Physiologisch-biochemische und genetische Charakterisierung der Spezies Malassezia pachydermatis unter besonderer Berücksichtigung einer pigmentbildenden Subgruppe
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Zusammenfassung
Um Einblicke in Untergruppen der heterogenen Spezies Malassezia pachydermatis zu gewinnen, wurden 205 von einheimischen Tieren stammende Wildisolate, die Referenzstämme CBS 1879 und 1892 und drei von Aizawa und Kano zur Verfügung gestellte Stämme des Typs B (2001) physiologisch-biochemisch und genetisch getestet. Im einzelnen wurde die Kulturmorphologie, die Catalase- und ß-Glukosidase-Aktivität, die Lipidassimilation (Tween 20, 40, 60, 80; Cremophor EL) und Kohlenhydratassimilation von neun Zuckern, Zuckeralkoholen und Säuren (Laktat, Saccharose, D-Glukose, L-Sorbose, Glycerol, D-Sorbitol, Succinat, D-Mannitol, Lactose) untersucht. An 114 Isolaten wurde die genetische Variabilität mittels RAPD (random amplified polymorphic DNA, Primer Rp-Malas-1) geprüft. Ferner wurde die insbesondere bei Malassezia furfur zu beobachtende Tryptophan-abhängige Synthese von Pigmenten und Fluorochromen (Mayser und Wille 1998) mit dem Ziel getestet, die pigmentbildende M. pachydermatis-Subgruppe (Mayser 2004) erstmalig physiologisch-biochemisch und genetisch näher zu charakterisieren. Einige Stoffe dieser Pigmente und Fluorochrome konnten bereits identifiziert werden (Mayser 2003, Irlinger 2005) und kommen als Pathogenitätsfaktoren bei Malassezia assoziierten Erkrankungen wie der Pityriasis versicolor in Frage (Krämer und Podobinska 2005, Krämer und Kessler 2005). Exemplarisch wurden Intensitätsunterschiede des gebildeten Pigments mittels Säulen- und Dünnschichtchromatographie (Mayser und Wille 1998) untersucht und die Ergebnisse in einen Zusammenhang mit der Pigmentbildung von M. furfur gestellt. Im Hinblick auf eine schnelle und zuverlässige Routinediagnostik zur Identifizierung von Pigmentbildnern wurde geprüft, ob Pigmentbildner ein charakteristisches insbesondere genetisches Profil aufweisen. Ein multivariates logistisches Regressionsmodell wurde angewandt, um Pigmentbildung anhand von physiologisch-biochemischen bzw. genetischen Parametern statistisch vorauszusagen. Zudem wurde die Frage beantwortet, ob M. pachydermatis-Pigmentbildner genetisch Typ B nach Aizawa und Kano zuzuordnen sind. Letztere hatten mittels RAPD und Sequenzierung des Chitin Synthase 2 (CHS 2) Gens diese genetisch M. furfur besonders nahe stehende Subgruppe gefunden. Die RAPD wurde nach der Methode von Aizawa und Kano (2001) durchgeführt. Alle getesteten Stämme waren Catalase und beta-Glukosidase aktiv. D-Glukose wurde wie Tween 40, 60 und 80 immer assimiliert, Glycerol, D-Mannitol, D-Sorbitol, Succinat, Tween 20 und Cremophor different (99; 46; 41; 2; 4; 66%). Neben Pigmentbildnern unterschiedlicher Intensität wurden Stämme ohne Pigment und unter letzteren Stämme mit weißer Ringbildung gefunden (40; 60; 42%). Die vergleichende Pigmentanalyse ergab eine große Ähnlichkeit der unterschiedlich intensiven Pigmente von M. pachydermatis. Gemeinsamkeiten mit M. furfur wurden deutlich. Neben dem für M. pachydermatis bereits nachgewiesenen Pityriacitrin (Mayser 2004) kommen auch Pityriarubine (Irlinger 2004) und Pityrialacton (Mayser 2003) als gemeinsame Pigmentbestandteile in Betracht. Sowohl die physiologisch-biochemischen als auch genetischen Ergebnisse zeigen eine hohe Heterogenität in der Spezies M. pachydermatis an: 25 verschiedene physiologisch-biochemische Profile und 28 Genotypen. Darüber hinaus weisen die physiologisch-biochemisch gefundenen Typen bei der RAPD Analyse mit dem Primer Rp-Malas-1 keine charakteristischen genetischen Profile auf. Die pigmentbildende Subgruppe konnte zum ersten Mal als heterogen beschrieben werden. Hier ließen sich acht physiologisch-biochemische und 14 genetische Typen (12 Cluster mit ausschließlich Pigmentbildnern sowie zwei Cluster sowohl mit Pigmentbildnern als auch Nicht-Pigmentbildnern) unterscheiden. Von letzteren konnte keiner Typ B zugeordnet werden. Damit konnte der Nachweis einer gemeinsamen Genetik von M. pachydermatis Pigmentbildnern und M. furfur, basierend auf ihrer gemeinsamen Stoffwechselleistung der Pigmentbildung, mit dieser Methode und diesem Primer nicht erfolgen. Ihre genetische Verwandtschaft kann aber weiterhin angenommen werden, auch könnte die pigmentbildende Subgruppe eine eigene Spezies innerhalb M. pachydermatis darstellen. Die beschriebene Heterogenität wird angesichts vier definierter Bandenbereiche (1083-989, 995-863, 860-751 und 430-369 bp), die Pigmentbildung statistisch vorhersagen (p< 0,001), relativiert. Die Methode der RAPD in Verbindung mit dem Primer Rp-Malas-1 und einem multivariaten logistischen Regressionsmodell ist damit interessant im Hinblick auf einen klinischen Test zur schnellen Ermittlung von Pigmentbildnern (wenige Stunden), zumal Pigmentbildung als Pathogenitätsfaktor in Frage kommt. Bislang wurde Pigmentbildung auf Tryptophan-haltigem Medium in einem Kulturverfahren nach 2-3 Wochen nachgewiesen (Mayser 2004).Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler 2007