlrrankungen d e n histologisch (29,6%) und kulturell(76,9 YO) vermeM Pilz.e nachgewiesen. Intensivpatienten waren 8ftersmit SproDpilzen befallen als Diabetiker und MalignomMlger. Anflallendwar der Mufige Pilplachweis, sowohl histologisch (26,7 %) als auch kulturell(935 %), wenn kardiovaslullireInsufMenz als Todesur- sache v o w . Summary: Organ materials from 57 autopsieswere investigated histologidy and cultudy in order to compare the occurrence of yeasts with both methods. In materials of 12 autopsies (211%) yeasts were demonstratednot only by culture but also by histology. From forther 35 autopsies (644 YO) yeasts were only found by isolation procedures. In most cases (56,9%) Candida albicanswas isolated, followed by Todopsis glabrata (27,5%) and Candida tropicalis (255 %). Yeasts were demonstrated not only by histologicalbut also by cultural procedures especially in the respiratory system and in the oesophagus. In materials from patients who had died from lnflpmmatory diseases, yeasts were detected in greater number than in other, "I%e abundant number of yeasts demonstratednot only by cultural (935 %) but also by histologicalprocedures (26,7) was remarkable in cases with cardiovascularinsdcieny. mykosen 25, Heft 2 (1982)
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mykosen
Vergleichende histologische und kulturelle Unter- suchungen zum Vorkommen von SproDpilzen in einem Obduktionsgut Comparative Histological and Cultural Investigations on the Occurrence of Yeasts in Autopsy Material
mykosen 25 (2) 82-88 Eingegangen am 20. Juli 1981 8 Grosse Verlag Berlin 1982
A. Weber und D. Romig Institut fiir Klinische Mikrobiologie und Infektionshygiene (Vorstand: Prof. Dr. W. -pp) und Pathologisches Institut (Vorstand: Prof. Dr. V. Becker) der Universiat Erlangen-Niimberg
SchliisselwWer: Obduktionsgut - Histologie - Kultur - SproDpilze b y words: Autopsy material - Histology - Culture - Yeasts
Zusammenfassung: Organmaterial von 57 Leichen eines Obduktionsgutes wurde vergleichend histologisch and kaltnrell auf Vorhandensein von Sproflpilzen untemcht.
In Organmaterinl von I2 Leichen (211%) gelang mit beiden Untenuchungsverfahren ein Nachweis von Hefen, wiibrend er in weiteren 35 Leichen (614 %) nur kulturell erbracht werden kOMte. Candida albicans stellte den Hauptanteil der Wzisolate (56,9 %) dar. Der Mlatge kulturelle
Nachweis von Todopsis glabrata (273 %) und Candida tropicalis (253 %) lenkt die Aufmerk- samkeit bei der Mykosenbelrlimpfnng auch auf diese Sproflpilze.
Die meisten Befnnde d e n im Respirattionstrakt und im I)sophagus erhoben, welche offensichtlich die Prlldilektlonsstellen fib Ansiedlung und Streuung von Hefen bilden. Insbe- sondere bei Ventorbenen mit entzllndlichen Erlrrankungen d e n histologisch (29,6%) und kulturell(76,9 YO) vermeM Pilz.e nachgewiesen. Intensivpatienten waren 8fters mit SproDpilzen befallen als Diabetiker und MalignomMlger. Anflallend war der Mufige Pilplachweis, sowohl histologisch (26,7 %) als auch kulturell(935 %), wenn kardiovaslullire InsufMenz als Todesur- sache v o w .
Summary: Organ materials from 57 autopsies were investigated histologidy and cultudy in order to compare the occurrence of yeasts with both methods.
In materials of 12 autopsies (211%) yeasts were demonstrated not only by culture but also by histology. From forther 35 autopsies (644 YO) yeasts were only found by isolation procedures. In most cases (56,9%) Candida albicans was isolated, followed by Todopsis glabrata (27,5%) and Candida tropicalis (255 %). Yeasts were demonstrated not only by histological but also by cultural procedures especially
in the respiratory system and in the oesophagus. In materials from patients who had died from lnflpmmatory diseases, yeasts were detected in greater number than in other, "I%e abundant number of yeasts demonstrated not only by cultural (935 %) but also by histological procedures (26,7) was remarkable in cases with cardiovascular insdcieny.
