Überblick. Grundlagen der Mykologie Aufbau der Pilze Medizinische Bedeutung der Pilze Pilzsporen als Bioaerosole

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1 Überblick Grundlagen der Mykologie Aufbau der Pilze Medizinische Bedeutung der Pilze Pilzsporen als Bioaerosole

2 Allgemeine Mykologie Definition: mykes (griech. Pilz ) Pilze sind: kohlenstoffheterotroph eukaryotisch

3 Pilzorganismen auf der Erde Pilze gesamt: 1,5 Mio. Arten Beschriebene Pilze: Arten Jährlich: 1000 neue Arten Pathogene Pilze: 300 Arten

4 Ernährungstypen der Pilze Saprophytische Pilze: Saprobionten leben von abgestorbenen Materialien Biotrophe Pilze: Parasitismus Symbiose

5 Spezifische Ansprüche der Pilze Org. Kohlenstoffquelle Sauerstoff, Stickstoff, Vitamine Temperatur: 0-60 C; Optimum: C ph-wert: 1-12; Optimum: 7 Wasser (Trockenheit für xerophile Arten)

6 Reich der Pilze Prokaryota (Bakterien und Blaualgen) Eukaryota Einzeller (Protozoa) Pflanzen (Plantae) Pilze (Fungi) Tiere (Animalia)

7 Nomenklatur der Pilze International Code of Botanical Nomenclature Reich: Fungi (Mycobionta, Pilze) Abteilung: - mycota Unterabteilung: - mycotina Klasse: - mycetes Unterklasse: - mycetidae Ordnung: - ales Familie: - aceae Gattung: Penicillium Art: P. expansum Fungi Ascomycota Pezizomycotina Eurotiomycetes Eurotiomycetidae Eurotiales Trichocomaceae Penicillium P. expansum

8 Systematische Einteilung der Pilze Abt. Chytridiomycota (Flagellatenpilze) Abt. Zygomycota (Jochpilze) Abt. Ascomycota (Schlauchpilze) Abt. Basidiomycota (Ständerpilze) Abt. Deuteromycota (Fungi Imperfecti)

9 Morphologie der Pilze Makroskopisch: Form, Farbe, Größe, Maße der Kolonie Mikroskopisch: Form, Größe der Hyphen, Sporenträger, Sporen, Fruchtkörper u.a

10 Aufbau der Pilze Echter Zellkern (im Gegensatz zu Bakterien) unbeweglich Feste Zellwand Sporen (Konidien) Hyphen (Fäden) Myzel (Pilzgeflecht) Fruchtkörper Thallus (Vegetationskörper)

11 Fadenpilze (Hyphomyceten) Spore Keimkugel Keimschlauch Hyphenwachstum

12 Hyphenwachstum Unseptierte Hyphen: Niedere Pilze Zygomyceten (Jochpilze) Septierte Hyphen: Ascomyceten (Schlauchpilze) Basidiomyceten (Ständerpilze) Deuteromyceten (Fungi Imperfecti)

13 Sprosspilze (Hefen) rundliche, ovale Zellen Mutterzelle bildet Ausstülpung (Knospe) - Tochterzelle Sprossung Sprossmyzel oder Pseudomyzel

14 Entwicklungsschritte der Pilze Vegetative Phase: Wachstum der Hyphen Zunahme der Biomasse (Myzel) Fruktifikative Phase: Vermehrung und Sporulation Anamorphe (Asexuelle Fruktifikation) Teleomorphe (Sexuelle Fruktifikation)

15 Deuteromyceten (Fungi Imperfecti) Ausschließlich asexuelle Fruktifikation: Anamorphe Konidiophore (Konidienträger) Konidiogene Zelle Konidien: einzeln, Ketten

16 Sexuelle Fruktifikation: Teleomorphe Ascomyceten Ascogon (langkeulig) weibl. Antheridium männl. Befruchtung Fruchtkörperbildung - Ascomata Asci 8 Ascosporen

17 Sexuelle Fruktifikation: Teleomorphe Basidiomyceten Keimhyphen haploide Zellen Befruchtung Fruchtkörperbildung Basidiomata Basidie 4 Basidiosporen

18 Sexuelle Fruktifikation: Teleomorphe Zygomyceten coenocytisches Myzel +/- Gametangien Plasmogamie Zygote - Karyogamie Zygospore Sporangium

