Diagnostik av svampinfektioner Torbjörn Kjerstadius Klinisk mikrobiologi Centralsjukhuset, Karlstad
Invasiva svampinfektioner
Bakgrund Invasiva svampinfektioner drabbar mestadels patienter med nedsatt immunförsvar. Antalet invasiva svampinfektioner ökar pga. att fler patienter är immunsupprimerade (cytostatikabehandling, transplantation med immunosuppressiv behandling, HIV-infektion/AIDS, annan immunmodulerande behandling) Andra underliggande faktorer kan vara diabetes mellitus, kroniska lungsjukdomar, rökning.
Vad kan vi hitta i Sverige? Jästsvampsinfektioner Candida spp Cryptococcus spp Malassezia spp Sacharomyces spp Atypisk jäst (Schistosaccharomycetes) Pneumocystis jiroveçi Mögelinfektioner Aspergillus spp Mucormykos/Zygomykos Trichosporon spp Hyalohyphomycos Phaeohypomycos
Icke inhemska invasiva svampinfektioner Coccidioides immitis Histoplasma capsulatum Blastomyces dermatitidis Paracoccidioides brasiliensis Penicillium marneffei Ovanliga i Sverige Enstaka importfall Odlingsdiagnostik (utförs endast på laboratorium riskklass 3) Risk för laboratoriesmitta
Candidoser Infektioner orsakade av jästsvamp tillhörande genus Candida. Oftast förekommande är C. albicans, C. glabrata och C. parapsilosis. Andra arter är C. tropicalis, C. krusei, C. dubliniensis, C. guilliermondii, C. lusitaniae, C. kefyr m. fl.
Candidoser kliniska manifestationer Kan vara akuta, subakuta, kroniska eller episodiska. Kan engagera mun, svalg, hud, hårbotten, vagina, fingrar, naglar, bronker, lungor eller GI-kanalen. Systemiska infektioner förekommer som septikemi, endokardit samt vid kronisk, disseminerad candidos infektioner i lever och mjälte. Vid disseminerad infektion kan meningit och infektioner i njure, ögon, skelett och leder förekomma.
Candidoser diagnostik - Mikroskopi och odling Mikroskopi Normalt sterila kroppsvätskor, biopsimaterial, BAL Invasiv växt (pseudohyfer/hyfer i biopsi) talar för infektion. Enbart jästceller svårvärderat. Odling Blod (mindre än 50 % positiva vid invasis candidos). CVK, venport: kolonisation/dissemininerad infektion? Likvor: neonatal candidos fr. a. Ovanligt hos vuxna. Urin: KAD: vanligt fynd hos sjukhusvårdade men svårvärderad. Blåspunktion: Hos nyfödd tecken på hematogen spridning Renal candidos ovanligt vid fynd av 10 6 CFU/L. I kastat prov eller prov taget vid kateterisering är möjligen 10 6 CFU/L förenligt med UVI. IDSA rekommenderar behandling om njurtransplanterad, vid kirurgiska ingrepp i urinvägarna, spädbarn med låg födelsevikt/ prematurer, neutropena patienter, patienter med symtom. Candida med jästceller och pseudohyfer, Lungvävnad. Gramfärgning. Candida med jästceller, pseudohyfer och hyfer. Calcoflourfärgning.
Candidoser diagnostik - Odling BAL Positiva odlingar svårvärderade. Peritonealvätska eller bukdränage Vid växt hög sannolikhet för Candida-peritonit Candidos i lever och mjälte Biopsi positiv i odling i 25-30 % av fallen. Direktmikroskopi bättre. Övriga odlingar Kutana infektioner kan vara hematogent spridda nedslag. Framför allt nyfödda, neutropena och heroinmissbrukare drabbas av detta. Candida-esofagit
Candida-diagnostik serologi Antikroppar (begränsat värde vid immunosuppression). Fynd av höga eller stigande antikroppsnivåer talar för aktiv infektion. Antigen (flera tester finns. Varierande sensitivitet och specificitet) Mannanantigen: Ca 70 % sensitivitet. Kort t ½ i serum. (Sanofi Diagnostics Pasteur) Värmelabilt glykoprotein-antigen: Generellt ca 60 % sensitivitet och specificitet. (Ramco-aboratoriet, Houston, Texas) Kombinerad antigen-antikroppstest (Platelia Candida antikropps- respektive antigen-test, Biorad) Kombinationen anges ha 80 % sensitivitet och 93 % specificitet. Detektion av metaboliter D- och L-arabinitol i urin (Lund och Umeå) Osäker metod hos neutropena. Påvisar de flesta invasiva Candidainfektioner utom C. krusei och C glabrata.
