(beschrieben von Link 1809)

Taxonomische Einordnung

Kingdom: Pilze
Phylum: Ascomycota
Klasse: Euascomycetes
Ordnung: Eurotiales
Familie: Trichomaceae
Gattung: Penicillium

Beschreibung und natürliche Lebensräume

Mit nur einer Ausnahme (Penicillium marneffei, der thermisch dimorph ist), sind die Mitglieder der Gattung Penicillium Fadenpilze. Penicillium spp. sind weit verbreitet und finden sich im Boden, in verrottender Vegetation und in der Luft. Penicillium marneffei ist speziell in Südostasien endemisch, wo es Bambusratten infiziert, die als epidemiologische Marker und Reservoir für menschliche Infektionen dienen.

Penicillium spp., die nicht zur Gattung Penicillium marneffei gehören, werden üblicherweise als Kontaminanten betrachtet, können aber Infektionen verursachen, insbesondere bei immungeschwächten Wirten. Penicillium marneffei ist insbesondere bei AIDS-Patienten pathogen und seine Isolierung aus Blut wird in endemischen Gebieten als HIV-Marker angesehen. Zusätzlich zu ihrem infektiösen Potenzial sind Penicillium spp. dafür bekannt, Mykotoxine zu produzieren. Einige Penicillium spp. haben Telemorphe, die zu den Gattungen Eupenicillium, Talaromyces, Hamigera und Trichocoma gehören.

Spezies

Die Gattung Penicillium hat mehrere Arten. Zu den häufigsten gehören Penicillium chrysogenum, Penicillium citrinum, Penicillium janthinellum, Penicillium marneffei und Penicillium purpurogenum. Die Identifizierung auf Artniveau basiert auf makroskopischer Morphologie und mikroskopischen Merkmalen.

Siehe die Zusammenfassung der Arten und Synonyme für die Penicillium spp.

Pathogenität und klinische Bedeutung

Penicillium spp. sind gelegentliche Verursacher von Infektionen beim Menschen und die daraus resultierende Krankheit ist allgemein als Penicilliose bekannt. Penicillium wurde von Patienten mit Keratitis, Endophtalmitis, Otomykose, nekrotisierender Ösophagitis, Pneumonie, Endokarditis, Peritonitis und Harnwegsinfektionen isoliert. Die meisten Penicillium-Infektionen treten bei immunsupprimierten Wirten auf. Hornhautinfektionen sind meist posttraumatisch bedingt. Zusätzlich zu seinem infektiösen Potenzial produziert Penicillium verrucosum ein Mykotoxin, Ochratoxin A, das nephrotoxisch und karzinogen ist. Die Produktion des Toxins erfolgt in der Regel in Getreidekörnern in kalten Klimazonen.

Penicillium marneffei ist ein pathogener Pilz und infiziert speziell Patienten mit AIDS, die in Südostasien (Thailand und angrenzende Länder, Taiwan und Indien) leben oder diese besuchen, wo der Pilz endemisch ist. Penicillium marneffei-Infektionen wurden auch bei Nicht-AIDS-Patienten mit hämatologischen Malignomen und solchen, die eine immunsuppressive Therapie erhalten, berichtet. Die Infektion mit Penicillium marneffei, die sogenannte Penicilliosis marneffei, wird durch Inhalation erworben und führt zu einer initialen pulmonalen Infektion, gefolgt von einer Fungämie und der Dissemination der Infektion . Meist sind das Lymphsystem, Leber, Milz und Knochen betroffen. Im Verlauf der Erkrankung werden akneartige Hautpapeln an Gesicht, Rumpf und Extremitäten beobachtet. Eine Infektion mit Penicilliosis marneffei verläuft häufig tödlich.

Makroskopische Merkmale

Die Kolonien von Penicillium, die nicht zu Penicillium marneffei gehören, sind schnell wachsend, flach, fadenförmig und von samtiger, wolliger oder watteartiger Textur. Die Kolonien sind anfangs weiß und werden mit der Zeit blaugrün, graugrün, olivgrau, gelb oder rosafarben. Die Plattenrückseite ist meist blass bis gelblich.

