SIENET Pentti Kuusela dosentti, kliinisen mikrobiologian erik.lää ääkäri HUSLAB/kliininen mikrobiologia Bakteriologia & Immunologia, Haartman-instituutti, HY
Luennon tavoitteet tarjota kuulijalle perusteita kliinisten sieninäytteiden otosta, prosessoinnista ja identifikaatiosta (luento I) sieni-infektioiden hoitoon käytetyistä lääkkeistä (luento I) kliinisesti tärkeistä hiivoista, dermatofyyteistä ja rihmasienistä (luento II) sienten aiheuttamista pinnallisista ja syvistä sekä systemaattisista infektioista (luento II)
Sienet infektion aiheuttajina Yleistä erilaisia sieniä tunnetaan > 250000 lajia n. 200 aiheuttaa ihmisille infektioita jakaantuvat silmikoitumalla suvullisia ja suvuttomia (ts diploidi tai haploidi kromosomisto) JAKO hiivat (yeasts) pyöreitä pallukoita jakaantuva solu jää kiinni rihmasienet l. homeet (molds) rihmarakenteita itiöt dermatofyytit (dermatophytes) dimorfiset sienet
Sienten tutkiminen-1 Sieninäyte http://intra.hus.fi/huslab/ohjekirja/erikoisalakohtaiset tutkimushakemistot/mykologian tutkimukset hyvä näyte koko identifikaation A&O taustatiedot sairaudet matka-anamneesi oleskelu ulkomailla eläinkontaktit ammatti/harrastukset HUOM! laboratorioinfektion mahdollisuus (hepatiitti, HIV, Histoplasma, Coccidioides) näytteiden kuljetus yleensä kuivassa steriilissä astiassa ihoraappeet, kynnet, hiukset kuivassa astiassa/pahvikuoressa HUOM! Näyte aina myös objektilasille, joka näytteen mukana labraan iho puhdistus 70% alkoholilla ennen näytteenottoa hiukset Woodin valo affisioalueelta hiuksen juuri mukaan
Sienten tutkiminen-2 Mikroskopointi suora mikroskopia värjäämätön näyte valo/pimeäkenttä/faasikontrasti calcofluor white (UV mikroskopia) India ink (valomikroskopia) suora identifikaatio Cryptococcus neoformans Histoplasma capsulatum calcofluor white India ink C. albicans Cryptococcus neoformans
Sieniviljely Sienten tutkiminen-3 useimmat sienet kasvavat yksinkertaisilla elatusaineilla hidas kasvu (2-3 pvää >> 4 vkoa) tunnistuksessa käytettävien rakenteiden heikko ilmentyminen erikoismaljat kasvatus 25 0 C -30 0 C ja 37 0 C (dimorfiset sienet) löydöksen merkityksen arviointi (määrä, laatu, kliininen tilanne, näytteen laatu)
Identifikaatiorakenteita Microsporum canis Trichophyton rubrum Candida albicans
Sienten tutkiminen-4 Serologiset testit antigeenia mittaavat β-d-glugaani, galaktomannaani (EIA-testejä) antigeenin määrä vaihtelee useita näytteitä vääriä positiivisia hinta vasta-aineita mittaavat Dg ja epidemiologinen seuranta Candida, Cryptococcus, Histoplasma immunopuutteiset reagoivat huonosti (monoclonaali JF5 vasta-aine) Aspergilluksen pintarakenne POC-testi (lateral diffusion assay) kaupallisesti saatavissa
Histopatologia Sienten tutkiminen-5 subkutaanisten ja syvien sieniinfektioiden diagnostiikka sienet värjäytyvät huonosti esim. hematoksyliini/eosiini-värjäyksessä metenamiini/hopeavärjäys(groncott, Comori) kertoo sieni-infektion olemassaoson sienen nimeäminen vaikeaa!! Aspergillus vrs Fusarium, Scedosporium C. albicans vrs Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitidis
Sienten tutkiminen-6 Molekulaaridiagnostiikka A. genomin useat alueet kohdealueina ribosomaalinen DNA 18S, 5.8S,28S intervening transcribed spacer (ITS) alueet PCR (polymerase chain reaction) multiplex-pcr real-rime PCR panfungal PCR microarray sienimäärän kvantitointi fluorescence in situ hybrization (FISH)- menetelmät työläitä poikkeus PNA-FISH!! B. sienen valkuaisten analyysi massaspektrometria (MALDI-TOF) PNA-FISH/C.albicans
Prove-it Technology microarray-tekniikka vaatii DNA-eristyksen useamman patogeenin samanaikainen toteaminen suoraan positiivisesta veriviljelypullosta
Detection of multi-infections in a single test 12
Prove-it Technology Mobidiag, 2012. All rights reserved.