Generell svampserologi: Detektion av 1 3 β-d-glucan Glucan förekommer i blod vid infektioner orsakade av Candida, Aspergillus, Fusarium, Saccharomyces, Trichosporon och Acremonium spp samt Coccidioides immitis, Histoplasma capsulatum, Sporothrix schenckii och Pneumocystis jiroveçi. Den detekterar dåligt/inte Cryptococcus spp eller Zygomyceter som Basidia, Mucor eller Rhizopus spp. Dessa arter producerar lite β-glukan. Falskt positiva reaktioner förekommer vid behandling med betalaktamer, bakteremi, hemodialys (cellulosafilter), behandling med koagulationsfaktorer, albumin respektive immunglobulin, hemolyserade serumprov, samt provkontamination. Skiljer inte på art. Sekvensiell provtagning för att följa patienten (1-3 ggr/vecka) Göteborg har metoden uppsatt (svampantigen, beta-glukan). Förvaring och transport i kyla. Fungitell respektive Glucatell, Associates of Cape Cod Inc., USA
Candidoser Molekylärbiologiska tester (PCR) Detekterar förekomst av Candida-DNA Artbestämning kan göras med hjälp av sekvensering Kan utföras i bl.a. blod, galla, abscessmaterial, dränvätska, vissa biopsimaterial. Karolinska, Huddinge utför analysen.
Candidoser övrig diagnostik Histopatologi Candida, liksom alla svampar, kan visualiseras med olika färgningar, t ex Grocott, metaminsilver, PAS och Blankofor/Calcoflour. Bildteknik Datortomografi och magnetresonanstomografi vid disseminerad candidos engagerande lever och mjälte samt vid CNS-infektion. Ögonspegling bomullsexsudat Ekokardiografi påvisa vegetationer på hjärtklaffar. Blankoforfärgning Aspergillus spp
Pneumocystis jiroveçi Pneumonier hos patienter med nedsatt immunförsvar (PCP). Diagnos genom klinik och fynd av P. jiroveçi i prov från luftvägar. Skiljer sig från andra jästsvampar genom att den kan föröka sig med binär fission (som amöbor) och har en cystform där den bildar sporer (ascus-liknande). The organism that causes human PCP is now named Observera att korrekt namn är Pneumocystis jiroveci (Frenkel 1999) efter den tjeckiske parasitologen Otto Jirovec, som beskrev den humana infektionen.
Pneumocystis jiroveçi - diagnostik Lämpliga provmaterial är Inducerat sputum BAL Immunmorfologisk analys IF med monoklonala antikroppar Påvisar alla stadier av svampen. Påvisad P. jiroveçi korrelerar väl med sjukdom. Kan också påvisas histopatologiskt med bla metaminsilverfärgning i lungvävnad. Molekylärbiologisk metod (PCR) Kan inte skilja mellan kolonisation och infektion pga. att man detekterar även låga nivåer av svampen. P jiroveçi i lungvävnad Gomori-metaminsilverfärgning IF med monoklonal antikropp
Cryptococcus spp Inhalation av svampen kan ge kronisk, subakut eller akut lunginfektion, systemisk infektion samt meningit. Odling från likvor, sputum, blod, urin, prostatasekret. Antigentest finns, kan användas för likvor, serum, urin och BAL. (Karolinska utför) Mikroskopi från likvor med tuschfärgning. Cryptococcus i likvor, India Ink Odling SAB-agar
Trichosporonos Ovanlig Kan ge upphov till lokala djupa infektioner: endoftalmit, endokardit, peritonit, pneumoni. Disseminerade infektioner hos neutropena, transplanterade eller AIDS-patienter. Förekommer globalt. Odling: Från blod, urin och kutana lesioner. Serologi: korsreagerar med Cryptococcus neoformans positiv kryptokock- agglutinationstest Trichosporon spp mikroskopi, cotton blue.