mykosen 25, Heft 2 (1982)
Vorkommen von Sprorjpilzen in einem Obduktionsgut 83
meUe 1 Ausfall der histologischen und kulturellen Untersuchungen zum Vorkommen von Pilzen bei
57 unausgewiihlten Leichen eines Obduktionsgutes
Zahl der untersuchten Histologischer Ergebnis der Erregerisolierung Leichen Pilznachweis* (Haufigkeit)
12
C. albicans (3) C. albicans / A. fumigatus (1) C. albicans /T. glabrata (1)
positiv T. glabrata (3) T. glabrata/ C. tropicalis (2) T. glabrata/ C. krusei / C. pseudotropicalis (1) T. glabrata/ Penjcillium sp. (1)
35
~~~
C. albicans (17) C. albicans/C. tropicalis (6) C. albicans/C. pseudotropicalis (1)
negativ C. tropicalis (3) C. tropicalis / T. glabrata (2) T. glabrata (4) C. parapsilosis (2)
10 negativ negativ
E r k l h g : *histologischer Pilznachweis bedeutet nur, d a D Pilzelemente in den Firbeschnitten licht- mikroskopisch darstellbar waren
Edeituug
Seit einigen Jahren wird in zunehmendem MaBe das Auftreten von SproBpilzen im klini- schen Untersuchungsmaterial beobachtet. Der vermehrte Nachweis von Hefen ist nicht allein auf gehliuftes Vorkommen im Gefolge der Breitbandantibiotika, Kortikoide und Immunosuppressiva zuriickzufiihren, sondem auch darauf, da13 bessere diagnostische Mog- lichkeiten ZLU Verfiugung stehen und damit verbunden, das Interesse der Kliniker, Patholo- gen und Mikrobiologen am Auffiden von SproBpilzen steigt (5,10,11).
Im Sektionsgut wird der Beweis fk das Vorliegen von SproBpilzen haiufig, oft auch zufal- lig, mittels histologischer Untersuchungen erbracht (1,4,5,6,7, 10). Der feingewebliche Nachweis einer Pilzinvasion in das Gewebe erlaubt m a r eine sichere Aussage iiber den Grad der Beteiligung von SproBpilzen an einer Erkrankung, ermoglicht aber keine Artdia- gnose (3,5). Hierzu ist ein kultureller Nachweis der Erreger erforderlich, der auBerdem von epidemiologischer Bedeutung sein kann (5,ll). Im Schrifttum liegen relativ wenige Mittei- lungen vor iiber vergleichende histopathologische und kulturelle Untersuchungen zum Vor- kommen von SproBpilzen im Obduktionsgut (1,9,10,12). Im folgenden wird iiber die Ergeb- nisse entsprechender Erhebungen an unausgewaten Leichen eines Obduktionsgutes be- richtet.
Material ond Methoden
Im Rahmen dieser Studie wurden Leichen von insgesamt 57 in Kliniken der Universitiit Erlangen (ausgenommen Chirurgie) verstorbenen Patienten untersucht. Bei den im Patho- logischen Institut der Universitiit sezierten Leichen (29 mhnhche im Alter zwischen 20 und 77 Jahren; 28 weibliche im Alter zwischen 35 bis 84 Jahren) handelte es sich urn ein will- kiirlich ausgewahltes Obduktionsgut.
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84 A. Weber und D. Romig
Von den unter moglichst sterilen Kautelen entnommenen Organen, wurden Gewebs- stiicke des Osophagus (proximaler Teil), der Trachea (distaler Teil), des Hauptbronchus, der Lunge, Leber, Mkz, Niere, aller entziindlicher Infiltrate (falls makroskopisch erkennbar), bei Malignomen der Primarius und eine Lymphknotenmetastase kulturell (Abstrichtupfer) so- wie histologisch auf Pilze untersucht.
Fur die Lichtmikroskopie wurden die routinemaBig angefertigten Paraffmschnittejeweils mit Hamatoxylin-Eosin (HE) sowie nach Grocott gefarbt.
Zur kulturellen Untersuchung wurden die Abstrichtupfer auf Sabouraud-Dextrose-Agar- platten, die Penicillin und Streptomycin als Zusatz enthielten, ausgestrichen. Dariiber hinaus wurde das gleiche Abstrichmaterial in Sabouraud-Dextrose-Bouillon rnit Antibio- tikazusatz bei 37OC angereichert und nach 1,3 und 8 Tagen auf 0. a. Agar-Platten angelegt. Die Auswertung der auf den festen Nahrmedien gewachsenen Kulturen erfolgte nach 2-4- tiigiger Inkubation bei 37OC. Die SproBpilze wurden in Anlehnung an die von Ladder (8) vorgeschlagenen Methoden identifiziert und differenziert.
