@phdthesis{Kurzai2001, author = {Kurzai, Oliver}, title = {Molekulare Charakterisierung pH-regulierter Gene bei der humanpathogenen Hefespezies Candida dubliniensis und ihr Nutzen f{\"u}r die epidemiologische Diagnostik}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1182281}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Candida dubliniensis ist eine 1995 erstmals beschriebene pathogene Hefespezies mit enger phylogenetischer Verwandtschaft zu Candida albicans. Sie wird mittels routinem{\"a}ßig angewendeter Verfahren nicht von C. albicans unterschieden, weil sie als einzige Spezies im Genus Candida neben C. albicans Chlamydosporen ausbilden kann. C. dubliniensis ist bisher vor allem aus dem Oropharynx HIV-positiver Patienten isoliert worden. PHR1 und PHR2 sind funktionell homologe, pH-abh{\"a}ngig exprimierte Gene von C. albicans, deren Produkte essentiell f{\"u}r die Verkn{\"u}pfung von b-1,3- und b-1,6-Glukan in der Zellwand sind. Die Deletion jedes dieser Gene f{\"u}hrt zu einem pH-abh{\"a}ngigen Ph{\"a}notyp mit aberranter Morphogenese in vitro und reduzierter Virulenz im Tiermodell. In dieser Arbeit werden PHR homologe Gene im Genom von C. dubliniensis charakterisiert. CdPHR1 weist eine Homologie von 90,5 Prozent zu PHR1 und CdPHR2 eine Homologie von 91,7 Prozent zu PHR2 auf. Wie PHR1 wird auch CdPHR1 nur unter neutralen und alkalischen Bedingungen exprimiert, w{\"a}hrend sich CdPHR2 Transkript, wie das von PHR2, nur unter sauren Bedingungen nachweisen l{\"a}sst. Die funktionelle Homologie von CdPHR1 zu PHR1 wird durch Komplementation des Ph{\"a}notyps einer C. albicans phr1 Mutante mit CdPHR1 gezeigt. Dabei erweist sich der native Promoter von CdPHR1 als funktional in C. albicans. Im Modellorganismus Saccharomyces cerevisiae wird CdPHR1 unter Kontrolle seines nativen Promotors dagegen pH-unabh{\"a}ngig exprimiert. Auch die zus{\"a}tzliche Einf{\"u}hrung eines mutierten, dominant aktiven Allels von RIM101, das in C. albicans f{\"u}r die pH-abh{\"a}ngige Genexpression verantwortlich ist, hat darauf keinen Einfluss. In C. glabrata und Aspergillus nidulans findet sich keine Expression von CdPHR1. Basierend auf Sequenzunterschieden zwischen PHR1 und CdPHR1 wird ein PCR-Schnelltest zur Speziesunterscheidung entwickelt. Dieser wird in einer epidemiologischen Studie mit 133 chlamydosporenpositiven klinischen Isolaten evaluiert. 21 oropharyngeale Isolate von 14 HIV-positiven Patienten k{\"o}nnen so retrospektiv als C. dubliniensis klassifiziert werden, dies entspricht einer Pr{\"a}valenz von C. dubliniensis in diesem Kollektiv von 30 Prozent. Die Ergebnisse der PCR werden durch Sequenzierung ribosomaler Gene (V3, ITS1, ITS2) best{\"a}tigt. Parallel werden ph{\"a}notypische Tests zur Identifizierung von C. dubliniensis auf ihre diagnostische Validit{\"a}t getestet. W{\"a}hrend sich die Chlamydosporenmorphologie der Isolate und die Kolonief{\"a}rbung auf dem Farbindikatormedium CHROMagar Candida als unzul{\"a}nglich f{\"u}r die Unterscheidung erweisen und das f{\"u}r C. dubliniensis beschriebene Wachstumsdefizit bei 45°C zwar sensitiv, nicht aber spezifisch f{\"u}r die Identifizierung dieser Spezies ist, korreliert die Koloniemorphologie auf Staib-Agar zu 100 Prozent mit den molekularen Daten. Alle C. dubliniensis Isolate werden in einem biochemischen Assay (Micronaut RC) untersucht, dabei zeigt der Test auf b-Glukosidase Aktivit{\"a}t hohes diskriminatorisches Potenzial. In Resistenztestungen zeigen sich die C. dubliniensis Isolate sensibler als die oropharyngealen C. albicans Isolate gegen gebr{\"a}uchliche Antimykotika. In dieser Studie kann gezeigt werden, dass C. dubliniensis und C. albicans auf teilweise austauschbare Mechanismen zur