Penicillium marneffei ist thermisch dimorph und bildet bei 25°C fadenförmige, flache, radial sulfatierte Kolonien. Diese Kolonien sind im Zentrum bläulich-grau-grün und an der Peripherie weiß. Sehr typisch ist das rote, schnell diffundierende, lösliche Pigment, das auf der Rückseite beobachtet wird. Bei 37°C sind die Kolonien von Penicillium marneffei cremefarben bis leicht rosa und von kahler bis gefalteter Textur.

Mikroskopische Merkmale

Bei anderen Arten als Penicillium marneffei werden septierte hyaline Hyphen (1,5 bis 5 µm im Durchmesser), einfache oder verzweigte Konidiophoren, Metulae, Phialiden und Konidien beobachtet. Metulae sind sekundäre Verzweigungen, die sich an Konidiophoren bilden. Die Metulae tragen die flaschenförmigen Phialiden. Die Organisation der Phialiden an den Spitzen der Konidiophoren ist sehr typisch. Sie bilden bürstenartige Büschel, die auch als „Penicilli“ bezeichnet werden. Die Konidien (2,5-5µm Durchmesser) sind rund, einzellig und als unverzweigte Ketten an den Spitzen der Phialiden sichtbar.

In seiner fadenförmigen Phase ist Penicillium marneffei mikroskopisch ähnlich wie die anderen Penicillium-Arten. In seiner Hefephase hingegen zeigt sich Penicillium marneffei als kugelige bis längliche, wurstförmige Zellen (3 bis 5 µm), die sich durch Spaltung vermehren.

Penicillium marneffei lässt sich durch Subkultivierung des Organismus in ein angereichertes Medium wie BHI und Inkubation bei 35 °C leicht zur Bildung des arthrokonidialen, hefeartigen Zustands anregen, in dem sich nach einer Woche durch Spaltung teilende hefeartige Strukturen und Hyphen mit Arthrokonidien bilden.

Histopathologische Merkmale

Intrazelluläre arthroconidiale hefeartige Zellen werden innerhalb der Makrophagen in infizierten Geweben beobachtet .

Vergleich zu

Paecilomyces
Gliocladium
Scopulariopsis

Penicillium unterscheidet sich von Paecilomyces durch kolbenförmige Phialiden und globöse bis subgloböse Konidien; von Gliocladium durch Ketten von Konidien; und von Scopulariopsis durch die Bildung von Phialiden. Penicillium marneffei unterscheidet sich auch durch seine thermisch dimorphe Natur.

Vorsichtsmaßnahmen im Labor

Neben den allgemeinen Vorsichtsmaßnahmen im Labor sind keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen erforderlich.

Anfälligkeit

Die verfügbaren Daten sind sehr begrenzt. Für Penicillium chrysogenum sind die MHKs von Amphotericin B, Itraconazol, Ketoconazol und Voriconazol akzeptabel niedrig, während die angegebenen MHKs für Penicillium griseofulvum höher sind als die für Penicillium chrysogenum . Bemerkenswert ist, dass Penicillium marneffei Isolate beträchtlich hohe MHKs für Amphotericin B, Flucytosin und Fluconazol und relativ niedrige MHKs für Itraconazol, Ketoconazol, Voriconazol und Terbinafin aufweisen können. Weitere Daten sind erforderlich, um ein genaueres Empfindlichkeitsprofil für verschiedene Penicillium spp.

Für die MHKs verschiedener Antimykotika für Penicillium siehe unsere N/A(L):Empfindlichkeitsdatenbank.

Amphotericin B, orales Itraconazol und orales Fluconazol wurden bisher zur Behandlung von Penicilliosis marneffei eingesetzt. Orales Itraconazol erwies sich als effizient, wenn es prophylaktisch gegen Penicilliosis marneffei bei Patienten mit HIV-Infektion eingesetzt wurde.

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