Prove-it Advisor Automatic analysis Original image Microarray 14
Prove-it Sepsis Fungal Candida albicans Candida dubliniensis Candida glabrata Candida guilliermondii Candida krusei Candida lusitaniae Candida parapsilosis Candida tropicalis Pan-Yeast* *Pan-Yeast group covers at least Candida haemulonii Candida kefyr Candida norvegensis Candida pelliculosa Saccharomyces cerevisiae Panel
Sienisolun seinä
Cholesterol vrs ergosterol
Sieni-infektioiden hoitoon käytetyt lääkkeet l. antimykootit A: A: POLYEENIT POLYEENIT -sitoutuvat -sitoutuvat sienisolun sienisolun solukalvoon, solukalvoon, pääasiassa pääasiassa ergosteroliin ergosteroliin -muuttaa -muuttaa kalvon kalvon läpäisevyyttä läpäisevyyttä >> >> solun solun kuolema kuolema -mammaalisolukalvossa -mammaalisolukalvossa kolesterolia kolesterolia >> >> polyeeni polyeeni sitoutuu sitoutuu huonommin huonommin Natamysiini Natamysiini Amfoterisiini AmfoterisiiniB Amfo Amfo B deoksikolaatti deoksikolaatti (Fungizone (Fungizone R ) R ) lipidimuotoinen lipidimuotoinen Amfo Amfo B (Ambisome (Ambisome R, Abelcet R ) R, Abelcet R ) C: C: ALLYYLIAMINIT ALLYYLIAMINIT -inhiboi -inhiboi ergosterolin ergosterolin synteesiin synteesiin osallistuvaa osallistuvaa svaleeniepoksidaasia svaleeniepoksidaasia terbinafiini terbinafiini (Fungorin (Fungorin R R,, Lamisil Lamisil R R ) ) B: B: ATSOLIJOHDANNAISET -estavät -estavät sytokromi sytokromi P450 P450 14α-metylaasia 14α-metylaasia (lanosterol (lanosterol > > ergosterol) ergosterol) Imidatsolit Imidatsolit mikonatsoli, mikonatsoli, ketokonatsoli, ketokonatsoli, klotrimatsoli, klotrimatsoli, ekonatsoli, ekonatsoli, tiokonatsoli tiokonatsoli Triatsolit Triatsolit flukonatsoli flukonatsoli (Diflucan (Diflucan R R ), ), itrakonatsoli(sporanox itrakonatsoli(sporanox R R ) ) vorikonatsoli vorikonatsoli (Vfend (Vfend R R ) ) posakonatsoli posakonatsoli (Noxafil (Noxafil R R ) ) D: D: EKINOKANDIINIT EKINOKANDIINIT -estävät -estävät sienen sienen seinämän seinämän 1,3 1,3 β-d-glukaanin β-d-glukaanin synteesiä synteesiä Kaspofungiini Kaspofungiini (Cancidas (Cancidas R R ) ) Mikafungiini Mikafungiini (Mycamine (Mycamine R R ) Anidulafungiini Anidulafungiini (Ecalta (Ecalta R R ) 1) lisäksi flusytosiini (antimetaboliitti) ja griseofulviini (mikrotubulusten toiminta) 1) lisäksi flusytosiini (antimetaboliitti) ja griseofulviini (mikrotubulusten toiminta)
Ergosterol synthesis and hit points of antimycotic drugs squalene synthetase; ERG20 2 acetyl-coa farnesyl diphosphate squalene allylamines polyens azoles ergosterol 4,4-dimethyl-cholesta- 8,12,24-trienol lanosterol lanosterol 14α-demethylase ERG11
Sieni-infektioiden hoitoon käytetyt lääkkeet l. antimykootit-1 POLYEENIT sitoutuvat sienisolun solukalvoon, pääasiassa ergosteroliin muuttaa kalvon läpäisevytta >> solun kuolema mammaalisolukalvossa kolesterolia >> polyeeni sitoutuu huonommin Natamysiini paikallishoito Amfoterisiini B syvien sieni-infektioiden hoitoon tehoaa useimpiin hiiva- ja rihmasieniin uudemmat sienilääkkeet korvaamassa OBS! invasiiviset Mucor-sieni-infektiot Amfo B deoksikolaatti (Fungizone R ) munuaistoksinen elektrolyyttihäiriöt kuumereaktiot lipidimuotoinen Amfo B (Ambisome R, Abelcet R ) kalliita paremmin siedettyjä