Reaktion auf Alterationen des pH-Milieus verf{\"u}gen. Die pH-abh{\"a}ngige Regulation zellwandassoziierter Gene ist dabei eng mit morphogenetischen Prozessen verbunden. Trotz dieser {\"A}hnlichkeit ist C. dubliniensis nicht nur weniger virulent als C. albicans, sondern zeigt auch ein unterschiedliches epidemiologisches Spektrum, das durch eine Spezialisierung auf oropharyngeale Kolonisation und Infektion bei HIV-positiven Patienten gekennzeichnet ist. Um die Gr{\"u}nde f{\"u}r diese Unterschiede aufzeigen zu k{\"o}nnen, ist eine verl{\"a}ssliche Identifizierung von C. dubliniensis notwendig. Dazu stellen die pr{\"a}sentierten Daten einerseits einen schnellen und verl{\"a}sslichen PCR Test, andererseits eine sorgf{\"a}ltige Evaluierung derzeit gebr{\"a}uchlicher ph{\"a}notypischer Verfahren vor. Ph{\"a}notypisch und genotypisch exzellent charakterisierte Isolate beider Spezies stehen f{\"u}r weitere Untersuchungen zur Verf{\"u}gung.}, language = {de} } @phdthesis{Junginger2003, author = {Junginger, Ben}, title = {Identifizierung, Klonierung und Sequenzierung der 1,3-ß-D-Glucan-Synthetase bei der humanpathogenen Hefespezies Candida glabrata}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8912}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Die opportunistische humanpathogene Hefe Candida glabrata ist zum zweith{\"a}ufigsten Erreger einer Candidose avanciert. Infektionen mit Candida glabrata sind schwierig zu behandeln und bergen eine hohe Sterblichkeit bei Risikopatienten in sich. Dies liegt vor allem in der geringen Sensitivit{\"a}t von C. glabrata gegen{\"u}ber den etablierten Azol-Derivaten begr{\"u}ndet. Deswegen ist man bei C. glabrata, wie auch bei anderen pathogenen Pilzen, auf der Suche nach geeigneten Zielstrukturen f{\"u}r neue Antimykotika. Dabei r{\"u}ckte die Hemmung der 1-3-ß-D-Glucan-Synthetase in den Brennpunkt wissenschaftlichen Interesses. Die 1-3-ß-D-Glucan-Synthetase ist ein pilzspezifisches Enzym, welches beim Menschen nicht vorkommt. Sie ist am Zellwandaufbau der Hefen beteiligt und wird durch die FKS Gene codiert. Die 1-3-ß-D-Glucan-Synthetase-Hemmer sind wirksam gegen{\"u}ber Pilzen, die gegen{\"u}ber anderen Antimykotika resistent sind. Dies f{\"u}hrte zur Entwicklung der Echinocandine, echinocandin {\"a}hnlicher Lipopeptide und Pneumocandine, wovon einige in klinische Versuche aufgenommen wurden. In dieser Arbeit wurde ein FKS homologes Gen von C. glabrata identifiziert, kloniert und sequenziert. Die erhaltene Gensequenz des gefundenen FKS-Homologs von Candida glabrata wurde in der GenBank des National Center for Biotechnological Information ver{\"o}ffentlicht.}, language = {de} } @phdthesis{Klengel2008, author = {Klengel, Torsten}, title = {Molekulare Charakterisierung der Carboanhydrase Nce103 im Kontext des CO2 induzierten Polymorphismus in Candida albicans}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-34573}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Die Detektion von Umweltsignalen und die gezielte zellul{\"a}re Reaktion ist eine zentrale und f{\"u}r das {\"U}berleben aller Lebewesen essentielle F{\"a}higkeit. Candida albicans, als dominierender humanpathogener Pilz, ist hochgradig verschiedenen biochemischen und physikalischen Umweltbedingungen ausgesetzt, welche sowohl die Zellmorphologie als auch die Virulenz dieses Erregers beeinflussen. