Pilzkultur und -isolierung

Die Pilzkultur ist die Praxis, Pilze aus einer Patientenprobe auf künstlichen Medien zu züchten, damit ein lebensfähiger Organismus gewonnen, untersucht, identifiziert und getestet werden kann. Trotz langsamerer Bearbeitungszeiten als direkte Nachweismethoden bleibt die Kultur ein Referenzstandard, da sie ein lebendes Isolat für die definitive Speziesidentifizierung und die Empfindlichkeitsprüfung gegenüber Antimykotika liefert.

Definition

Pilzkultur und -isolierung ist die Gesamtheit der Labortechniken, die lebensfähige Pilze aus klinischem Material gewinnen, indem selektive oder angereicherte Medien unter Bedingungen inokuliert werden, die das Pilzwachstum begünstigen, wodurch ein reines Isolat zur weiteren Identifizierung und Testung gewonnen wird.

Scope

Dieses Thema behandelt die Prinzipien der Gewinnung von Pilzen aus klinischen Proben: selektive und angereicherte Medien, Inkubationsbedingungen, die Unterscheidung zwischen Hefen und Schimmelpilzen in der Kultur und wie ein reines Isolat die Identifizierung mittels Morphologie, Massenspektrometrie oder Sequenzierung unterstützt. Es behandelt die Kultur als Labormethode und enthält keine Protokolle zur Probenentnahme oder Behandlungsrichtlinien.

Core questions

• Welche Medien und Inkubationsbedingungen eignen sich am besten, um den in einer bestimmten Probe vermuteten Pilz zu gewinnen?
• Wie wird ein klinisch signifikantes Isolat von einer Umweltkontamination unterschieden?
• Wann erfordert eine kulturbasierte Identifizierung eine Bestätigung durch Sequenzierung oder Massenspektrometrie?
• Was sind die Grenzen der Kulturempfindlichkeit bei invasiven Pilzerkrankungen?

Key concepts

• Selektive und angereicherte Medien (z.B. Sabouraud-Agar)
• Hefe- versus Schimmelpilzwachstum
• Inkubationstemperatur und -zeit
• Reines Isolat und Subkultur
• Kontamination versus echter Erreger
• Kultur als Substrat für Empfindlichkeitstests
• Polyphasische Identifizierung des Isolats

Mechanisms

Proben werden auf Medien inokuliert, die so formuliert sind, dass sie das Pilzwachstum unterstützen und gleichzeitig konkurrierende Bakterien unterdrücken, klassischerweise Sabouraud-Dextrose-Agar, manchmal mit antibakteriellen oder selektiven Zusätzen. Platten und Schrägagarröhrchen werden inkubiert, oft über längere Zeiträume, da viele Pilze langsam wachsen, und bei Temperaturen, die gewählt werden, um Dimorphismus oder Thermotoleranz aufzudecken. Das Wachstum wird dann beurteilt: Hefen bilden pastöse Kolonien, während Schimmelpilze filamentöse, oft pigmentierte Kolonien produzieren, deren makroskopische und mikroskopische Morphologie die Identifizierung leitet. Das reine Isolat, das die Kultur liefert, ist das Substrat, auf dem Spezies durch Morphologie, MALDI-TOF-Massenspektrometrie oder DNA-Sequenzierung bestätigt werden und auf dem die Empfindlichkeit gegenüber Antimykotika gemessen wird. Da lebensfähige Organismen spärlich sein können, kann die Kultur bei tiefen oder behandelten Infektionen unempfindlich sein, weshalb sie zusammen mit direkten und molekularen Methoden interpretiert wird.

Clinical relevance

Die Kultur ist die Grundlage dafür, wie Pilzpathogene bestätigt und benannt werden, und eine positive Kultur von einer normalerweise sterilen Stelle hat ein besonderes diagnostisches Gewicht innerhalb der Konsensdefinitionen invasiver Pilzerkrankungen. Dieser Eintrag beschreibt die Methode und ihren interpretativen Wert; er ist Referenzmaterial zur Gewinnung von Isolaten und keine Anleitung zur Probenhandhabung oder Patientenversorgung.

Evidence & guidelines

Best-Practice-Empfehlungen der British Society for Medical Mycology und die EORTC/MSGERC-Konsensdefinitionen beschreiben die Rolle der Kultur unter den diagnostischen Methoden, einschließlich ihres Gewichts, wenn Pilze von sterilen Stellen gewonnen werden, und ihrer bekannten Unempfindlichkeit bei einigen invasiven Infektionen. Referenzatlanten katalogisieren die Kolonie- und mikroskopische Morphologie, die zur Identifizierung von Isolaten verwendet wird.

History

Die Kultur auf definierten Medien war das grundlegende Werkzeug der medizinischen Mykologie, wobei Sabourauds Dextrose-Agar, der Anfang des 20. Jahrhunderts eingeführt wurde, zum Standardsubstrat für die Gewinnung und Identifizierung von Pilzen wurde. Über den größten Teil des Jahrhunderts basierte die Identifizierung auf der Kolonie- und mikroskopischen Morphologie, die aus der Kultur abgelesen wurde, und erst später fügten Massenspektrometrie und Sequenzierung der Identifizierung des kultivierten Isolats Präzision hinzu.

Seminal works

• schelenz-2015
• dehoog-2020

Frequently asked questions

Warum dauert die Pilzkultur oft so lange?

Viele medizinisch wichtige Schimmelpilze und einige Hefen wachsen langsam, sodass Kulturen Tage bis Wochen gehalten werden müssen, um sichtbares Wachstum und eine zuverlässige Identifizierung zu ermöglichen, was ein Grund dafür ist, dass schnellere direkte und molekulare Methoden neben der Kultur eingesetzt werden.

Bedeutet eine positive Pilzkultur immer eine Infektion?

Nicht unbedingt. Pilze sind in der Umwelt und auf Körperoberflächen häufig, daher muss eine positive Kultur im Kontext interpretiert werden; die Gewinnung von einer normalerweise sterilen Stelle ist weitaus aussagekräftiger als von einer kontaminierten oder kolonisierten Probe.