El Fari, Mustafa: Untersuchungen zur Taxonomie und Phylogenie der Familie Arthrodermataceae (Dermatophyten) und Entwicklung einer spezifischen Sonde für Trichophyton rubrum.

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Kapitel 6. ZUSAMMENFASSUNG

Taxonomie und Systematik der Pilze unterliegen einem ständigen Wandel durch das Hinzukommen neuer Erkenntnisse und neuer Arten. Eine unumstrittene Einteilung ist bisher nicht vorhanden.

In der Regel werden als Dermatophyten Pilze der Anamorphgattungen Trichophyton, Microsporum und Epidermophyton bezeichnet, die keratinophil und als mögliche Erreger von Infektionen der Haut (Tinea), der Haare (Ecto- und Endothrix, Favus) und der Nägel (Onychomykosen) bekannt sind.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Gesamt-ITS-Region von 72 verschiedenen Spezies bzw. Varianten der Familie Arthrodermataceae sequenziert und die phylogenetische Verwandtschaft mit der Parsimony- und Neigbour-Joining-Methode analysiert.

In unsere Analyse bildeten die Dermatophyten eine monomorphe Gruppe mit Arachniotus ruber und Chysosporium keratinophilum als Außengruppen. Die Daten zeigten, daß die Gattung Trichophyton polyphyletisch und die Gattung Microsporum paraphyletisch ist. Die Vertreter der Gattung Epidermophyton wurden in weit entfernten Gruppen gefunden. Diese Einteilung widerspricht der bisher gültigen monomorphen Einteilung. Die Trennung der pathogenen Trichophyten-Spezies von den geophilen Arten dieser Gattung ist mit den beiden Analyse-Methoden stark unterstützt. Diese Ergebnisse lassen vermuten, daß sich die Microsporum- und die Trichophyton- Spezies aus den geophilen Spezies entwickelt haben. Die 6 Trichophyton mentagrophytes Varianten bildeten in der Analyse 3 Komplexe, die eine enge Verwandtschaft zu anderen Spezies der Familie Arthrodermataceae zeigten (z. B. Trichophyton schoenleinii, Trichophyton verrucosum).

Trichophyton rubrum, seine Variante granulare, Trichophyton fischeri, Trichophyton kanei, Trichophyton megninii, Trichophyton soudanense und Trichophyton violaceum sind so eng miteinander verwandt, daß in der vorliegenden Arbeit vorgeschlagen wurde, sie als Varianten von


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Trichophyton rubrum einzuordnen.

Das Gleiche gilt auch für den Microsporum canis-Komplex (Microsporum canis Variante distortum, Microsporum audouinii und seine Varianten, Microsporum equinum, Microsporum ferrugineum und Arthroderma otae). Diese Schlußfolgerung beruht auf den Ergebnissen des PCR-Fingerprinting, den Vergleichen der ITS-Sequenzen (Variationsindex) und auf Ähnlichkeiten der morphologischen bzw. biochemischen Merkmalen der jeweiligen Spezies.

Die Tatsache, daß die konventionelle Identifizierung nicht völlig mit unseren Ergebnissen sowie mit den Ergebnissen übereinstimmt, die andere Autoren bei der RFLP-Analyse der mitochondrialen DNA erhielten (Kawaski et al. 1990, Mochizuki et al. 1990, Nisho et al. 1992), sollte zum Anlaß für eine Überprüfung der gegenwärtigen Klassifizierung der Dermatophyten genommen werden.

Die Charakterisierung und Identifizierung der Dermatophyten stellt bis heute ein Problem in der mykologischen Praxis dar. Sie beruhen im wesentlichen auf der Beobachtung makro- und mikroskopisch faßbarer morphologischer Merkmale der auf dem Nährboden gewachsenen Kolonien (Meinhof 1990, Weizman, & Summerbell 1995). Ihre Klassifizierung ist abhängig von dem Besitz verschiedener morphologischer und physiologischer Parameter. Diese Methoden sind sehr zeitaufwendig und dauern ca. 4 Wochen. Aus diesem Grund wurde in der vorliegenden Arbeit eine Mini-DNA-Präparationsmethode für 2 Wochen alte Kulturen etabliert.

Mit PCR-Fingerprinting war es dann möglich, die Dermatophytenspezies anhand ihrer charakteristischen PCR-Fingerprintingmuster zu identifizieren. Schwierig war die Differenzierung zwischen den Subspezies bzw. zwischen den Anamorphen und ihren Teleomorphen. Das ist jedoch nur von epidemiologischem und phylogenetischem Interesse und hat keine direkte diagnostische Relevanz. Das PCR-Fingerprinting als genotypische Identifizierungsmethode kann eingesetzt werden, um problematische Spezies der Familie Arthrodermataceae mit Sicherheit zu identifizieren. Dies konnte in dieser Arbeit durch den Einsatz des PCR-Fingerprinting zur Identifizierung von klinischen Trichophyton tonsurans in einer Epidemiestudie bei Ringern bewiesen werden.


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Aus dem variablen Teil der ITS 2-Sequenz wurde eine Sonde (TR20S-Sonde) entwickelt, die für Trichophyton rubrum spezifisch war. Die Spezifität der Sonde konnte anhand der Hybridisierung mit der Gesamt-ITS-Region von 50 verschiedenen klinischen Trichophyton rubrum-Isolaten, 57-verschiedenen Spezies der Familie Arthrodermataceae und 10 anderen dermatologischen Infektionserregern nachgewiesen werden.

Die Dermatophyten-DNA konnte erfolgreich direkt aus der infizierten Haut isoliert werden, Schwierigkeiten bereitete jedoch die DNA-Isolation aus den befallenen Nagelproben, was eventuell auf die stabile Nagelstruktur sowie auf DNA-Verluste bei der Präparation zurückzuführen sein könnte. Für einen effektiven Einsatz der Sonde in der Diagnostik von Dermatomykosen, insbesondere von Onychomykosen muß dieses Problem der sicheren DNA-Präparation direkt aus dem Patientenmaterial noch gelöst werden.


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