Candida Spezies gehören als kommensale Organismen zur normalen menschlichen Mikroflora, können 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 für die steigende Häufigkeit invasiver Candidosen und systemischer Candidämien. Die 2009 entdeckte Spezies C. auris stellt durch ihre zahlreichen Resistenzen, das Potential zur Auslösung nosokomialer Ausbrüche in Krankenhäusern und die schnelle Verbreitung über mehrere Kontinente eine neue Herausforderung dar. Der Bedarf an neuen Antimykotika mit anderen Wirkmechanismen und neuen Zielstrukturen ist größer 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 stärker im Wachstum gehemmt wurde. Der Survival Assay ergab für alle drei Spezies ein Absenken der CFU durch Myriocin, die Abweichungen zwischen den Stämmen waren jedoch unwesentlich. Unterschiede konnten in Vitalität und Vermehrung der verschiedenen Spezies unter Myriocineinfluss festgestellt werden. Aus der Lebend/Tot-Färbung ging hervor, dass Myriocin bei allen Stämmen zum Absterben von Candida Zellen führte, C. albicans und C. glabrata allerdings signifikant niedrigere Überlebensraten 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 Stämme durch Myriocin deutlich eingeschränkter zu sein als das von C. albicans und C. glabrata. Durch weitere Mikroskopie und die Kombination aus Lebend/Tot Färbung mittels PI und FITC Färbung, sollte die Verteilung der toten Zellen auf Mutter- und Tochterzellen evaluiert werden. Hier konnte ein Trend zu einem vermehrten Zellsterben der Tochterzellen, vor allem für C. auris, festgestellt werden. Abschließende E-Tests für Amphotericin B, Anidulafungin und Fluconazol ergaben eine signifikante Herabsetzung der MHK für 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 für Vitalität, Zellteilung und vor allem für die Wirkung einiger Antimykotika auf C. auris eine besondere, wenn nicht übergestellte Bedeutung haben könnten. Zwar wurde die Sphingolipidsynthese bereits mehrfach als potenzieller Angriffspunkt für die antifungale Therapie diskutiert, allerdings lediglich am Beispiel anderer Candida Spezies. Der Sphingolipidstoffwechsel könnte somit ein vielversprechender Ansatz für die Behandlung des sonst so therapieresistenten und lebensbedrohlichen Pilzes C. auris sein.

Data on biomarker-assisted diagnosis of invasive aspergillosis (IA) in pediatric patients is scarce. Therefore, we conducted a cohort study over two years including 404 serum specimens of 26 pediatric patients after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (alloSCT). Sera were tested prospectively twice weekly for Aspergillus-specific DNA, galactomannan (GM), and retrospectively for (1→3)-β-D-glucan (BDG). Three probable IA and two possible invasive fungal disease (IFD) cases were identified using the European Organization for Research and Treatment of Cancer and the Mycoses Study Group (EORTC/MSGERC) 2019 consensus definitions. Sensitivity and specificity for diagnosis of probable IA and possible IFD was 80% (95% confidential interval (CI): 28–99%) and 55% (95% CI: 32–77%) for BDG, 40% (95% CI: 5–85%) and 100% (95% CI: 83–100%) for GM, and 60% (95% CI: 15–95%) and 95% (95% CI: 75–100%) for Aspergillus-specific real-time PCR. However, sensitivities have to be interpreted with great caution due to the limited number of IA cases. Interestingly, the low specificity of BDG was largely caused by false-positive BDG results that clustered around the date of alloSCT. The following strategies were able to increase BDG specificity: two consecutive positive BDG tests for diagnosis (specificity 80% (95% CI: 56–94%)); using an optimized cutoff value of 306 pg/mL (specificity 90% (95% CI: 68–99%)) and testing BDG only after the acute posttransplant phase. In summary, BDG can help to diagnose IA in pediatric alloSCT recipients. However, due to the poor specificity either an increased cutoff value should be utilized or BDG results should be confirmed by an alternative Aspergillus assay.

Candida lusitaniae is a rare cause of candidemia that is known for its unique capability to rapidly acquire resistance to amphotericin B. We report the case of an adolescent with grade IV graft-vs.-host disease after hematopoietic cell transplantation who developed catheter-associated C. lusitaniae candidemia while on therapeutic doses of liposomal amphotericin B. We review the epidemiology of C. lusitaniae bloodstream infections in adult and pediatric patients, the development of resistance, and its role in breakthrough candidemia. Appropriate species identification, in vitro susceptibility testing, and source control are pivotal to optimal management of C. lusitaniae candidemia. Initial antifungal therapy may consist of an echinocandin and be guided by in vitro susceptibility and clinical response.

