Promotieonderzoek biedt nieuw inzicht in ‘Cryptococcus’

Bij de schimmel Cryptococcus is sprake van een grote diversiteit. Bovendien zijn er typen die in verband worden gebracht met resistentie. Door de verschillende typen zorgvuldig in kaart te brengen ontstaat beter begrip van hoe en waarom mensen cryptokokkose oplopen en hoe dit het meest effectief kan worden behandeld, stelt promovendus Patricia Fernanda Herkert.

Cryptokokkose is een systemische infectieziekte die door de ingekapselde schimmel Cryptococcus spp. wordt veroorzaakt. In de longen kunnen Cryptococcus-cellen bij immuungecompromitteerde patiënten longontsteking veroorzaken, of bij gezonde gastheren een latente infectie, die zich bij latere immuunsuppressie kan verspreiden naar andere weefsels, vooral het centraal zenuwstelsel. De vorm C. neoformans sensu stricto is mondiaal verantwoordelijk voor de meeste gevallen van cryptokokkose, terwijl C. deneoformans meer voorkomt in Europa en Noord Amerika. In andere delen van de wereld komen ook andere varianten voor.

De meest voorkomende variant in Europa, Azië en Australië is het C. gattii-complex. Herkert richtte zich in het eerste deel van haar onderzoek op de complexe distributie van C. gattii in ontwikkelingslanden, de moleculaire diversiteit, de antifungale vatbaarheid en cytokine-inductie. De aanwezigheid van C. gattii in het milieu en de klinische presentatie ervan zijn geografisch bepaald, waarbij het klimaat een rol kan spelen, maar ook een gebrek aan diagnose of isolatie in het milieu. In de meeste ontwikkelingslanden is sprake van onderrapportage van cryptokokkose en de exacte ziektelast is onbekend. Niet alle klinische laboratoria identificeren het. Epidemiologische studies zijn daarom belangrijk om milieureservoirs vast te stellen. Zulke reservoirs kunnen schildwachten zijn voor de aanwezigheid van andere soorten in het milieu. De 18 isolaten die in Brazilië zijn verzameld, behoorden allemaal tot dezelfde stam als de C. deuterogattii referentiestam. De meeste isolaten waren verwant aan andere varianten die in Brazilië voorkomen, maar één was genetisch niet te onderscheiden van het genotype dat een uitbraak veroorzaakte op Vancouver Island in Canada. AFLP-genotyperinganalyse van 14 isolaten leidde tot de vaststelling van 2 nieuwe AFLP-genotypen die allebei in de populatie werden aangetoond. De meeste werden vastgesteld via infecties van het centraal zenuwstelsel.

Het tweede deel van Herkerts onderzoek gaat over de moleculaire diversiteit en antifungale vatbaarheid van C. neoformans sensu stricto. Uit 219 isolaten werden 129 verschillende genotypen vastgesteld, waarvan 93 uniek waren. 117 isolaten onderscheidden zich van elkaar op 1 van de 9 markers. 14 van de 19 isolaten die in het milieu werden aangetroffen waren unieke microsatelliet-genotypen, maar wel duidelijk gerelateerd aan klinische isolaten. Er bleken isolaten te zijn van verschillende locaties, over een langere periode verzameld, die soortgelijke microsatelliet-genotypen deelden en samen clusterden. De meeste isolaten kwamen van immuungecompromitteerde patiënten, zoals hiv-geïnfecteerden, transplantatiepatiënten en gebruikers van corticosteroïden.

Onderdiagnostiek

De uit Brazilië afkomstige Patricia Fernanda Herkert verrichtte haar onderzoek naar cryptokokkose, omdat het een wereldwijd voorkomend ziektebeeld is dat vooral in ontwikkelingslanden voor hoge mortaliteitscijfers zorgt. “De meeste patiënten overlijden aan meningitis of longontsteking”, vertelt ze. “In Brazilië is de incidentie 1:100.000, wat voor een fungale ziekte erg hoog is.”

Een groot probleem in ontwikkelingslanden is onderdiagnostiek, stelt Herkert. “In ontwikkelde landen beschikken de laboratoria over de juiste diagnostische tools, zoals sequencing, om vast te stellen van welk type Cryptococcus sprake is, bijvoorbeeld C. gatti of C. neoformans. Maar voor ontwikkelingslanden is dit te kostbaar. Zij moeten volstaan met de toepassing van inkt op een culture om de capsule in kaart te brengen die specifiek is voor Cryptococcus, maar daarmee kunnen ze slechts de genus vaststellen. Dat heeft invloed op de effectiviteit van de behandeling. Uit studies weten we bovendien dat er typen zijn die in verband worden gebracht met resistentie en als een patiënt geïnfecteerd is met een resistente Cryptocuccus moet de behandeling daarop worden afgestemd.”

‘C. gattii’ en ‘C. neoformans’

In relatie tot C. gattii wijst Herkert in haar studie op het belang van epidemiologische studies om milieureservoirs vast te stellen. “We weten dat Cryptococcus veel in het milieu voorkomt”, vertelt ze, “niet alleen in de aarde en in bomen, maar ook in de uitwerpselen van duiven. Door die reservoirs in kaart te brengen, ontstaat een beter beeld van het type Cryptococcus dat op een bepaalde plaats het meest wordt aangetroffen. Dat kan een rol spelen om sneller tot de correcte diagnostiek te komen en om een beter begrip te krijgen van waarom en hoe mensen geïnfecteerd worden.”

Van C. neoformans vond Herkert 93 unieke genotypen. “Er is sprake van een grote diversiteit”, zegt ze, “maar we vonden geen relatie met resistentie. Alle typen bleken behandelbaar. Maar in Azië bijvoorbeeld vonden we wel microsatelliet-genotypen die duidelijk gerelateerd waren aan klinische isolaten en die wel in verband werden gebracht met antifungale resistentie.”

Ook hier is dus weer sprake van nieuwe kennis waarmee in de behandeling rekening kan worden gehouden. Maar nog veel meer kennisontwikkeling op het gebied van Cryptococcus is nodig, stelt Herkert. Bijvoorbeeld moleculaire studies om te bepalen welke invloed de dominante markers hebben op de virulentie van Cryptococcus en onderzoek om de mating-types alpha en a beter in kaart te brengen. “Ook de relatie tussen Cryptococcus in het milieu en in de klinische setting moet nog beter in kaart worden gebracht”, zegt ze. “Er zijn meer dan genoeg opties voor relevant vervolgonderzoek.”

 

Op 11 april 2019 promoveerde Patricia Fernanda Herkert op het proefschrift getiteld Cryptococcosis in Southern-Brazil: Molecular, antifungal and in vitro cytokine induction studies. Promotor: prof. dr. P.E. Verweij. Copromotoren: dr. J.F.G.M. Meis en dr. F. Hagen. De promotie vond plaats aan de Radboud Universiteit Nijmegen.



Aandachtsgebied:

Schimmelinfecties

Onderwerp:

Cryptococcus cryptokokkose

U heeft nog enkele gratis artikelen binnen infectieziekten. Maak uw account aan om ongelimiteerd te lezen.