Die Pilzkrankheiten der Haut durch Dermatophyten

THE HORNY layer of epidermis, which can be colonised by dermatophytes, is covered by surface lipids. The lipolytic activity of dermatophytes may therefore be of particular importance in the early stages of infection, before the fungus has established permanent contact with keratin; but little is known about the possible presence of lipases in these pathogenic fungi. The early observations of Mallinckrodt-Haupt (1927), Tate (1929), Nekam (1935) and, more recently, Pinetti and Lostia (1961) and Bohme (1969) have demonstrated that dermatophytes can hydrolyse lipids of animal and of vegetable origin. The occurrence of lipase has been demonstrated histochemically (Knight, 1957) and in dermatophyte mycelial filtrates (Bohme, 1969). This paper describes the screening of the more common dermatophytes to test for the presence of lipases.

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Lipolytic activity of some dermatophytes.

Die Aktivitat von Esterasen in den Mycelien und Sporen von 5 Dermatophytenstammen, 8 saprophytischen Pilzen, 5 verschiedenen Hefen und 9 Bakterienstammen wurde untersucht. Es wurde ferner der Einflus folgender bekannter Hemmer von Esterasen gepruft: Coffein, Chinin, Glycerin, Natriumfluorid, Natriumtaurocholat, Physostigminsalicylat, ferner die Wirkung von Ichthyol. In Hefen, Pilzen und Bakterien findet sich eine deutliche Aktivitat von Esterasen. Nach dem Effekt der Hemmer sind die Esterasen der Pilze und Hefen vom Typ der Leberesterasen, d. h. sie spalten bevorzugt Ester kurzkettiger Fettsauren. Ichthyol und Physostigmin (=Eserin) hatten eine uberraschend starke Hemmwirkung. Naheres siehe Tabellen. Offenbar steht die Aktivitat der Esterasen in einer Beziehung zum Pilzwachstum, denn die Enden der Mycelien reagieren starker als die mehr zentralen Abschnitte. Im quantitativen Nachweis war eine 15 Tage alte Kultur von Trichophyton mentagrophytes (=Trichophyton Kaufmann-Wolf) wesentlich aktiver als eine 50 Tage alte. Dieser Befund last sich nicht verallgemeinern, da bei Microsporon gypseum die junge Kultur nicht aktiver als die altere ist (Abb. 9). Jedenfalls sind Pilze, Hefen und Bakterien durchaus als Trager und Spender von Esterasen auf der Hautoberflache in Betracht zu ziehen.

[On the ester-splitting and ester-forming ability of the skin surface. Part 2. On fungi, yeasts and bacteria as carriers of esterases].

Zusammenfassung

1
Mit Keratinomyces ajelloi, Trichophyton mentagrophytes, Microsporum canis und Epidermophyton floccosum sind stoffwechselphysiologische Untersuchungen ausgefuhrt worden, um den “Lebenslauf” dieser Dermatomyzeten bei in vitro-Kultur anhand mehrerer Versuchskriterien zu charakterisieren.

2
Wachstum und Entwicklung der von uns ausgewahlten vier Pilz-Species waren unter den Bedingungen unserer Versuchsanordnung qualitativ gleich. Individuell verschieden jedoch waren die Grose der Zuwachsraten, die Intensitat der Nahrstoffaufnahme und das Ausmas der Aktivitat der Ektoproteinasen.

3
Die Pilze erreichten den Gipfel ihrer Myzel-Trockensubstanz-Kurven in Abhangigkeit von der spezifischen Wachstumsgeschwindigkeit des jeweiligen Stammes zu verschiedenen Zeitpunkten: K. ajelloi nach 22, T. mentagrophytes nach 36, M. canis und E. floccosum nach ungefahr 57 Tagen.

4
Innerhalb der Versuchszeit von insgesamt 64 Tagen trat bei den frohwuchsigen K. ajelloi und T. mentagrophytes die Myzelautolyse sofort nach dem Erreichen der Trockensubstanzmaxima ein. Die Autolyse fuhrte zu einer Gewichtsabnahme auf ungefahr ein Drittel der Trockengewichtshochstwerte.

5
Bei den langsam wachsenden M. canis und E. floccosum kam es ohne auseres Zutun zu einem diskontinuierlichen Verlauf der Wachstumskurven. Indirekte Anzeichen fur den Beginn der Myzel-Autolyse ergaben sich hier bei Versuchsende aus dem sprunghaften Anstieg der Proteinaseaktivitat sowie aus dem Verlauf der pH-, Phosphat- und Reduktionswert-Kurven.