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von Kohlendioxid, als ubiquit{\"a}r vorkommendes Gasmolek{\"u}l, auf die Zellmorphologie und Virulenz untersucht. Erh{\"o}hte Konzentrationen von Kohlendioxid stellen ein {\"a}ußerst robustes Umweltsignal dar, welches die morphologische Transition vom Hefewachstum zum hyphalen Wachstum, einem Hauptvirulenzfaktor, in Candida albicans stimuliert. In diesem Zusammenhang wurde die Rolle der putativen Carboanhydrase Nce103 durch die Generation von knock - out Mutanten untersucht. Die Disruption von NCE103 in C. albicans f{\"u}hrt zu einem Kohlendioxid - abh{\"a}ngigen Ph{\"a}notyp, welcher Wachstum unter aeroben Bedingungen (ca. 0,033\% CO2) nicht zul{\"a}sst, jedoch unter Bedingungen mit einem erh{\"o}hten CO2 Gehalt von ca. 5\% erm{\"o}glicht. NCE103 ist also f{\"u}r das Wachstum von C. albicans in Wirtsnischen mit aeroben Bedingungen essentiell. Durch Untersuchungen zur Enzymkinetik mittels Stopped - flow wurde in dieser Arbeit gezeigt, dass Nce103 die Funktion einer Carboanhydrase erf{\"u}llt. Die biochemische Funktion dieser Carboanhydrase besteht in der Fixation von CO2 bzw. HCO3\&\#713; in der Zelle zur Unterhaltung der wesentlichen metabolischen Reaktionen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Induktion hyphalen Wachstums durch CO2 in C. albicans nicht durch den Transport von CO2 mittels des Aquaporins Aqy1 beeinflusst wird. CO2 bzw. HCO3\&\#713; aktiviert in der Zelle direkt eine Adenylylcyclase (Cdc35), welche sich grundlegend von den bisher gut charakterisierten G-Protein gekoppelten Adenylylcylasen unterscheidet. Die Generation von cAMP beeinflusst in der Folge direkt die Transkription hyphenspezifischer Gene und nachfolgend die morphologische Transition vom Hefewachstum zum elongierten, hyphalen Wachstum. Dieser Mechanismus konnte sowohl in Candida albicans als auch in Cryptococcus neoformans nachgewiesen werden, was auf einen panfungal konservierten Signaltransduktionsmechanismus schliessen l{\"a}sst. Die Inhibition dieser spezifischen Kaskade er{\"o}ffnet neue Ans{\"a}tze zur Entwicklung spezifischer antimykotischer Wirkstoffe.}, subject = {Candida}, language = {de} } @phdthesis{Stieber2022, author = {Stieber, Hanna}, title = {Auswirkungen des Sphingolipidsynthese-Inhibitors Myriocin auf Vitalit{\"a}t und Antimykotikaresistenz von \(Candida\) \(auris\)}, doi = {10.25972/OPUS-28912}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-289121}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Candida Spezies geh{\"o}ren als kommensale Organismen zur normalen menschlichen Mikroflora, k{\"o}nnen allerdings unter bestimmten Bedingungen Krankheitswert erlangen. Limitationen in der Behandlung durch immer mehr resistente Candida Spezies und die wachsende Zahl immunsupprimierter Patienten gelten als Hauptursachen f{\"u}r die steigende H{\"a}ufigkeit invasiver Candidosen und systemischer Candid{\"a}mien. Die 2009 entdeckte Spezies C. auris stellt durch ihre zahlreichen Resistenzen, das Potential zur Ausl{\"o}sung nosokomialer Ausbr{\"u}che in Krankenh{\"a}usern und die schnelle Verbreitung {\"u}ber mehrere Kontinente eine neue Herausforderung dar. Der Bedarf an neuen Antimykotika mit anderen Wirkmechanismen und neuen Zielstrukturen ist gr{\"o}ßer denn je. Die fungale Sphingolipid-Biosynthese wurde bereits mehrfach als potenzielles Ziel antimykotischer Therapie diskutiert, allerdings bezieht sich die meiste Forschung hierzu auf C. albicans]. In vorliegender Arbeit wurden die Auswirkungen der Inhibition der Sphingolipid Biosynthese durch Myriocin auf C. auris und sein Resistenzverhalten untersucht und mit denen auf andere Candida Spezies verglichen. Sowohl die Mikrodilution als auch die Plattentropftests zeigten, dass C. auris verglichen mit anderen Candida Spezies besonders sensitiv auf die Anwesenheit von Myriocin reagierte und st{\"a}rker im Wachstum gehemmt wurde. Der Survival Assay ergab f{\"u}r alle drei Spezies ein Absenken der CFU durch Myriocin, die Abweichungen zwischen den St{\"a}mmen waren jedoch unwesentlich. Unterschiede