Ergebnisse In 12 (21,1%) der 57 untersuchten Leichen wurden sowohl histologisch als auch kulturell Pilze nachgewiesen. Aus Organniatenal von weiteren 35 Leichen (61,4%) gelang die Isolie- rung von SproBpilzen, wahrend die entsprechenden histologischen Untersuchungen nega- tiv ausfielen. In 10 Fallen (17,5 %) konnte weder histologisch noch kulturell ein Beweis fur das Vorliegen von Pilzen erbracht werden (Tab. 1).
Bei den 12 mit histologisch gesichertem Pilzbefall Verstorbenen, wurde am haufigsten, namlich 8 ma1 die Spezies Torulopsis glabrata (3 ma1 Reinkultur, 5 mal Mischkultur mit anderen SproBpilzen oder Schimmelpilzen) nachgewiesen. Aus der gleichen Obduktions- gruppe konnte Candida albicans 5 ma1 (3 ma1 Reinkultur, 2 ma1 Mischkultur) isoliert werden.
Von den 35 Verstorbenen ohne Pilzbefall, entfielen die meisten Isolate rnit 24 auf Candi- da albicans (17 ma1 in Reinkultur); 11 ma1 wurde Candida tropicalis (davon 3 ma1 in Reinkul- tur), 5 ma1 Torulopsis glabrata (4 ma1 in Reinkultur) und 2 ma1 Candida parapsilosis (jeweils in Reinkultur) isoliert (Tab. 1).
Die meisten Pllzisolierungen gelangen aus dem Respirationstrakt (41 ma1 aus dem Haupt- bronchus und 35 ma1 aus dem Lungenparenchym); in der Reihenfolge der Haufigkeit fol- gten Osophagus (35 mal), Leber (27 mal) sowie Milzund Niere (je26 mal). Histologischwur- de der Nachweis seltener erbracht: Respirationstrakt 5 mal, Osophagus 3 mal, Niere 4 mal, Milz 3 mal. Der histologische Befund der Leber war in allen Fdlen negativ (Tab. 2).
Die Gruppe der 12 Leichen, in deren Organen Pilze sowohl histologisch als auch kulturell nachweisbar waren, wurden hinsichtlich des Vorhandenseins und der Art histologischer Spuren von Vitalreaktionen um die Pilzformen weiter unterteilt (Tab. 3). Mehrheitlich be- stand dabei zwischen der mykologischen Quantifizierung (der auf den Agarplatten gewach- senen Pilzkolonien) und der Quantitiit der feingeweblich darstellbaren Pilzelemente sowie der Gewebsreaktion keine entsprechende Ubereinstimmung.
Die Gegenuberstellung der Pilzbefimde rnit den Todesursachen 1aBt erkennen, daB nach generalisierten Infekten, allerdings unter Einschrankung unserer diesbezuglich kleinen Fallzahl, in 42,9% der Falle Pilze sowohl histologisch als auch kulturell nachweisbar waren, wahrend bei kardiovaskuliirer Insufizienz bzw. bei malignen Neubildungen der entspre- chende Anteil 26,7% bzw. l6,l% betrug. Die beiden zuletzt genannten Todesursachen korre- lierten dagegen relativ haufig rnit einem kulturellen SproBpilznachweis (ohne feingewebli- che Bestitigung), niimlich in 66,7% bzw. 643% der jeweils daran Verstorbenen (Tab. 4).
Bei der Patientengruppe, deren Obduktion entziindliche Prozesse als Grund- oder Be- gleitkrankheiten aufdeckte, konnte am haufigsten ein histologischer Nachweis von SproB- pilzen erbracht werden (26,9%). Ein alleiniger kultureller Befund war in weiteren 50% der Falle zu erheben.
