14
Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje Maiken Cavling Arendrup Unit of Mycology and Parasitology Staten Serum Institut Denmark [email protected] M. Cavling Arendrup Disposition Generel mykologi gær, skimmel etc Svampeinfektioner i Øre Næse & bihuler Hals & oropharynx Svampefund øre-næse-hals 2008 til juni 2011 SSI svampearter resistens Diagnostik prøvetagning og analyser Behandling M. Cavling Arendrup Human-patogene svampe 300/ ~100.000 svampearter I praksis: ~10 af 500 gær ~ 4 Aspergillus-species ~ 3 hudsvampe slægter ~ 5 dimorfe svampe Eukaryoter Kerner med kernemembran Flere kromosomer Cellemembran med ergosterol Cellevæg med protein/glucan/mannan/chitin Cellevæg Cytoplasma membran Ergosterol Cyt P450 Lanosterol M. Cavling Arendrup Sygdomme fremkaldt af svampe Toksiske Allergiske Egentlige infektioner Superficielle Subcutane Invasive

Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

  • Upload
    others

  • View
    7

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

Maiken Cavling ArendrupUnit of Mycology and Parasitology

Staten Serum InstitutDenmark

[email protected]

M. Cavling Arendrup

Disposition

Generel mykologi– gær, skimmel etc

Svampeinfektioner i – Øre– Næse & bihuler– Hals & oropharynx

Svampefund øre-næse-hals 2008 til juni 2011 SSI– svampearter– resistens

Diagnostik– prøvetagning og analyser

Behandling

M. Cavling Arendrup

Human-patogene svampe

300/ ~100.000 svampearter– I praksis:

– ~10 af 500 gær– ~ 4 Aspergillus-species– ~ 3 hudsvampe slægter– ~ 5 dimorfe svampe

Eukaryoter– Kerner med kernemembran– Flere kromosomer– Cellemembran med ergosterol– Cellevæg med protein/glucan/mannan/chitin

Cellevæg Cytoplasmamembran

Ergosterol

Cyt P450

Lanosterol

M. Cavling Arendrup

Sygdomme fremkaldt af svampe

Toksiske

Allergiske

Egentlige infektioner– Superficielle– Subcutane– Invasive

Page 2: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

Practical approach to ClassificationDermatophytes Trichophyton Microsporum Epidermophyton

Yeasts Candida Saccharomyces Malassezia Trichosporon Cryptococcus

Moulds Aspergillus Fusarium Mucor, Rhizopus..

Dimorfic fungi Histoplasma Coccidioides P. marneffei Sporotrix schenkii

Tinea

Ringworm

Nails, inguina, scalp..

Normal flora

Mucositis

Pityriasis

Invasive infection

Haematogenous diss.

Crypt.: meningitis

Ubiquitous

Inhalation/inoculation

Lung-infection

Sinuses, external ear etc.

Fusarium: fungaemia

Endemic

Inhalation

Lung-infection

Dissemination

Sporotrix: skin

M. Cavling Arendrup

Yeasts at CHROMagarCandida albicans C. glabrata C. krusei

C. parapsilosis C. tropicalis S. cerevisiae

M. Cavling Arendrup

Yeasts micro-morphologyCandida albicans C. glabrata C. krusei

C. parapsilosis C. tropicalis S. cerevisiae M. Cavling Arendrup

MouldsAspergillus fumigatus A. flavus A. niger

Zygomycetes (Mucor) Fusarium Scedosporium

Page 3: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

MouldsAspergillus fumigatus A. flavus A. niger

Zygomycetes (Mucor) Fusarium Scedosporium M. Cavling Arendrup

Species Identifikation !Koloni og mikro-morfologi

Biokemisk profil el.Massespektrometri

Temp. tolerance, vækst på special substrater

M. Cavling Arendrup

Azoler• Clotrimazol, mi- & econazol• Ketoconazol• Flu- & itraconazol• Voriconazol & posaconazol

Polyener• Nystatin• Amphotericin B

Echinocandiner• Anidulafungin• Caspofungin• Micafungin

Svampemidler - virkningsmekanisme

Ergosterol-

Lanosterol

Cell wall ß-1,3 glucan

--

Terbinafin

-

-Flucytosin

M. Cavling Arendrup

Resistensbestemmelse Skimmel (MIC)Contr

1. Fortyndingsserie afsvampemiddel

2. tilsætning af svamp

3. MIC = Minimum Inhibitory Concentration

dvs laveste nødvendige konc for at hæmme svampen

Page 4: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

Resistensbestemmelse Skimmel (MIC)Contr

4

2

1

0.5

0.25

0.125

0.06

0.03

MIC >4 µg/ml

MIC = 0.5 µg/ml

MIC= 0.25 µg/ml

1. Fortyndingsserie af svampemiddel

2. Tilsætning af svamp

3. MIC = Minimum InhibitoryConcentration

Dvs. laveste nødvendige konc. for at hæmme svampen

M. Cavling Arendrup

C. albicans azole S and R

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

4 2 1 0.5 0.25 0.13 0.06 0.03Microgram/ml.