6
Die Dermatophyten nahmen intensiv das in der Nahrlosung geloste anorganische Phosphat auf. Der P-Gehalt der Myzelien erreichte sein absolutes Maximum stets einige Tage vor dem Abschlus der Hauptwachstumsphase.

7
Im Verlauf der Myzelautolyse stieg der Gehalt an anorganischem Phosphat in der Nahrlosung wieder an. Solche P-Ausscheidungen sind ein Anzeichen fur destruktive Stoffwechselprozesse.

8
Der Glukosegehalt (Reduktionswert; RW) der Nahrlosung nahm bis zum Versuchsende bei alien Pilzen stark ab.

9
Fur K. ajelloi und T. mentagrophytes war die Glukose offenbar der ein weiteres Wachstum begrenzende Faktor. Aber aueh M. canis und E. floccosum hatten die in der Nahrlosung gebotene Glukose beim Abschlus der Versuche weitgehend resorbiert.

10
Einen Anstieg der Reduktionswerte in der Nahrlosung zwischen dem 8. und 16. Versuchstag fuhren wir auf noch nicht naher definierte, vom jungen, stoffwechselaktiven Myzel ausgeschiedene reduzierende Substanzen zuruck, die wahrscheinlich bei den Glukosebestimmungen interferieren.

11
Der pH-Wert in der Nahrlosung stieg vor Beginn der Hauptwachstumsphase grundsatzlich von seinem Ausgangswert (5,3) auf pH 7,5 bis 8,2 an. Dieser Anstieg deutet darauf hin, das die Dermatophyten zur enzymatischen Hydrolyse der Saureamidgruppe des Asparagins unter Freisetzung von Ammoniak befahigt sind.

12
Mit fortschreitendem Wachstum sank der pH-Wert auf pH ˜ 5 ab. Das Minimum der pH-Kurve fiel zeitlich ziemlich genau mit dem Maximum der Trockensubstanzkurve zusammen. Autolytische Prozesse fuhrten zu einem erneuten Anstieg der pH-Werte bis auf pH 8.

13
Unsere Dermatophyten schieden obligat Ekto-Proteinase aus, obwohl kein diesem Enzym adaquates Substrat in der Nahrlosung vorlag. Diese Tatsache werten wir als eine konstitutionell bedingte Neigung zum Parasitismus.

14
Die Proteinaseaktivitat stieg mit beginnender und besonders mit fortschreitender Autolyse sehr stark an. Dieses Phanomen fuhren wir auf das Freiwerden von Endo-Proteinasen zuruck.

15
Die Proteinase-Quotienten sind ermittelt worden. (Qprot = relative Proteinase-Aktivitat/mg Trockensubstanz des Myzels). Der niedrigste Qprot lag immer vor, wenn das Ende der Hauptwachstumsphase erreicht war. Ein erneutes Ansteigen der Qprot danach werten wir als Kriterium fur autolytische Prozesse.

16
Der Qprot wahrend der progressiven Wachstumsphase gibt Anhaltspunkte uber die Grose der Stoffwechselintensitat und die Neigung zum Parasitismus.

Untersuchungen über den Stoffwechsel der Dermatomyzeten

Mit Hilfe des Agargel-Diffusionstestes wurden unspezifische Esterasen, alkalische und saure Phosphatasen in halbquantitativer Weise in Kulturfiltraten von 28 Dermatophyten sowie von Aspergillus fumigatus und Sporotrichum schenckii bestimmt. Die entsprechenden Untersuchungen auf unspezifische Cholinesterase und Acetylcholinesterase fielen bei allen Pilzen negativ aus. In Kulturfiltraten mit hoher Enzymaktivitat liesen sich mit der Agargel-Elektrophorese unterschiedlich wandernde Enzymproteine der unspezifischen Esterase und der alkalischen Phosphatase nachweisen. Eine eindeutige Zuordnung der isolierten Enzymtypen zu bestimmten Gattungen der Dermatophyten war nicht moglich. Auffallig war jedoch, das die schnell kathodisch wandernde alkalische Phosphatase von Epidermophyton floccosum bei keinem anderen Dermatophyten gefunden wurde. Die Enzyme von Trichophyton rubrum und dessen brauner Varietat verhielten sich elektrophoretisch gleichartig.

S.G. Knight

Papers

The Mechanism of Triglyceride Therapy in Dermatomycoses1