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Vorkommen von SproRpilzen in einern Obduktionsgut 85
TabeUe 2 Histologischer und kultureller Nachweis von Pilzen in den einzelnen Organen von
47 pilzpositiven Leichen ~ ~
Organ (n = Zahl Histolog. Isolierte Histolog. lsolierte der untersuchten Nachweis pos. Spezies' Nachweis neg. Spezies* Proben) (n = Haufigkeit) (n = Haufigkeit) (n = Haufigkeit) (n = Haufigkeit)
Osophagus 3 (35)
C. albicans (21) C. tropicalis (7)
C. pseudotropicalis (2) C. parapsilosis (2) C. krusei ( I )
T. glabrata (2) C. albicans (1) 32 T. glabrata (5) C. tropicalis (1)
Hauptbronchus 1 (41)
C. albicans (24) T. tropicalis (10)
T. glabrata (1) 40 T. glabrata (10) Penicillium sp. C. pseudotropicalis (2) (1) C. parapsilosis (2)
A. fumigatus (1 ) Penicillium sp. (1)
C. albicans (2) C. albicans (17) Lunge 4 T. glabrata (2) 3 1 C. tropicalis (9)
A. fumigatus ( I ) T. glabrata (9) C. pseudotropicalis (2)
(35)
C. parapsilosis (1) Penicillium sp. (1)
Leber (27)
C. albicans (15)
C. tropicalis (6) C. pseudotropicalis (1)
27 T. glabrata (9)
Milz 3 (26)
C. albicans (1) 23 C. pseudotropi- calis (1)
T. glabrata (10) C. albicans (9) C. tropicalis (8) C. pseudotropicalis (1)
T. glabrata ( I )
Niere 4 (26)
T. glabrata (3) C. albicans (1) 22 T. glabrata (7) C. tropicalis (1)
C. albicans (13)
C. tropicalis (3) C. pseudotropicalis (1)
Erklarung: *Vorliegen von Mischkulturen mitberiicksichtigt
TabeUe 3 Histologische Reaktionen bei 12 Leichen, in denen sowohl histologisch als auch kulturell
Tabelle 5 Mykosedisponierende Faktoren bei 57 Leichen unter Beriicksichtigung des Ausfalls der
Untersuchungen zurn Pilznachweis
Disposition Zahl der P i l z n a c h w e i s Fillel histologisch: pos. neg. neg. (( 5 7 ) ) kultureU: pos. pos. neg.
(( 12 1) ((35 )) (( 10 ))
Entziindliche Erkrankungen 26 7 13 6
Intensiv-Therapie 19 5 10 4
Diabetes mellitus 12 2 10 @
Maligne Neoplasien 31 5 20 6
Erklarung: *In manchen Fdlen lagen 2 oder rnehrere disponierende Faktoren vor In Doppelklammem (( )) stehen die Bezugszahlen
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Vorkommen von SproBpilzen in einem Obduktionsgut 87
Die Histologie, der auf Intensivstationen Verstorbenen ergab in 26,29% der Fiille positive Pllzbefunde; bei weiteren 53 % dieser Gruppe wurden kulturell Pilze ermittelt.
Klinische und pathologisch-anatomische Zeichen des Diabetes mellitus korrelierten mit feingweblichem Pilznachweis (16,7%), ebenso war dies bei malignenNeoplasien (l6,2%) der Fall. Die kulturelle Isolierung war bei d e n 12 Diabetikem erfolgreich, dagegen nur bei 25 (64,5%) von 31 Malignomtragern (Tab. 5).
Diskussion
Staib et al. (12) berichten, daB aus 114 (94,2%) von 121 unausgesuchten Leichen, bei denen seitens der Klinik weder eine Organ- noch eine Systemmykose zur Diskussion stand, die Iso- lierung einer oder mehrerer SproBpilzarten gelang. In unserer Studie wiesen 47 (82,s %) von 57 Uberpriiften, ebenfalls unausgewditen Leichen, in der kulturellen Untersuchung SproBpilze auf. Schliisselt man diese Befunde, nach den aus den Vorberichten der Einsender erhdtlichen Angaben, die Riickschliisse auf Vorliegen von mykosedisponierenden Fakto- ren zulassen, auf, so betragt der betreffende Anteil 8l,2% (Tab. 5). Einen vergleichbar hohen Anteil beschreibt Brandt (2), der in einer Untersuchungsserie aus 71 von 100 Tupferabstri- chen, die von Verstorbenen mit pradisponierenden Faktoren f i r opportunistische P M e k - tionen entnommen waren, SproBpilze kulturell nachweisen konnte. Der am Obduktionsgut erhobene kulturelle Befund mu0 aber stets in Verbindung mit dem Ergebnis einer histologi- schen Untersuchung bewertet werden. Der alleinige kulturelle Nachweis von Pilzen in Organmaterial von Leichen ist nicht ausreichend f i r die Diagnose Mykose (3,s).
