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Molekularbiologischer Direktnachweis von Dermatophyten im klinischen Material bei Verdacht auf Onychomykose und Tinea pedis

Eine prospektive Studie zum Vergleich konventioneller dermatomykologischer Diagnostik und der Polymerasekettenreaktion

Molecular biological detection of dermatophytes in clinical samples when onychomycosis or tinea pedis is suspected

A prospective study comparing conventional dermatomycological diagnostics and polymerase chain reaction

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Zusammenfassung

Hintergrund

Onychomykosen sind weltweit im Anstieg begriffen. Vor einer antimykotischen Therapie steht die exakte Diagnostik, die derzeit mit den Routineverfahren Mikroskopie und mit kulturellem Erregernachweis erfolgt. Diese konventionellen mykologischen Methoden weisen jedoch Nachteile auf. Das mikroskopische Präparat ermöglicht keine Gattungs- oder Speziesidentifizierung, es werden lediglich avitale Pilzelemente nachgewiesen. Der Zeitaufwand für die Pilzkultur ist hoch, beim kulturellen Nachweis besteht zudem eine beträchtliche subjektive Fehlermöglichkeit bei der Bestimmung der Pilzspezies.

Patienten und Methodik

Über einen Zeitraum von 3 Monaten wurden in einer chirurgischen Praxisklinik insgesamt 218 Patienten – alle wiesen disponierende Faktoren für eine Nagel- und Fußpilzinfektion auf – mit Verdacht auf Tinea pedis und/oder Onychomykose in die prospektive Studie aufgenommen. Zusätzlich zur konventionellen Diagnostik der Nagelspäne und Hautschuppen mittels Nativpräparat mit Blancophor® und Pilzkulturen wurde ein PCR (Polymerasekettenreaktion)-ELISA-Test zum Direktnachweis von Dermatophyten-DNS durchgeführt. Letzterer erlaubt aufgrund von spezifischen Primern, die gegen das Topoisomerase-II-Gen gerichtet sind, die Identifizierung von Trichophyton (T.) rubrum, T. interdigitale und Epidermophyton floccosum im klinischen Material.

Ergebnisse

Kulturell waren bei 23,9 % der Patienten Dermatophyten nachweisbar (T. rubrum oder T. interdigitale). Mittels PCR-ELISA-Test konnte dagegen bei 29,9 % der Patienten Dermatophyten-DNS von entweder T. rubrum oder T. interdigitale nachgewiesen werden. Epidermophyton floccosum wurde weder kulturell noch mit PCR gefunden. Die PCR-ELISA-Technik zum Nachweis von Dermatophyten-DNS wies im Vergleich zur Kultur eine höhere diagnostische Sensitivität (79,0 %) und diagnostische Spezifität (85,5 %) auf.

Schlussfolgerung

Der PCR-ELISA-Test ermöglicht eine schnelle und sehr spezifische sowie empfindliche Diagnostik einer Dermatophytose der Nägel und der Haut innerhalb von 24 (bis maximal 48) Stunden mit Identifizierung des Erregers bis zur Speziesebene.

Abstract

Background

The prevalence of onychomycosis is rising worldwide. Before starting antifungal treatment, an exact mycological diagnosis should be obtained. The current laboratory diagnosis of dermatomycoses is based on the detection of the causative agent by microscopy and culture. These conventional diagnostic methods for fungal infections often are not the best solution because they are time-consuming, cultures are false-negative and direct examination identifies non-vital structures which cannot be used for speciation.

Patients and methods

A total of 218 patients presenting in a surgical practice over 3 months with clinical signs of tinea pedis and/or onychomycosis were involved in the prospective study. All patients had predisposing factors for tinea pedis and tinea unguium, such as vascular insufficiency, diabetes mellitus, and leg ulcers. Nail specimens and skin scrapings were investigated for fungi using Blancophor® preparation, and cultured. In addition to conventional diagnostics, PCR (polymerase chain reaction) for detection of dermatophyte DNA was employed. This PCR-Elisa assay is based on the use of specific primers which target the topoisomerase II gene. This allows the highly specific molecular identification of Trichophyton (T.) rubrum, T. interdigitale, and Epidermophyton floccosum directly in clinical samples.

Results

23.9 % of patients were culture-positive for dermatophytes (either T. rubrum, or T. interdigitale). With PCR, dermatophyte DNA either of T. rubrum or T. interdigitale could be detected in nail samples and skin scrapings from at least 29.9 % of all patients. Epidermophyton floccosum was not found in this study, neither by cultivation nor by PCR. The diagnostic sensitivity of the PCR-Elisa assay was calculated as 79.0% %; the diagnostic specificity as 85.5 %.

Conclusion

PCR-Elisa evaluation makes possible a rapid, specific and sensitive diagnosis of dermatophytosis of the nails and skin within 24 (maximal 48) hours with identification of the involved species.

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Interessenkonflikt

Der korrespondierende Autor gibt für sich und seine Koautoren an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Praxisklinik Chirurgie, Oschatz, Deutschland

    I. Winter, A. Winter & S. Barth

  2. Haut- und Laborarzt/Allergologie, Andrologie, Labor für medizinische Mikrobiologie, Partnerschaft Prof. Dr. med. Pietro Nenoff & Dr. med. Constanze Krüger, Straße des Friedens 8, 04589, Mölbis, Deutschland

    S. Uhrlaß, C. Krüger, J. Herrmann &  P. Nenoff

  3. Gemeinschaftspraxis Dermatologie, Neu-Ulm, Deutschland

    G. Bezold

  4. Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie, Universitätsklinikum Leipzig, Leipzig, Deutschland

    J.C. Simon

  5. Konsiliarlabor für Dermatophyten, Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland

    Y. Gräser

Authors
  1. I. Winter
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  2. S. Uhrlaß
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  3. C. Krüger
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  4. J. Herrmann
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  5. G. Bezold
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  6. A. Winter
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  7. S. Barth
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  8. J.C. Simon
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  9. Y. Gräser
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  10. P. Nenoff
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Winter, I., Uhrlaß, S., Krüger, C. et al. Molekularbiologischer Direktnachweis von Dermatophyten im klinischen Material bei Verdacht auf Onychomykose und Tinea pedis. Hautarzt 64, 283–289 (2013). https://doi.org/10.1007/s00105-013-2562-9

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