konnten in Vitalit{\"a}t und Vermehrung der verschiedenen Spezies unter Myriocineinfluss festgestellt werden. Aus der Lebend/Tot-F{\"a}rbung ging hervor, dass Myriocin bei allen St{\"a}mmen zum Absterben von Candida Zellen f{\"u}hrte, C. albicans und C. glabrata allerdings signifikant niedrigere {\"U}berlebensraten im Vergleich zu den C. auris Isolaten aufwiesen. Im Gegensatz dazu konnte mithilfe der FITC-Mikroskopie gezeigt werden, dass Candida Zellen unter Zugabe von Myriocin weniger Tochterzellen ausbildeten, was auf eine erschwerte oder zumindest verlangsamte Zellvermehrung hindeutet. Dabei schien das Wachstum der C. auris St{\"a}mme durch Myriocin deutlich eingeschr{\"a}nkter zu sein als das von C. albicans und C. glabrata. Durch weitere Mikroskopie und die Kombination aus Lebend/Tot F{\"a}rbung mittels PI und FITC F{\"a}rbung, sollte die Verteilung der toten Zellen auf Mutter- und Tochterzellen evaluiert werden. Hier konnte ein Trend zu einem vermehrten Zellsterben der Tochterzellen, vor allem f{\"u}r C. auris, festgestellt werden. Abschließende E-Tests f{\"u}r Amphotericin B, Anidulafungin und Fluconazol ergaben eine signifikante Herabsetzung der MHK f{\"u}r alle C. auris Isolate durch Myriocin. Die hier vorgestellten Ergebnisse und die durch mehrere Studien festgestellten Differenzen in der Sphingolipidkomposition von C. auris verglichen mit anderen Candida Spezies geben Hinweis darauf, dass Sphingolipide f{\"u}r Vitalit{\"a}t, Zellteilung und vor allem f{\"u}r die Wirkung einiger Antimykotika auf C. auris eine besondere, wenn nicht {\"u}bergestellte Bedeutung haben k{\"o}nnten. Zwar wurde die Sphingolipidsynthese bereits mehrfach als potenzieller Angriffspunkt f{\"u}r die antifungale Therapie diskutiert, allerdings lediglich am Beispiel anderer Candida Spezies. Der Sphingolipidstoffwechsel k{\"o}nnte somit ein vielversprechender Ansatz f{\"u}r die Behandlung des sonst so therapieresistenten und lebensbedrohlichen Pilzes C. auris sein.}, subject = {Candida}, language = {de} } @phdthesis{Aldejohann2022, author = {Aldejohann, Alexander Maximilian}, title = {Echinocandin-Resistenzen in \(Candida\) \(glabrata\)}, doi = {10.25972/OPUS-27584}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-275840}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Candida glabrata ist die zweith{\"a}ufigste Ursache von Candid{\"a}mien und invasiven Hefepilzinfektionen in Europa. Im Gegensatz zu C. albicans zeigt C. glabrata eine reduzierte Empfindlichkeit gegen bestimmte Antimykotika und kann unter Therapie rasch Resistenzen entwickeln. Diese Arbeit umfasst eine systematische geno- und ph{\"a}notypische Resistenzanalyse einer der gr{\"o}ßten europ{\"a}ischen - durch das NRZMyk in 5 Jahren zusammengetragenen - C. glabrata Stammsammlungen bestehend aus 176 klinisch relevanter Isolate. 84 der St{\"a}mme wurden anhand Referenztestung nach EUCAST zun{\"a}chst als Anidulafungin (AND) resistent eingestuft. 71 wiesen konkordante Mutationen in den f{\"u}r die Glucan-Synthetase kodierenden FKS-Genen auf (13 \% in FKS1, 87 \% in FKS2). Vor allem die Position Ser-663 (FKS2-HS1) imponierte mit signifikant erh{\"o}hten AND MHK-Werten. 