Staib et al. (12) fanden bei 33 (29,7%) von 111 kulturellpdzpositiven Leichen, auch histolo- gisch Pilze. Dieser Prozentsatz ist etwas groBer als der in unseren Untersuchungen ermittel- te. Wu konnten bei 12 (25,s %) von 47 Leichen, aus deren Organabstrichen SproBpilze ange- ziichtet wurden, das Vorliegen von Pilzelementen auch histologisch besGtigen. Der feinge- webliche Nachweis von Pilzelementen im Gewebe, insbesondere, wenn Myzelien oder Pseudomyzelien vorliegen, darf als ein sicheres Zeichen einer klinisch relevanten Mykose gelten (3,s).
Brandt (1) und Staib et al. (12) machten die Beobachtungen, da13 insbesondere Lunge und Osophagus als die bevorzugten Organe nicht nur fur die Ansiedlung, sondem auch fur die In- vasion und die Streuung von Pilzen anzusehen sind. Diese Beobachtungen wurden durch unsere Studie, auch unter Beriicksichtigung der kleinen Fallzahl von 57 Leichen, bestitigt (Tab. 2). Diese Organbereiche sind nicht nur Pradilektionsstellen fiir Candida albicans, son- dem auch fur andere SproBpilzarten, wie z. B. Torulopsis glabrata, Candida tropicalis, Can- dida pseudotropicalis u. a. (9,12). Der im Rahmen unserer Untersuchungen, noch unter der Isolierungsquote von Candida albicans (56,9 %) liegende, aber doch relativ haufige kulturelle Nachweis von Torulopsis glabrata (27,s %) und Candida tropicalis (25,s %) zeigt, daB bei der Belchpfung von Mykosen, auch diesen SproBpilzarten groBere Aufmerksamkeit zu schen- ken ist (11, 12). Da Torulopsis glabrata zu den Hefen gehort, die kein Pseudomyzel bzw. Myzel bilden, bereitet deren feingeweblicher Nachweis (kugelige SproBzellen von 1.5 bis 5 pm Durchmesser) u. U. Schwierigkeiten (5). Im Ursachenspektrum der Mykosen ist in den letzten Jahren ein Wandel eingetreten, wo-
bei Einfliisse der modemen Chemotherapie im Vordergrund stehen (1,7,11,12). Als weitere pradisponierende Faktoren kommen chronische Lungenkrankheiten, intravenose Dauer- katheter und postoperative Komplikationen in Betracht (4,10,11). In unserer Studie wurden insbesondere bei Verstorbenen mit entziindlichen Krankheiten sowohl histologisch (26,9 %) als auch kulturell (76,9 %) sehr haufig Pilze nachgewiesen. Bei Intensivpatienten ergaben sich ebenfalls entsprechend hohe Nachweisquoten (26,2% bzw. 79,2%). Diese Patienten sind offensichtlich durch 0. a. Ursachenspektrum uberproportional gefahrdet.
mykosen 25, HeA 2 (1982)
88 A. Weber und D. Romig
Aus allen 12 Diabetikern sowie aus 25 von 31 Malignompatienten lieljen sich Pilze isolie- ren, die jedoch nur bei jedem 6 . dieser Gruppen feingewebljch darstellbar waren. Unvermu- tet hoch lag der Anteil der positiven Befunde bei den an kardiovaskularer Insuffizienz, wie z. B. Myokardinfarkt, chron. Herzversagen, Lungenembolie oder an protrahierten Schock Ver- storbenen. Aus 14 von 15 Leichen dieser Gruppe (93,3%) wurden Pilze mittels kultureller Untersuchungen ermittelt, wobei in 4 Fallen (26,7%) auch der histologische Befimd positiv ausfiel. Ob es sich hier um einen Zufallsbefund in unserem Obduktionsgut handelt, bedarf noch weiterer Untersuchungen. Offenbar scheint dem verminderten Blutflulj bzw. der Hamostase mit eine Bedeutung fur die Ansiedlung von SproRpilzen in Organen zuzu- kommen.
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199-231.
Anschrift: Priv. Doz. Dr. A. Weber, Institut fur Klinische Mikrobiologie und Infektionshygiene, Wasserturmstr. 3, D-8520 Erlangen.