OD

50% endpoint

CLO

ECO

MCZ

ITR

Kontrol

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

4 2 1 0.5 0.25 0.13 0.06 0.03Microgram/ml.

OD

SSSSS

≤0,125≤0,03≤0,03≤0,03≤0,03

FLUITRMCZECOCLO

RRRRR

>162>4>44

FLUITRMCZECOCLO

M. Cavling Arendrup

Svampemiddel spectrum Candida

++++++++++++

+++++++

+++

C. parapsilosisC. tropicalis

+++++++Posaconazol

+++++++Voriconazol

+-0++++Itraconazol

0+-0+++Fluconazol

Systemiske

+++-0+++Clotrimazol

0+++++Econazol

0+++++Miconazol

+++++++++Amphotericin B/ Nystatin

Topikale

C. kruseiC. norvegensis

C. glabrataS. cerevisiaeC. albicans

M. Cavling Arendrup

Antifungals spectrum: Moulds

++

+/--

+niger

Aspergillus

+++-

-terreus

+++-

+/-flavus

--+Itraconazol

---Fluconazol

+/-++Posaconazol

-

(+)

Zygo-mycetes

++Voriconazol

(+)

Fusarium

+Amph. B/ Nystatin

fumigatus

Page 5: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

Candida Disponerende faktorer Del af den normale mikroflora

Lokale faktorer– Lokal steroid /antibiotika– Protese bærer– Reflux– Dårlig mundhygiejne– Rygning– Lav spytsekretion– Lokal stråleterapi

Systemiske faktorer– Alder– Diabetes– Immundefekt– Systemisk antibiotika /steroid

Kilde: James Heilman, MD

M. Cavling Arendrup

Skimmelsvampe patogenese

Ubiquitært forekommende Jord & Plantedele Byggematerialer Ventilationssystemer

Lokale faktorer Fugtigt miljø Lokal steroid /antibiotika Beskadiget lungearkitektur

Systemiske faktorer Immuninkompetent Steroidbehandling Dysreguleret Diabetes

M. Cavling Arendrup

Disposition

Generel mykologi– gær, skimmel etc

Svampeinfektioner i – Øre– Næse & bihuler– Hals & oropharynx

Svampefund øre-næse-hals 2008 til juni 2011 SSI– svampearter– resistens

Diagnostik– prøvetagning og analyser

Behandling

M. Cavling Arendrup

Otomycosis Dispositioner:

– Fugtigt miljø– Tidl. bakteriel infektion– Antibiotika & steroid

Patogener:– Skimmel:

– A. niger– A. flavus– A. fumigatus

– Gær:– C. parapsilosis– C. albicans

Vennewald Clinics in Dermatology 2010, Richardson & Warnock. 2003 Fungal infection. Diagnosis and Management.Mgbor & Gugnani. 2001. Mycosis 44: 395-397

Kilde: Kevin Kavanagh, MD, www.entusa.com

Page 6: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

Otomycosis

Garcia-Agudo Mycopathologica 2011 & SSI data

---

19%39%32%51%

5%3%

34%56%49%

&

2% C. krusei

&

2% A. nidulans

5% S. apiospermum

2% S. prolificans

2% Zygomycetes

Procent

M. Cavling Arendrup

Fungal Rhinosinusitis: Classification

Currently, there are more questions than answers concerning the categorization of FRS…

Chakrabarti Med Mycol 2009

M. Cavling Arendrup

Fungal Rhinosinusitis

Patogener: Skimmelsvampe Invasive rhinosinusitis

– Aspergillus fumigatus og flavus– Zygomyceter

– Diabetes, immun-inkompetent…

Non-invasiv– Aspergillus flavus, fumigatus– Dematiaceous moulds

– Alternaria– Exophiala dermatitidis– Bipolaris– Curvularia

Chakrabarti Med Mycol 2009 (Suppl. 1) M. Cavling Arendrup

Oral candidose

Pseudomembranøs candidiasis– hvide flødeskinds belægninger

Erythematøs candidosis / Atrofisk– rødme, atrofi

Stomatitis prothetica– Delvis mekanisk betinget

Angulær Cheilitis– Jernmangel, vitaminmangel eller immundefekt – Associeret med Stomatitis prothetica

Kilde: James Heilman, MD

Page 7: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

Dyrkningsfund SSI 3½ år

2

58

4349149256

Øre

1

61513

Sinus

2

1

24

229

Larynx(inclasp )

111

5861

Næse

70991810458No growth1430282421998In total

1115Others –probably contaminants**

6Others*9Both

751Aspergillus62018611534Candida

TotalOeso-phagusLæbeMund-

vigMund

* Fusarium, Scedosporium & zygomycetes.