19 Bedeutung der Pilze Nützlinge Destruenten: Heterotrophie Abbau von organischen Material Wachstumsförderer: Mycorrhizae 80% der Pflanzen werden durch die Anwesenheit von Pilzen in ihrem Wachstum gefördert Symbiose Nahrungsmittel: Speisepilze, Treibmittel, Gärung, Fermentation, Aromastoffe Heilpilze: Großpilze als Bestandteil der chinesischen Medizin. Medizin: Antibiotika, Cyclosporin

20 Bedeutung der Pilze - Schädlinge Wirtschaftliche Schäden Pflanzenpathogene Ernteausfälle (Mehltau, Kraut- und Knollenfäule,...) Haustierpathogene Rinderflechte Lebensmittelzerstörer Schimmel, unerwünschte Vergärung Sonstige Zerstörer Hausschwamm, Vermodern von Holz, Innenraumschimmel Gesundheitliche Schäden Giftpilze (Vergiftung = Myzetismus) Mykotoxine in Nahrung oder Futtermittel (Mykotoxikose) Auslöser von Immunantworten Allergien, Asthma, chronische Sinusitis Opportunisten u. Pathogene Schädigungen unter gewissen Voraussetzungen Immunschwäche, Trauma,...

21 Medizinische Bedeutung der Pilze Erreger von Pilzinfektionen = Mykosen Produzenten von Giftstoffen = Mykotoxine Ursache allergischer Reaktionen = Allergene Produzenten von Abwehrstoffen = Antibiotika

22 Einteilung nach DHS-System Pilze Dermatophyten Hefen Schimmelpilze Trichophyton Microsporum Epidermophyton Candida Cryptococcus Aspergillus Mucor

23 Mykosen - Pilzinfektionen nach dem Ort der Entstehung: endogen, exogen Dermatomykosen Systemmykosen Primäre Mykosen: ohne prädisponierende Faktoren Sekundäre Mykosen: mit prädisponierenden Faktoren

24 Prädisponierende Faktoren Äußere Faktoren Übermäßiges Schwitzen Veränderung des ph-wertes der Haut Erhöhte Exposition (infizierte Matten, Sauna) Ungeeignete Fußbekleidung Mangelndes Abtrocknen der Füße Immunsuppression Mehrfachinfektionen Leukämie Chemotherapie Transplantation

25 Dermatomykosen Vermehrung auf Haut, Schleimhaut, Haare, Nägel Ansteckende Dermatomykosen Exogener Ursprung primäre Mykose (ohne präd. Faktoren) Dermatophyten Nicht ansteckende Dermatomykosen Endogener und exogener Ursprung sekundäre Mykose (mit präd. Faktoren) Hefe- und Schimmelpilze

26 Systemmykosen Vermehrung im Gewebe Nicht ansteckende Mykosen endogener und exogener Ursprung sekundäre Mykose (präd. Faktoren) ein oder mehrere Organsysteme invasive Mykosen Hefe- und Schimmelpilze

27 Mykotoxine Mykotoxine: 400 beschrieben Sekundäre Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen, hitzestabil Wirkung: toxisch auf Mensch und Tier Symptome: akute Vergiftung Aufnahme: über die Nahrung, Luft

28 Mykotoxine Aflatoxine: Hepatotoxisch, mutagen Aspergillus flavus A. parasiticus A. nomius Aflatoxin B1 Nüsse, Mandeln, Getreide, Kokosraspel, Kastanien, geräucherte Schinken Hauptsächlich auf Importware (heiß, feucht), Lagerpilz Carryover (Kuh > Milch) 1-6%

29 Mykotoxine Patulin: Genotoxisch, antibiotisch Aspergillus spp. Penicillium spp. Paecilomyces spp. Äpfel, Apfelsaft

30 Mykotoxine Mutterkornalkaloid Ergotamin: Claviceps purpurea Im Mittelalter gefürchtet: Zwei Formen: Antoniusfeuer: Gefäßverengung und Gewebstod in den Extremitäten "Ergotismus gangraenosus". Kribbelkrankheit: Ergotismus convulsivus ; heftige und schmerzhafte tonische Krampfanfälle

31 Mykotoxine Stachybotrys Toxine: Stachybotrys chartarum Trichothecene (Satratoxin G, H): Proteinsyntheseinhibitoren. Sie können Mukosazellen schädigen und haben eine immunsupressive Wirkung. Atranone Spirolactone, Spirolactame Stachylysin: Hämolyticum Die Stachybotrys-Toxine können nicht nur durch Hautkontakt oder mit dem Nahrungsmittel aufgenommen werden, sondern auch über die Atemwege.