Candida glabrata ist die zweithäufigste Ursache von Candidämien 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 phänotypische Resistenzanalyse einer der größten europäischen - durch das NRZMyk in 5 Jahren zusammengetragenen - C. glabrata Stammsammlungen bestehend aus 176 klinisch relevanter Isolate. 84 der Stämme wurden anhand Referenztestung nach EUCAST zunächst als Anidulafungin (AND) resistent eingestuft. 71 wiesen konkordante Mutationen in den für die Glucan-Synthetase kodierenden FKS-Genen auf (13 % in FKS1, 87 % in FKS2). Vor allem die Position Ser-663 (FKS2-HS1) imponierte mit signifikant erhöhten AND MHK-Werten. 11 FKS-Wildtyp-Isolate, die ursprünglich als AND resistent klassifiziert wurden, wiesen in multiplen Nachtestungen um den Breakpoint undulierende AND MHK-Werte auf. 2 FKS-Wildtyp Isolate zeigten durchgängig hohe AND MHK-Werte und mussten daher - trotz fehlender Zielgenmutationen - als resistent eingestuft werden. Diese extremen Phänotypen wurden durch einen verblindeten nationalen Ringversuch bestätigt. Über ein Drittel der Isolate war multiresistent. Stämme aus Blutstrominfektionen und Ser-663 Mutation waren mit einer erhöhten Mortalität assoziiert. Ein weiteres Kernelement war die Detektion von Azol-resistenten C. glabrata petite-Phänotypen in der Routinediagnostik. Hier wurden innerhalb von 8 Monaten 20 relevante Isolate identifiziert. Die Ergebnisse belegen das regelmäßige Auftreten single- / multidrug-resistenter C. glabrata Isolate in Deutschland. Phänotypische Resistenztestungen können zu Fehlklassifizierung von sensiblen Isolaten führen. FKS-Genotypisierungen hingegen sind ein nützliches Tool zur Identifizierung relevanter Resistenzen. In seltenen Fällen scheint jedoch eine Echinocandin-Resistenz ohne genotypisches Korrelat möglich zu sein.

The human specific gram-negative bacterium Neisseria meningitidis (Nme, meningococci) is a common colonizer of the upper respiratory tract. Upon becoming invasive, Nme can cause meningitis and life-threatening sepsis. The most important immune defense mechanism in invasive meningococcal disease (IMD) is the complement mediated killing of bacteria. The complement cascade is activated through different pathogen associated patterns and finally leads to the lysis of the bacteria by the membrane attack complex. In addition to the direct bacterial killing, the complement system is also an important player in different inflammatory processes. A hallmark of IMD is an overreaction of the immune system and the release of the potent anaphylatoxins C3a and C5a by the complement system is an important factor hereby. There are three anaphylatoxin receptors (ATRs), the C3aR, the C5aR1 and the C5aR2, capable of detecting these anaphylatoxins. It has already been shown that blocking the ATR C5aR1 strongly benefitted the outcome of IMD in a murine sepsis model. However, the roles of ATRs C3aR and C5aR2 in IMD are still unclear. This work aims to analyze the role of these ATRs in meningococcal sepsis and to identify possible underlying mechanisms. Furthermore, a possible involvement of the complement system, the ATRs and the type II CRISPR/Cas system on nasopharyngeal colonization is analyzed. In vivo depletion experiments showed that without neutrophils or monocytes/macrophages the complement system alone was not able to clear a low dose Nme infection, which highlights the importance of cellular components in IMD. Analyzing the role of the ATRs in knock-out mice with high dose Nme infections, revealed that the lack of C5aR2, like the lack of C5aR1, was beneficial for the outcome of meningococcal induced sepsis. In contrast, the lack of C3aR in knock-out mice was detrimental. The positive outcome associated with the C5aRs could be reproduced by using an antagonist against both C5aRs or an antagonist specifically against C5aR1 in WT mice. These findings are giving hope to future therapeutic applications. Next, a possible contribution of neutrophils to this positive outcome was analyzed. Absence of C5aR1 led to a decrease of degranulation by neutrophils in a murine whole blood model, while the other ATRs showed no effect. Neutrophil analysis in human whole blood, on the other hand, revealed a reduced oxidative burst and IL-8 secretion upon inhibition of all three ATRs. A functional difference between the C5aRs and the C3aR in neutrophils was observed in phagocytosis, which was reduced upon C3aR inhibition, but was unaltered with C5aR1 or C5aR2 inhibition. Possible underlying mechanisms in the phosphorylation of ERK1/2 were analyzed in bone marrow derived macrophages isolated from ATR knock-out mice. The later phosphorylation of ERK1/2 in macrophages without C5aR1 or C5aR2 expression might explain, why blocking the C5aRs is beneficial for the outcome of IMD in mice. In contrast to these findings, the colonization of the nasopharynx in huCEACAM 1 expressing mice by Nme did not seem to depend on the Complement system factors C3 and C5 nor the ATRs. Additionally, no difference in the colonization could be observed in this model using Nme mutants lacking different parts of the type 2 CRISPR/Cas system. Conclusively, this work highlights the importance of the complement system, the ATRs and the cellular components in IMD. Contrariwise, these factors did not play a role in the analyzed nasopharyngeal infection model. The beneficial effects of C5aR1 and C5aR2 lack/inhibition in IMD might have medicinal applications, which could support the standard therapies of IMD in the future.