Sieni-infektioiden hoitoon käytetyt lääkkeet l. antimykootit-2 Atsolijohdannaiset estavät sytokromi P450 14a-metylaasia (lanosterol > ergosterol) Imidatsolit mikonatsoli, ketokonatsoli, klotrimatsoli, ekonatsoli, tiokonatsoli paikallishoito Triatsolit Flukonatsoli (Diflucan R ) iv- ja po-annostelu teho vain hiivasoluihin syvien Candida-infektioiden peruslääke C. krusei ja C. glabrata usein resistenttejä Itrakonatsoli (Sporanox R ) po-annostelu tehoaa sekä hiiva- että rihmasieniin estää useiden sytokromi P450 entsyymien toimintaa > interaktiot
jatkuu Triatsolit Vorikonatsoli (Vfend R ) po- ja iv- annostelu tehoaa sekä hiiva- että rihmasieniin hyvä kudospenetraatio (myös cns) sivuvaikutuksia (ohimenevät näköhäiriöt) estää useiden sytokromi P450 entsyymien toimintaa > interaktiot soveltuu erityisen hyvin syvien Aspergillus-infektoiden hoitoon Posakonatsoli (Noxafil R ) po-annostelu uusin sienilääke erityisesti Aspergillus- jafusarium-infektiot OBS! tehoaa mucor-ryhmän rihmasieniin varsin hyvin siedetty
Sieni-infektioiden hoitoon käytetyt lääkkeet l. antimykootit-3 Allyyliamiinit inhiboi ergosterolin synteesiin osallistuvaa svaleeniepoksidaasia Terbinafiini (esim. Fungorin R, Lamisil R ) paikallisesti ja systemaattisesti vain ihon ja kynsien sieni-infektioiden hoidossa
Sieni-infektioiden hoitoon käytetyt lääkkeet l. antimykootit-4 Ekinokandiinit estävät sienen seinämän 1,3 β-d-glukaanin synteesiä Kaspofungiini (Cancidas R ) vain iv-annostelu ei vaikutusta sytokromi P450-entsyymeihin syvät kandidainfektiot vaihtoehto Aspergillus-infektioissa flukonatsoli-r-hiiva-infektioiden hoito empiirinen (kokemukseen perustuva) hoito neutropeniapotilailla Mikafungiini (Mycamine R ) Anidulafungiini (Ecalta R ) viimeksi rekisteröityjä Suomessa kokemukset vasta karttumassa
Sieni-infektioiden hoitoon käytetyt lääkkeet l. antimykootit-5 Muut Flusytosiini antimetaboliitti Griseofulviini sitoutuu polymerisoituneisiin mikrotubuleihin ja estää sienen jakautumisen
Luennon tavoitteet tarjota kuulijalle perusteita kliinisten sieninäytteiden otosta, prosessoinnista ja identifikaatiosta (luento I) sieni-infektioiden hoitoon käytetyistä lääkkeistä (luento I) kliinisesti tärkeistä hiivoista, dermatofyyteistä ja rihmasienistä (luento II) sienten aiheuttamista pinnallisista ja syvistä sekä systemaattisista infektioista (luento II)
Silsasienet l. dermatofyytit silsataudit eli tineat eli dermatomykoosit Trichophyton Microsporum Epidermophyton geofiilinen (maaperä), zoofiilinen (eläinperäinen), anthropofiilinen (ihmisperäinen) keratofiilejä > iho, kynnet, stratum corneum (marraskesi) sienen alkuperä vaikuttaa infektion vaikeusasteeseen ja epidemiologiaan anthropofiiliset sienet aiheuttavat tietyn alueen infektioita T. rubrum, E. floccosum ihon ja kynnen infektioita M. audoiuinii, T. tonsurans hiuspohjan infektioita
Silsasienet l. dermatofyytit Näytteenotto tärkeää hoitokielto: iho paikallishoito 2 vkoa sisäinen lääkitys 1 kk kynsi paikallishoito (lääkelakka) 3 kk sisäinen lääkitys 6 kk mikroskopia (AINA, nopea) viljely selektiiviset maljat (kloramfenikoli, sykloheksimiidi)
Silsasienet l. dermatofyytit Taudit Tinea capitis (hiuspohjan silsa) valtaosaltaan lapsilla M. canis (Länsi-Eurooppa) T. violaceum (Etelä- ja Itä-Eurooppa) T. tonsurans (Pohjois-Amerikka) T. violaceum T. tonsurans T. mentagrophytes M. canis M. audoiuinii Hoito: terbinafiini 250 mg/vrk tai itrakonatsoli 200 mg/vrk po 2-4 (-6) vkoa paikallishoito lasten hoito tapauskohtaisesti oireettomien perheenjäsenten hoito ketokonatsoli- tai seleenisulfidishampoot vektorien (kammat, hiussoljet, hiusharjat jne) hävittäminen