32 Allergie angeborene oder erworbene spezifische Änderung der Reaktionsfähigkeit des Immunsystems Reaktion gegenüber körperfremde, meist unschädliche Substanzen, die als Allergen erkannt werden

33 Allergie - Tests Hauttestungen Epicutantest: Rücken (Oberarm), 48 Std. ROAT: repeated open application test: Kontaktallergische Reaktion Prick-Test: Unterarm, 20 min Reibtest: Kleinkinder, Hypersensibilisierte Scratch-Test: natives Rohmaterial Serologische Tests RAST (Radio Allergo Sorbent Test): quant. Best. v. spez. IgE RIST (.. Immuno..): quant. Best. v. Gesamt-IgE

34 Mykogene Allergien Exogen-allergische Alveolitis (EAA): Sogenannte Hypersensitivitätspneumonitis; allergische Reaktion der Alveolen vom Typ III u. IV. Inhalation organischer Stäube < 10µm und Pilzsporen. Erkrankungen der mittleren und oberen Atemwege, Lungenparenchym. Die EAA kann in verschiedenen Formen berufsbedingt auftreten: Farmerlunge, Käsewäscherlunge, Befeuchterlunge. Allergische bronchopulmonale Aspergillose (ABPA): Schimmelpilzallergie verursacht durch Aspergillus fumigatus, allergische Reaktion vom Typ I u. Typ III. Erkrankungen der Lunge u. der Bronchien; Schädigung des Atmungsepithels. Patienten mit langjährigem Asthma bronchiale.

35 Mykogene Allergien Allergische Rhinitis und Konjunktivitis: Allergische Reaktion vom Typ I. Auslöser Pollen, Hausstaubmilben und Schimmelpilze. Primär auf Schleimhäuten im Nasen-, Rachenraum bzw. Bindehautentzündung mit Rötungen der Augen sowie Juckreiz. Asthma bronchiale: Auftreten von Atemnot infolge variabler u. reversibler Bronchialverengung durch Entzündung u. Hyperreaktivität der Atemwege allergisches: IgE-vermittelte Sofortreaktion durch Inhalation von Allergenen infektbedingtes: nach bronchopulmonalen Infekt; Stimulierung durch Viren u. Bakterien. gemischtförmiges: gleichzeitige Vorhandensein mehrerer Auslösemechanismen. analgetikabedingtes: nach Einnahme von Acetylsalicylsäure o.ä. anstrengungsbedingtes: nach Ende einer körperlichen Belastung. berufsbedingtes: Inhalation allergisch / toxisch wirkender Substanzen am Arbeitsplatz

36 Schimmel in Wohnräumen. Pilzsporen sind überall Entstehung: Voraussetzung für Schimmelpilzwachstum ist generell Feuchtigkeit. Im Innenraum kann Schimmel durch bauliche Mängel oder durch falsches Nutzungsverhalten auftreten.

37 Feuchtigkeit kommt.. aus der Luft: an Oberflächen, kondensiert die Luftfeuchtigkeit. aus der Erde: über Oberflächenwasser und Grundwasser gelangt die Feuchtigkeit ins Mauerwerk. aus dem Niederschlag: Regenwasser dringt ins Gebäude ein. aus Wasser- /Abwasserleitungen: aus Rohr tritt Feuchtigkeit aus. durch die Bewohner/Tag: Menschen: 1,0 1,5 Liter Kochen: 0,5 1,0 Liter Duschen, Baden: 0,5 1,0 Liter Wäsche trocknen: 1,0 3,5 Liter Topfpflanzen: 0,5 1,0 Liter

38 Grundsatz Der Schimmel muß beseitigt werden! Das Entfernen des Pilzes allein reicht nicht aus! Die Ursache für die Feuchtigkeit muß behoben werden! Fachgerechte Sanierung Mikrobiologische Untersuchung