Malazessia spp Lipofil jästsvamp. Ger oftast ytlig hudinfektion Pityriasis versicolor. Kan ge systemiska infektioner hos neutropena samt prematurer som får lipidlösningar iv. Odling kan tas från trakealsekret, BAL, blod (genom kärlkateter), kateterspets. Måste odlas på lipidinnehållande medier. Mikroskopi kan göras på blodutstryk och biopsier från kutana lesioner.
Saccharomyces cerevisiae Bryggeri/bagerijäst Sällsynt orsak till sepsis Vaginala infektioner Odling ger diagnos, vaginalsekret, feces, blod
Aspergillus spp Aspergillusarter kan orsaka Mykotoxikos (t ex. ergotism) Allergi Kolonisation i redan befintliga caviteter (t ex. lunga) Invasiv, granulomatös, nekrotiserande sjukdom (främst i lungor men kan drabba andra organ) Systemisk/disseminerad sjukdom (CNS, hjärta, njurar, tarmar) Sjukdomstyp och svårighetsgrad beror på immunstatus (underliggande sjukdom, behandling) Ca 95 % av alla Aspergillus-infektioner orsakas av A. fumigatus, A. flavus och A. niger. Aspergillus fumigatus
Diagnostik av Aspergillus - Mikroskopi Sputum vid allergisk bronkopulmonell aspergillos. Ej bra vid invasiv sjukdom. BAL vid invasiv sjukdom, dock låg sensitivitet. Biopsi för histopatologi. Pålitlig metod men skiljer ej säkert på Aspergillus spp och andra mögel som Fusarium och Scedosporium spp Aspergillus i lungvävnad (biopsi) (metaminsilver-färgning)
Diagnostik av Aspergillus - Odling Kan ge definitiv diagnos Kan vara svårt att tolka/ värdera fynd, särskilt i prov från luftvägar och sinus. Ovanligt fynd i blod-, urinoch likvorodlingar. Isoleras ibland från sår och infektioner i hörselgång. Aspergillus terreus respektive A. niger.
Diagnostik av Aspergillus - serologi Antikroppar Precipiterande antikroppar Användbar vid allergisk bronko-pulmonell aspergillos. Antigen galaktomannan Test: Platelia Aspergillus (Biorad) Vid invasiv aspergillos Kan utföras på serum, plasma, BAL-vätska och likvor. Provtagning 2 ggr/vecka för patienter med hög/intermediär risk. Sensitivitet 90%, specificitet 84 % vid seriell provtagning. Falskt positiva reaktioner förekommer vid: Behandling med piperacillin-tazobactam, amoxycillin-clavulan och ampicillin Cytostatikabehandling (cyklofosfamid) Korsreagerar med andra potentiellt invasiva svamparter som Fusarium spp, Penicillium marneffei, Histoplasma capsulatum, Cryptococcus capsulatum, Trichosporon spp. Vid blodtransfusioner och behandling med immunglobuliner. Mukosit (svampinfektion i munhåla etc). Barn: Mjölk- och sojabaserad kost samt amning.