** Penicillium, Alternatia, Bipolaris, Scopulariopsis, Geotrichum, Rhodotorula.

SSI 2008-juni 2011

M. Cavling Arendrup

Candida Species distribution

6%1/15%6%C. tropicalis

7%56%2%C. parapsilosis

5%1/12%5%C. krusei

16%3%43%17%C. glabrata

4%5%C. dubliniensis

62%34%57%4/48/865%C. albicans

Total

(635)

Næse

(1)

Sinus

(1)

Øre

(61)

Oeso-phagus

(23)

Læbe

(4)

Mund vig(8)

Mund

(537*)

* Antal Candida fund med species ID

SSI 2008-juni 2011

M. Cavling Arendrup

Amphotericin B170 øre-næse-hals isolater DK 2008-juni 2011

Gærsvampe

0

10

20

30

40

50

60

70

0.02

0.03

0.06 0.13

0.25 0.

5 1 2 4 8 16

MIC (μg/ml)

No.

of

isol

ates

S. cerevisiae

C. speciesC. tropicalis

C. parapsilosis

C. kruseiC. glabrata

C. dubliniensis

C. albicans

M. Cavling Arendrup

Candida topikale azoler32 (øre-næse)-hals isolater DK 2008-juni 2011

Clotrimazole

0

5

10

15

20

25

<0.0

3

0.06

0.12

5

0.25 0.

5 1 2 4 >4

MIC (μg/ml)N

o. o

f is

olat

es

C. species

C. parapsilosis

C. glabrataC. dubliniensis

C. albicans

Miconazole

0

5

10

15

20

<0.0

3

0.06

0.12

5

0.25 0.

5 1 2 4 >4

MIC (μg/ml)

No.

of

isol

ates

C. speciesC. parapsilosisC. glabrataC. dubliniensisC. albicans

Page 8: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

Candida topikale azoler32 (øre-næse)-hals isolater DK 2008-juni 2011

Erhvervet azol resistens!!!

Clotrimazole

0

5

10

15

20

25

<0.0

3

0.06

0.12

5

0.25 0.

5 1 2 4 >4

MIC (μg/ml)

No.

of

isol

ates

C. species

C. parapsilosis

C. glabrataC. dubliniensis

C. albicans

Miconazole

0

5

10

15

20

<0.0

3

0.06

0.12

5

0.25 0.

5 1 2 4 >4

MIC (μg/ml)N

o. o

f is

olat

es

C. speciesC. parapsilosisC. glabrataC. dubliniensisC. albicans

M. Cavling Arendrup

Candida systemiske azoler176 øre-næse-hals isolater DK 2008-juni 2011

Fluconazole

0

10

20

30

4050

60

70

80

90

100

<=0.

125

0.25 0.

5 1 2 4 8 16 >16

MIC (μg/ml)

No.

of

isol

ates

S. cerevisiaeC. speciesC. tropicalisC. parapsilosisC. kruseiC. glabrataC. dubliniensisC. albicans

Itraconazole

0

20

40

60

80

100

120

<0.0

3

0.06

0.12

5

0.25 0.

5 1 2 4 >4

MIC (μg/ml)

No.

of

isol

ates

S. cerevisiaeC. species

C. tropicalis

C. parapsilosisC. krusei

C. glabrata

C. dubliniensisC. albicans

M. Cavling Arendrup

Candida systemiske azoler176 øre-næse-hals isolater DK 2008-juni 2011

Erhvervet azol resistens!!!

Fluconazole

0

10

20

30

4050

60

70

80

90

100

<=0.

125

0.25 0.

5 1 2 4 8 16 >16

MIC (μg/ml)

No.

of

isol

ates

S. cerevisiaeC. speciesC. tropicalisC. parapsilosisC. kruseiC. glabrataC. dubliniensisC. albicans

Itraconazole

0

20

40

60

80

100

120

<0.0

3

0.06

0.12

5

0.25 0.