11 FKS-Wildtyp-Isolate, die urspr{\"u}nglich als AND resistent klassifiziert wurden, wiesen in multiplen Nachtestungen um den Breakpoint undulierende AND MHK-Werte auf. 2 FKS-Wildtyp Isolate zeigten durchg{\"a}ngig hohe AND MHK-Werte und mussten daher - trotz fehlender Zielgenmutationen - als resistent eingestuft werden. Diese extremen Ph{\"a}notypen wurden durch einen verblindeten nationalen Ringversuch best{\"a}tigt. {\"U}ber ein Drittel der Isolate war multiresistent. St{\"a}mme aus Blutstrominfektionen und Ser-663 Mutation waren mit einer erh{\"o}hten Mortalit{\"a}t assoziiert. Ein weiteres Kernelement war die Detektion von Azol-resistenten C. glabrata petite-Ph{\"a}notypen in der Routinediagnostik. Hier wurden innerhalb von 8 Monaten 20 relevante Isolate identifiziert. Die Ergebnisse belegen das regelm{\"a}ßige Auftreten single- / multidrug-resistenter C. glabrata Isolate in Deutschland. Ph{\"a}notypische Resistenztestungen k{\"o}nnen zu Fehlklassifizierung von sensiblen Isolaten f{\"u}hren. FKS-Genotypisierungen hingegen sind ein n{\"u}tzliches Tool zur Identifizierung relevanter Resistenzen. In seltenen F{\"a}llen scheint jedoch eine Echinocandin-Resistenz ohne genotypisches Korrelat m{\"o}glich zu sein.}, subject = {Resistenzbestimmung}, language = {de} } @phdthesis{Ebner2023, author = {Ebner, Sebastian Manfred}, title = {Antimykotikaresistenzen bei deutschen \(Candida\) \(auris\) Isolaten}, doi = {10.25972/OPUS-31806}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-318068}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Bei dem 2009 erstbeschriebenen Hefepilz C. auris handelt es sich um einen Keim, welcher aufgrund von nosokomialen Ausbr{\"u}chen und hohen Antimykotikaresistenzen Aufmerksamkeit erregte. Ziel dieser Arbeit war es in Deutschland gesammelte Isolate bez{\"u}glich vorhandener Resistenzen und Mutationen in Resistenzregionen zu testen und das epidemiologische Geschehen hierzulande mit dem globalen Auftreten des Keims zu vergleichen. Bez{\"u}glich der durchgef{\"u}hrten Resistenztestungen wiesen die CLSI-konformen Testarten (YO-Platten und E-Test-Verfahren) meist vergleichbare Ergebnisse auf. F{\"u}r das EUCAST-konforme Mikrodilutionstestverfahren kann aufgrund eines stark ausgepr{\"a}gten paradoxen Wachstumseffekts nur Anidulafungin, nicht jedoch Caspofungin, zur Testung empfohlen werden. Insgesamt erwiesen sich 25 \% der Isolate als Caspofungin-resistent. Zwei Isolate zeigten eine Resistenz gegen{\"u}ber allen getesteten Echinocandinen (16,7 \%). Die h{\"o}chsten Resistenzraten wurden gegen{\"u}ber Fluconazol (92 \%) beobachtet. Zwei der Isolate zeigten sich gegen{\"u}ber Voriconazol resistent (16,7 \%). F{\"u}r Amphotericin B konnte eine Resistenzrate von 33,3 \% festgestellt werden. F{\"u}r die Wirkstoffe Posaconazol und Itraconazol erwiesen sich alle untersuchten Isolate als sensitiv. Dies konnte auch mit Ausnahme eines Isolates f{\"u}r 5-Flucytosin beobachtet werden. Die durch eine Sanger-Sequenzierung erhaltenen Sequenzen der Gene FKS1 und ERG11 wurden auf Mutationen untersucht, welche zu Aminos{\"a}uresubstitutionen im Gesamtprotein f{\"u}hrten. Hierbei ergaben sich f{\"u}r zwei Isolate (16,7 \%) Mutationen im FKS1-Hot Spot 1 (Typ S639F und S639Y). Beide Isolate zeigten sich in den AFST Echinocandin-resistent. Bei allen untersuchten Isolaten lagen Mutationen im ERG11 Gen vor. So fand sich in 8 F{\"a}llen eine Mutation des Typen Y132F (66,7 \%), in 3 F{\"a}llen der Typ K143R (25 \%) und in einem Fall der Typ F126L (8,3 \%). Im Rahmen eines anderen Projekts wurde mit den hier gewonnenen PCR-Produkten ein WGS durchgef{\"u}hrt, um die Isolate durch SNPs-Vergleich mit Referenzst{\"a}mmen phylogenetischen Clades zuzuordnen. Dabei konnten 91,7 \% der Isolate dem s{\"u}dasiatischen Clade I und ein Isolat dem s{\"u}dafrikanischen Clade III zugeordnet werden. Aufgrund der geringen epidemiologischen Fallzahlen in Deutschland scheint gegenw{\"a}rtig keine Bedrohung von C. auris auszugehen. Berichte aus anderen L{\"a}ndern konnten allerdings eine rasche, ausbruchartige Zunahme von C. auris F{\"a}llen nachweisen. So kann nur angeraten werden das infektiologische Geschehen in Deutschland weiterhin zu beobachten.}, subject = {Candida}, language = {de} }