Diagnostik av Aspergillus Molekylär (PCR) Realtids-PCR för detektion av Aspergillus-DNA (A. fumigatus, A. flavus, A. niger och A. versicolor). Utförs med blod, BAL och ett flertal andra kroppsvätskor samt biopsimaterial. Artbestämning kan utföras med sekvensering. Utförs av Karolinska, Huddinge. Aspergillus flavus, cotton blue
Mukormykos ( Zygomykos) Orsakas av svampar tillhörande Mucorales: Rhizopus, Rhizomucor, Mucor, Absidia, Cunninghamella, Saksenaea och Mortierella spp. Ger fr a. infektioner i rhino-, facial- och kranialområdet, gastrointestinalkanalen och huden. Invaderar ofta artärer och ger embolisering och nekros av omgivande vävnad. Riskfaktorer: Diabetes, steroidinducerad hyperglykemi, hematologiska maligniteter, allogen HSCT, HIV, intravenöst missbruk, brännskada, nyfödd. Svamparna förekommer globalt.
Mucormykos diagnostik - direktmikroskopi I DP påvisar man oftast klumpiga hyfer med få eller inga septa och förgreningar i spetsig vinkel. DP kan göras i prov från nekrotiska lesioner, sputum eller BAL. KOH-preparation, sinussköljvätska Våtpreparation, prov från etmoidalsinus Blancoforfärgning
Mucormykos diagnostik - odling Odling kan vara svårt. Kräver oskadade hyfer. Sekvensering kan användas för artbestämning. Prov från näsa, sinus, gom, sputum etc. Vävnadsbiopsier ger bäst utfall. Rhizopus spp.
Sällsynta mögelsvampsinfektioner - Hyalohyphomykos Hyalohyphomykos orsakas bl a. av: Fusarium, Scedosporium, Paecilomyces, Penicillium, Acremonium, Beauveria spp. Organismerna återfinns i vävnad i mycelieform. De är inte pigmenterade. Underliggande orsaker: Långvarig neutropeni (leukemi, BMT), kortisonbehandling, AIDS. Diagnostik: Odling från infektionshärd, blod, luftvägssekret, likvor Direktmikroskopi Fusarium blir positiv i Aspergillus antigentest (galaktomannan). Fusarium oxysporum, DP från odling
Sällsynta mögelsvampsinfektioner - Phaeohyphomykos Orsakas av brunpigmenterade mögelsvampar, bl. a. Alternaria, Cladosporium,Cladophialophora, Rhinocladiella, Excerohilum, Curvularia, Bipolaris, Exophalia spp m.fl. Svampen påvisas i vävnad i mycelieform. Kan bilda pigmenterade granulae. Smitta ofta via trauma (trampat på tagg etc). Infektioner i hud, subkutan vävnad, men även invasiva, bl.a. meningit Mikroskopi Alternaria sp Odling Diagnostik: Mikroskopi: Mörkfärgade, grenade, septerade hyfer i exsudat eller vävnad. Odling: Förlängd odlingstid till 3 veckor.
Ytliga svampinfektioner kort översikt
Ytliga svampinfektioner I det yttre hudlagret, naglar och hår. Keratinofila svampar: Dermatofyter Lipofila Malassezia Candida spp Candida albicans DP NaOH
Dermatofytinfektioner Orsakas av keratinofila mögelsvampar - dermatofyter Tre släkten: Trichophyton Microsporum Epidermophyton Delas in i antropofila, zoofila och geofila dermatofyter. Microsporon canis, DP från odling. Cotton blue-färgning
Trichophyton rubrum Vanligaste fyndet. > 90 % av dermatofyt-infektionerna i Sverige.
Dermatofytinfektioner - diagnostik Skrapprov från hud, bitar av naglar, hårstrån. Direktmikroskopi med 20% NaOH eller blankofor Odling tar 3 6 veckor! Molekylärbiologisk diagnostik (PCR). Utförs 1 g/ vecka i Karlstad.
Kutana mykoser - jästsvamp Framför allt Candida spp som ger ytliga infektioner, ofta hos friska Muntorsk Vaginit Munvinkelragader Intertrigo Pityriasis Infektion i huden (stratum corneum) - lipofil Diagnostik: Ofta klinisk Direktmikroskopi av wet smear/skrap Odling
Pityriasis versicolor/malassezia furfur