5 1 2 4 >4

MIC (μg/ml)

No.

of

isol

ates

S. cerevisiaeC. species

C. tropicalis

C. parapsilosisC. krusei

C. glabrata

C. dubliniensisC. albicans

M. Cavling Arendrup

Aspergillus Species distribution

1%4%A. terreus

1%2%Zygomycet

2/2

Næse

(2)

1%4%Fusarium spp

3%5%S. apiospermum

1%2%S. prolificans

1%4%A. species

31%18%2/639%A. niger

1%2%A. nidulans

35%61%3/619%1/1A. fumigatus

24%11%1/632%A. flavus

Total

(95)

Larynx(incl sug)

(28)

Sinus

(6)

Øre

(58)

Oeso-phagus

(0)

Læbe

(0)

Mund vig(0)

Mund

(1)

SSI 2008-juni 2011

Page 9: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

Amphotericin B170 øre-næse-hals isolater DK 2008-juni 2011

Skimmel

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0.02

0.03

0.06 0.13

0.25 0.

5 1 2 4 8 16

MIC (μg/ml)

No.

of

isol

ates

S. prolificansS. apiospermumGeotrichum spp.A. nigerA. fumigatusA. flavus

M. Cavling Arendrup

Skimmel Topikale azoler9 øre-næse-hals isolater DK 2008-juni 2011

Clotrimazole > Miconazole til Aspergillus ??

Clotrimazole

0

1

2

3

4

5

<0.0

3

0.06

0.12

5

0.25 0.

5 1 2 4 >4

MIC (μg/ml)

No.

of i

sola

tes

S. prolificansS. apiospermumGeotrichum spp.A. nigerA. fumigatusA. flavus

Miconazole

0

1

2

3

<0.0

3

0.06

0.12

5

0.25 0.

5 1 2 4 >4

MIC (μg/ml)

No.

of

isol

ates

M. Cavling Arendrup

Skimmel systemiske azoler25 øre-næse-hals isolater DK 2008-juni 2011

Erhvervet azol resistens!!!

Fluconazole

02468

101214161820

<=0.

125

0.25 0.

5 1 2 4 8 16 >16

MIC (μg/ml)

No.

of

isol

ates

S. prolificans

S. apiospermum

Geotrichum spp.

A. niger

A. fumigatus

A. flavus

Itraconazole

0

2

4

6

8

10

12

<0.0

3

0.06

0.12

5

0.25 0.

5 1 2 4 >4

MIC (μg/ml)

No.

of

isol

ates

M. Cavling Arendrup

Azoles: mechanism of action

ErgosterolLanosterol

Cell wall ß-1,3 glucan

-Cyt P450

Gene: ERG11CYP51

Azoles• Clotrimazole, econazole, miconazole

& ketoconazole• Flu- & itraconazole• Vori- & posaconazole

Page 10: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

Resistance 1: Target mutation

ErgosterolLanosterol

Cell wall ß-1,3 glucan

-Azoles• Clotrimazole, econazole, miconazole

& ketoconazole• Flu- & itraconazole• Vori- & posaconazole

M. Cavling Arendrup

Resistance 2: Up-regulation of target

ErgosterolLanosterol

Cell wall ß-1,3 glucan

-Azoles• Clotrimazole, econazole, miconazole

& ketoconazole• Flu- & itraconazole• Vori- & posaconazole

M. Cavling Arendrup

Resistance 3: Efflux pumps

ErgosterolLanosterol

Cell wall ß-1,3 glucan

-Azoles• Clotrimazole, econazole, miconazole

& ketoconazole• Flu- & itraconazole• Vori- & posaconazole

M. Cavling Arendrup

Candida isolates with azole resistance7 sequential isolates from AIDS patient with oropharyngeal candidiasis

Nov 1998: Amb 2 months Itraconazole 5 months Nov 1998 – June 1999: Posaconazole 6 monthsJuly 1999 – August 1999: Voriconazole but no responseAugust 1999 – May 2000: Posaconazole – clinical failure in May 2000

Li JAC 2004

Page 11: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

Azole-resistance over time: A. fumigatus

Verweij Drug Resist Updates 2009; Howard Emerg Infect Dis 2009

Manchester

Numerous different

resistance mechanisms

Nijmegen

One mechanism responsible for

>94% R

(TR-L98H)

M. Cavling Arendrup

Multi-azole resistant A. fumigatus

Control isolate

Tivoli Gardens (23)

Rigshospitalet (27)

TR-L98H0.25-0.52-4>8T-22

Wild type0.060.50.25CM-237

TR-L98H0.54>8T-18

TR-L98H0.5-24>8T-11

TR-L98H0.5-14>8RH-13

POSVRCITC

Cyp51AEUCAST

MIC (μg/ml)Site (no.) Sample ID.