Silsasienet l. dermatofyytit Tinea corporis (vartalon silsa) sieni-infektio vartalolla ja raajojen iholla (ei nivuset, kämmenet eikä jalkapohjat) Trichophyton-, Microsporum- ja Epidermophyton-sukujen sienet kaikkialla, yleisimpiä trooppisilla ja subtrooppisilla alueilla infektio potilaan vartalon osasta toiseen (päänäha > vartalo) henkilöltä toiselle (T. tonsurans, paini) lemmikkieläimistä (M. canis, T. mengagrophytes) karja (T. verrucosum) hevonen (T. equinum) hoito paikallishoito natamysiini imidatsolit terbinafiini amorolfiini Dx1-2/1-4 vkoa sisäinen lääkitys laaja-alaiset, hankalat infektiot flukonatsoli itrakonatsoli terbinafiini
Silsasienet l. dermatofyytit Tinea cruris (nivussilsa) infektio usein peräisin omalta iholta (varvasväli) T. rubrum T. mentagrophytes E. floccosum Näyte ihottuman reuna-alueelta hoito paikallishoito sisäinen lääkitys Tinea pedis (jalkasilsa) varvasväli vasta murrosiän jälkeen T. rubrum T. mentagrophytes tavallisimmin 4.-5.varvasvälissä koko jalkapohja (mokkasiinisilsa) hoito: paikallishoito 1-4- viikkoa kylvetykset (KMnO4, Hibitane) penslaukset (Castellanin liuos)
Silsasienet l. dermatofyytit Tinea unguium (kynsisilsa) yhdessä tai monissa kynsissä pääasiassa kynnenaluksessa kynnen pinnalla > kynsi valkoiseksi T. mentagrophytes näyte muista sienilääkkeiden tauot ennen näytteen ottoa!! näyte terveen ja affisioituneen kynnen rajalta kynnenalustan hyperkeratoottista massaa hoito paras tulos sisäisellä lääkityksellä terbinafiini 250 mg/vrk/ 6 tai12 vkoa itrakonatroli 200 mg/vrk 12 vkoa tai 2-4 hoitojaksoa (200mgx2/vrk/1vko + 3 vkon tauko) flukonatsoli 150 mg/1 vko kunnes uusi kynsi on kasvanut tilalle paikallishoito amorolfiini-kynsilakka (LocerylR) sormien kynnet 6 kk varpaiden kynnet 9-12 kk
Kliinisesti tärkeitä hiivoja Candidat pieniä soluja lisääntyvät silmikoitumalla kuuluvat normaaliflooraan iho, suolisto, genitaalialue, suun limakalvot identifikaatio itumuodostus (germ tube formation) hiilihydraattien assimilaatiotestit (API ID 32C) massaspektrometia (MALDI-TOF) Candida albicans C. tropicalis C. krusei C. paraspilosis C. glabrata C. lusitaniae C. guillermondii C. albicans Ituputki
kandidat INFEKTIOT Infektiolle altistavia tekijöita laajakirjoinen antibiootti perustauti vierasine iv-kanyylit GI-operaatiot/vammat A. PINNALLISET INFEKTIOT suun infektiot l. sammas/suupielen tulehdus l keiliitti pienet lapset syöpäpotilaat HIV po-steroideja käyttävät hammasproteesi hoito paikallishoito mikonatsoligeeli nystatiinitipat amfob-imeskelytabletit posakonatsoli joskus po-lääkitys genitaalialueen infektiot vaginiitti, vulvovaginiitti, vulviitti C. albicans 90%:sti hoito paikallishoito po-lääkitys relapsit n 25% ihon infektiot ihon taivealueet, poimut kynsivalli usein sekainfektio (S. aureus, G- sauva) paikallishoito krooninen mukokutaaninen kandidiaasi infektio useammassa elimessä samanaikaisesti lymfosyyttitoiminnan häiriöt APECED-oireyhtymä
