Cryptococcus neoformans


Cryptococcus neoformans

Cryptococcus neoformans

Systematik
Unterabteilung: Agaricomycotina
Klasse: Tremellomycetes
Ordnung: Filobasidiales
Familie: Filobasidiaceae
Gattung: Cryptococcus
Art: Cryptococcus neoformans
Wissenschaftlicher Name
Cryptococcus neoformans
(San Felice) Vuill.

Cryptococcus neoformans ist der wichtigste Erreger der Kryptokokkose, einer opportunistischen Infektion, die fast immer bei Patienten mit massiver Immunschwäche auftritt. So gehört die Kryptokokkose zu den wichtigsten AIDS-definierenden Erkrankungen. C. neoformans ist ein hefeähnlicher, bekapselter Pilz mit weltweiter Verbreitung. Er ist 1 bis 5 µm groß, rundlich und weist einen haploiden Chromosomensatz auf. Im Gegensatz zur Bäckerhefe (Schlauchpilze) gehört der Kryptokokkose-Erreger zu den Ständerpilzen (Basidiomycota). Das geschlechtliche bzw. teleomorphe Stadium von Cryptococcus neoformans heißt Filobasidiella neoformans und wurde 1976 durch Kwon-Chung beschrieben.

Vorkommen

Der Pilz kommt im Vogelmist und daraus resultierenden Stäuben vor.

Infektionsweg

Eine Infektion erfolgt meist durch Einatmen des Erregers.

Verbreitung

In einer Meldung vom 8. Mai 2001 berichtete wissenschaft.de von einer Studie, die im Mai 2005 in der Fachzeitschrift „Pediatrics“ veröffentlicht wurde. Forschern des Albert Einstein College of Medicine ist es demnach gelungen, die Pilzinfektion in den USA bei 70 Prozent der über 5-jährigen Kinder nachzuweisen, soweit sie in urbaner Umgebung leben. Bei den 2- bis 5-Jährigen konnte eine Infektionsrate von 50 Prozent nachgewiesen werden.

Erkrankungen

Bei Menschen mit Abwehrschwäche kann es bei einer Infektion mit C. neoformans zu einem Befall der Meningen und eventuell des Hirnparenchyms und in Folge zu einer Kryptokokkenmeningitis bzw. -meningoenzephalitis kommen. Nach aktuellen Schätzungen werden jährlich weltweit allein bei Personen mit einer HIV-Infektion rund eine Million Fälle von Kryptokokkenmeningoenzephalitis diagnostiziert, mehr als 600.000 Menschen sterben pro Jahr an der Erkrankung.[1] Eine Kryptokokkose durch C. neoformans ist für immunsupprimierte Menschen immer lebensbedrohlich: Unbehandelt verläuft sie meist letal und selbst bei einer adäquaten Behandlung beträgt die Mortalität bei HIV-Patienten fast 20 %.[2]

Siehe zur gefährlicheren Form den mutierten Pilz Cryptococcus neoformans var gattii auch Cryptococcus gattii.

Therapie

Zur Therapie von Erkrankungen durch Cryptococcus neoformans dient Amphotericin B. Dessen starke Nephrotoxizität wird in Kauf genommen, da derzeit kaum eine Behandlungsalternative besteht.

Metabolismus

Die Karte zeigt die 137Cs-Kontamination nahe Tschernobyl in Kilobecquerel pro Quadratmeter.

Am 23. Mai 2007 wurde eine wissenschaftliche Arbeit[3][4][5] unter der Leitung von Arturo Casadevall veröffentlicht, die von Pilzen, unter anderem von Cryptococcus neoformans, handelt, welche wahrscheinlich mittels Melanin radioaktive Strahlung in für ihren Organismus nutzbare Energie umwandeln. Daraus ergeben sich einige spektakuläre Ansätze:

  • Für die direkte Beseitigung von Atommüll sind melaninhaltige Pilze ungeeignet, da sie nur die von den radioaktiven Isotopen produzierte Strahlung teilweise in chemische Energie umwandeln und nicht die Isotope selber abbauen. Von Interesse sind jedoch die Implikationen, die sich für die Weiterverwertung von Atommüll mittels Pilzen ergeben.
  • Es ist denkbar, dass mit Hilfe von solchen Pilzen während Raumflügen Nahrung für Astronauten produziert werden kann. Im Weltall ist überall mehr Kosmische Strahlung als von Pflanzen nutzbares Licht vorhanden.
  • Weiter stellt sich die Frage, wie groß der Anteil der Biomasse bzw. der Energie ist, die mittels Vorgängen, bei denen Melanin eine zentrale Rolle spielt, erzeugt wird. Nachdem die von Pilzen erzeugte Biomasse auf unserem Planeten größer ist, als jene von Pflanzen durch Photosynthese generierte, kann es sein, dass die durch Prozesse mit einer zentralen Rolle von Melanin hergestellte sogar der umfangreichere Teil ist.


Ausdrücklich hervorgehoben wird, dass die Rolle des Melanins bei der Energieerzeugung nach wie vor unklar ist. Klar ist lediglich, dass bei den aus Proben aus dem versiegelten Atomreaktor von Tschernobyl stammenden Pilzen:

  • eine höhere Stoffwechselrate gegeben war, wenn sie mit Melanin angereichert wurden, als bei unbehandelten Pilzen.
  • bei der Energieerzeugung Veränderungen in der Elektronenkonfiguration der Elektronenhülle ihres Melanins nachgewiesen wurde. Dies weist auf ein verändertes Energieniveau hin, das bei der Erzeugung von Energie auch zu erwarten ist.
  • eine auf das Vierfache gestiegene Reduzierung von NAD+ zu beobachten ist, wenn sie radioaktiv bestrahlt werden. Dabei handelt es sich um einen Stoffwechselvorgang.
  • Der Metabolismus von Wangiella dermatitidis und Cryptococcus neoformans war bei einer Strahlenbelastung im Ausmaß von rund dem Fünfhundertfachen der natürlichen Strahlenbelastung signifikant aktiver als unter üblichen Bedingungen.

Quellen

  1. Park, B. J. et al.: Estimation of the current global burden of cryptococcal meningitis among persons living with HIV/AIDS. In: AIDS. 23. Jahrgang, Nr. 4, 2009, S. 525–530, PMID 19182676.
  2. Desnos-Ollivier, M. et al.: Mixed Infections and In Vivo Evolution in the Human Fungal Pathogen Cryptococcus neoformans. In: MBio. 18. Jahrgang, Nr. 1, 2010, S. e00091–10, PMID 20689742.
  3. http://www.plosone.org/article/fetchArticle.action?articleURI=info:doi/10.1371/journal.pone.0000457
  4. http://www.plosone.org/static/license.action;jsessionid=20CA1AD861B408BCE91BB206E835B2F2
  5. http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/

Weblinks

Commons: Cryptococcus neoformans – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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