Mortensen, AAC, 2010

4/50 soil samples in Cph

~ 8%

M. Cavling Arendrup

Imported via compost bags???

Commercial compost bags

064 (81%)79In total

A. fumigatusCountry of purchase

023 (82.1%)28Spain

024 (96.0%)25Austria

017 (65.4%)26Denmark

Azole resistantNo. (%)

No. bags tested

Mortensen, AAC, 2010 M. Cavling Arendrup

Agricultural vs. clinical azoles in DK20

0320

0420

0520

0620

0720

08

0

50,000

100,000

150,000

0

50

100

150

200

250

YearAgr

icultu

ral az

oles

(kg

)

Clinical azoles (kg)

Mortensen, AAC, 2010

Page 12: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

Origin of Azole resistance: In >< Ex vivoCF Patient 4

CF Patient 5

201086101091023TR+L98H0.5>424.11.20091910101093492013Not found0.50.2513.11.2009201081194082014TR+L98H+S297T+F495I1>431.08.20095913191234152423Not found0.50.2528.07.2009

201081194082014TR+L98H+S297T+F495I0.5>412.05.2009201081194082014TR+L98H+S297T+F495I0.5>406.12.2007201081194082014TR+L98H+S297T+F495I0.5>420.11.2007201081194082014TR+L98H+S297T+F495I0.5>416.11.2007201081194082014TR+L98H+S297T+F495I0.5>401.08.2007

10915181335162318M220I + V101F0.5>414.12.200910915181335162318Not found10.526.11.200910915181335162318M220I + V101F1>424.11.2009101215181335162318M220I + V101F0.5>423.10.2009101215181335162318M220I + V101F1>407.09.200910915181335162318M220I + V101F0.25>410.08.20091012 & 915181335162318M220I + V101F0.5>421.07.2009101215181335162318M220I + V101F0.25>416.07.200910915181335162318M220I + V101F0.5>409.07.200910915181335162318Not found0.50.505.12.200710915181335162318Not found0.5117.07.2007

4C4B4A3C 3B3A2C 2B2Acyp51A alterationAMBITCDate

Mortensen JCM E-pub 2011 M. Cavling Arendrup

Diagnostik af svampeinfektioner

Histopatologi

Billeddiagnostik:– CT– MR

Indikation:– Sinusitis– Invasiv infektion– Underliggende malignitet

Mikrobiologi – Prøvetagning– Analyser– Resistensbestemmelse

Kaminski

M. Cavling Arendrup

Diagnostik af svampeinfektioner

Prøvetagning– Spritserviet– Skarpske– Skalpel– Pincet– Kulpodepind– Objektglas– Biopsi

Forsendelse– Stuarts transport

medium – ellers: Kølet, obs.

udtørring

Kilde: Kevin Kavanagh, MD, www.entusa.com

M. Cavling Arendrup

Analyser: Blanket 11

Page 13: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

Analyser WEB reqStatens Serum Institut & Klinisk kemi & Normalvisning

M. Cavling Arendrup

Diagnostik af svampeinfektion

Mikroskopi– Pus– Biopsi– Skrab– Ej podepind

Dyrkning– incl ID

M. Cavling Arendrup

Betydning af svampeidentifikation

Gær vs. Skimmel ej tilstrækkeligtSpecies Identifikation information om forurening >< klinisk betydning ± naturlig resistens relaps eller ny infektion

M. Cavling Arendrup

Behandling af svampeinfektioner

Antimykotikum– species ID– resistensforhold– topikal / systemisk– (clotrimazol, miconazol,

tolnaftat og nystatinuden ototox i dyr)

Kirurgi etc.?– Oprensing af bihuler– Fjern debris & nekrose

Vennewald Clinics in Dermatology 2010

Kilde: Kevin Kavanagh, MD, www.entusa.com

Page 14: Disposition Svampeinfektioner i ører og øvre luftveje

M. Cavling Arendrup

Konklusion

Mange svampearterMange sygdomsbilleder

Primær svampebehandling afhængig af art– C. glabrata og C. krusei har medfødt nedsat følsomhed overfor

azolerne.– A. terreus og A. flavus har medfødt nedsat følsomhed for

amphotericin B.

Erhvervet Azol Resistens– Hos tidligere behandlede patienter– Aspergillus: også hos azol naive patienter (azol pesticid)

M. Cavling Arendrup

Thank you for your attention

STATENS SERUM INSTITUT