kandidat Infektiot B. SYVÄT INFEKTIOT taudinkuvat vaihtelevia eri potilailla kandidemia (+/- pesäkkeitä elimistössä) 4. yleisin veriviljelylöydös Suomessa 50% C. albicans altistavia tekijöita (kts aik.) kanyylisepsis (biofilmimuodostus!!) endoftalmiitti pneumonia meningiitti endokardiitti osteomyeliitti VTI diagnoosi eristys steriilit paikat yleistynyt kandidiaasi n. 50%:lla veriviljely positiivinen Molekulaariset tekniikat PCR microarray PNA-FISH Hoito atsolit ekinokandiinit AmfoB
Kliinisesti tärkeitä hiivoja Cryptococcus neoformans esiintyy monissa paikoissa persikkamehu lehmän maito eristetty useilta eläimiltä aiheuttaa infektioita harvoin keuhkojen kryptokokkoosi meningiitti
Muita kliinisesti tärkeitä hiivoja Malassezia furfur Infektiot savipuoli vartalolla, ei raajoissa diagnoosi hoito paikallishoito ketokonatsoli (6x50mg x1 + lasi vettä + lenkille)
Klinisesti tärkeitä rihmasieniä (homeita) Aspergillus kaikkialla luonnossa huoneilmassa ja pölyssä ruoka-aineet, mausteet tee, tupakka Aspergillus fumigatus A. flavus A. niger A. terreus A. nidulans helposti hengitysteihin ja limakalvoille INFEKTIOT Aspergillooma aspergilluksen aiheuttama mysetooma tavallisimmin keukoissa syntyy vauraioituneeseen kudokseen hoito kirurginen komplikaatioina usein verenvuodot, fistelii tai empyeema AmfoB:n ruiskutus suoraan mysetoomaan atsolit A. niger A. fumigatus A. flavus A. terreus
Klinisesti tärkeitä rihmasieniä (homeita) Infektiot Nenänielun infektiot erityisesti postionteloiden alueella akuutti/krooninen sinuiitti aspergillooma hoito kirurginen po sienilääkitys korvakäytävässä usein A. niger Silmäinfektiot sarveiskalvon vaurio erilaiset silmävammat iv-huumeiden käyttö osana yleistynyttä aspergillus-infektiota konjunktiviitti endoftalmiitti hoito paikallinen hoito, systeemihoito
Klinisesti tärkeitä rihmasieniä (homeita) Infektiot Invasiiviset infektiot Yleensä taustalla immunostatusta heikkentävä tilanne maligniteetti kantasolu- tai elinsiirto invaasio verisuoniin >> paikallinen kudoskuolio yleistyneen infektio ennuste huono Diagnostiikka varhainen dg + varhainen Rq > paras hoitotulos epäile etsi diagnosoi tietokonetomografia (keuhkot, sinukset, pään alue) antigeenien mittaaminen molekulaarimenetelmät Hoito Invasiivinen keuhkojen aspergilloosi (IPA) AmfoB itrakonatsoli triatsolit ekinokandiinit Muiden elinten aspergilloosi vorikonatsoli hyvä CNS-penetraatio
Systeemi-infektioita aiheuttavat sienet Dimorfiset sienet dimorfisia sieniä rihmana 25-30oC hiivapesäkkeenä 37oC Coccidioides immitis endeemiset alueet (lounais USA, Meksikko, Etelä- ja Väli Amerikka) infektioita terveille infektio inhaloimalla maasta irronneita itiöitä useimmiten keuhkoinfektioita hoito useimmiten paraneminen ilman hoitoa AmfoB fluconatsoli itrakonatsoli Histoplasma capsulatum Pohjois-, Väli- ja Etelä-Amerikka, Afrikka, Australia, Itä-Aasia, Malesia pääasiassa maaperässä infektio linnunulosteiden välityksellä
LOPUKSI potilashoidon kehittyessä systeemisten sieni-infektioiden määrä lisääntyy hemato-onkogeeniset potilaat tehohoitopotilaat maapallon kutistuessa Suomessakin voi törmätä harvinaisiin sieniinfektioihin (coccidioosi, histoplasmoosi) varhainen oikea hoito parantaa hoidon onnistumista profylaktinen pre-emptiivinen kohdistettu hoito varhaisen diagnostiikan tarve lisääntyy klinikka röntgen patologia mikrobiologia-yhteistyö mikrobiologiassa meneillään nopean identifikaation murrosvaihe PCR massaspektrometria sienten perimätiedon lisääntyessä sienten nimeäminen saattaa muuttua merkittävästi tulevaisuudessa