mycology systemic

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SYSTEMIC MYCOSES Introduction DIMORPHIC FUNGI y Blastomycosis o Blastomyces dermatitidis y Cocci dioidomycosis o Coccidioides immitis  y Histoplasmosis  o Histoplasma capsulatum MONOMORPHIC FUNGI: y Paracocci dioidomycosis  o Paracocci dioides brasiliensis  y Cryptococcosis o Cryptococcus neoformans  Various appearances: y Yeast cells: o Histoplasma capsulatum o Cryptococcus neoformans y Sporangia  o Coccidioides immitis y Spherules o Coccidioides immitis y Granules  o Sporothrix schenkii  Lab Dx: o KOH and Culture o Biopsy (Histopath)  o Immunoflourescence  o Immunohistochemistry  o Molecular study: PCR Different stains used to demonstrate fungi in Histopath  1. PAS: bright red-purple 2. GMS: black 3. H & E: pink to purple 4. Mucicarmine: pink (Cryptococcus  5. Fontana-Masson: dematiaceous  fungi  6. Calcoflour-white: fluorescence  7. Gridley: purple to magenta BLASTOMYCES DERMATITIDIS Distribution  endemic in  ±  North America  ±  Mississippi   ±  Missouri  ±  Ohio Rivers  ±  and their tributaries   zone extends into  ±  Kentucky  ±  Carolinas  ±  Appalachian region  ±  Canada  ±  and Wisconsin  Reservoirs  The exact ecologic  niche has not been determined  but the fungus has been found in the following:  ±  moist environments   ±  wood  ±  tree bark  ±  rotting vegetation   ±  animal  habitats  ±  manure  ±  wet acid soil from the banks of  rivers MOT  airborne routes  but is only rarely infectious   small threat  to people with competent  immune systems  although it can cause fatal infections to immuno- compromised patients Human Infection  Blastomycosis   ±  Gilchrist's disease / blastomycosis   ±  honoring the first man to publish reports of  the infection  ±  North American Blastomycosis   ±  a chronic granulomatous  and suppurative  disease that may affect the following:  Skin and mucous membrane  Bones  Lungs  GUT  Cutaneous Blastomycosis   ±  ( skin)  Blastomycosis  - elevated, macerated, ill-defined, scaly borders, central  ulcer  ±  ( mucous  membrane and  skin)  Blastomycosis   ±  Chronic cutaneous blastomycosis (with or without lung involvement)   verrucose  ulcerated  suppurative   Systemic blastomycosis :  ±  involve any organ of  the body or a combination of  organs   ±  Pulmonary  Blastomycosis  

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8/8/2019 Mycology Systemic

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SYSTEMIC MYCOSESIntroduction

DIMORPHIC FUNGI

y  Blastomycosis 

o  Blastomyces dermatitidis 

y  Coccidioidomycosis 

o  Coccidioides immitis 

y  Histoplasmosis o  Histoplasma capsulatum 

MONOMORPHIC FUNGI:

y  Paracoccidioidomycosis 

o  Paracoccidioides brasiliensis 

y  Cryptococcosis 

o  Cryptococcus neoformans 

Various appearances:

y  Yeast cells:

o  Histoplasma capsulatum 

o  Cryptococcus neoformans 

y  Sporangia 

o  Coccidioides immitis 

y  Spherules 

o  Coccidioides immitis 

y  Granules 

o  Sporothrix schenkii 

Lab Dx:

o  KOH and Culture 

o  Biopsy (Histopath) 

o  Immunoflourescence 

o  Immunohistochemistry 

o  Molecular study: PCR

Different stains used to demonstrate fungi in Histopath 

1.  PAS: bright red-purple 

2.  GMS: black 

3.  H & E: pink to purple 

4.  Mucicarmine: pink (Cryptococcus 

5.  Fontana-Masson: dematiaceous fungi 

6.  Calcoflour-white: fluorescence 

7.  Gridley: purple to magenta 

BLASTOMYCES DERMATITIDIS 

Distribution

  endemic in 

 ±   North America 

 ±   Mississippi 

 ±   Missouri 

 ±   Ohio Rivers 

 ±   and their tributaries 

  zone extends into 

 ±   Kentucky 

 ±   Carolinas 

 ±   Appalachian region 

 ±   Canada 

 ±   and Wisconsin 

Reservoirs

  The exact ecologic niche has not been determined

  but the fungus has been found in the following:

 ±   moist environments 

 ±   wood

 ±   tree bark 

 ±   rotting vegetation 

 ±   animal habitats 

 ±   manure 

 ±   wet acid soil from the banks of  rivers 

MOT 

  airborne routes 

but is only rarely infectious 

  small threat to people with competent immune 

systems 

  although it can cause fatal infections to immuno-

compromised patients 

Human Infection 

  Blastomycosis 

 ±   Gilchrist's disease / blastomycosis 

 ±   honoring the first man to publish reports of 

the infection 

 ±   North American Blastomycosis 

 ±   a chronic granulomatous and suppurative 

disease that may affect the following:

  Skin and mucous membrane 

  Bones 

  Lungs 

  GUT 

  Cutaneous Blastomycosis 

 ±   ( skin) Blastomycosis 

- elevated, macerated, ill-defined, scaly 

borders, central ulcer 

 ±   ( mucous membrane and  skin) 

Blastomycosis 

 ±   Chronic cutaneous blastomycosis (with or 

without lung involvement) 

  verrucose 

  ulcerated

  suppurative 

  Systemic blastomycosis:

 ±   involve any organ of  the body or a 

combination of  organs 

 ±   Pulmonary  Blastomycosis 

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  Inhalation --- lungs ---

disseminated 

  Round pneumonia 

  "Mass" like density with 

air bronchogram 

 ±   Osteoarticular  Blastomycosis 

  Affects the spine, ribs, long bones 

  painful debilitating arthritis or 

osteomyelitis 

 ±   GUT Blastomycosis 

  Affects the prostate and

epidydimis in males 

Specimen Sources

  skin scrapings 

  crusts from skin lesions 

  aspirated pus 

  Sputum 

and other pulmonary specimens 

  oropharyngeal scrapings 

  biopsied tissue 

  blood

  prostate secretions 

  Cerebrospinal Fluid

  urine 

Specimen Collection and Handling 

  Specimens should be collected aseptically according 

to the standard protocol for the type of  specimen 

  Transported to the laboratory without delay and

plated promptly 

  Direct  examination: 

  10% KOH added to the mounting fluid to 

clear the specimen before it is examined

  Mucus and other thick substances should be treated

with N-acetyl-L-cysteine before the wet mount is 

done 

  Tissue specimens:

  fixed and stained with 

  H & E

  GMS stain 

  Giemsa stain 

Immunology 

  two antigens: A and B 

  A is reported to be the more useful of  the 

two 

  Currently no skin test for blastomycosis is 

commercially available because of  the lack of  

purified antigens 

Methods

  Immunodiffusion (ID) tests - specificity of 84% to 

100%, sensitivity of 57% to 62%

  Enzyme Immunoassay (EIA) - sensitivity of 80%,

specificity of 98%

  Complement Fixation (CF) method

  Chemiluminescent DNA probe method

Special Precautions 

  Laboratory personnel who are working with any 

fluffy white colony should take special precautions 

and adhere stringently to laboratory procedures.

  As a minimum, cultures should always be studied

within a biologic Class II safety cabinet.

  Slide cultures should never be made 

Culture Media

  Modified SDA or BHIA with antibiotics at 

temperatures from 25° to 30°C,

  SDA without antimicrobials at temperatures above 

30°C

  Use BHIA containing blood for culture of  specimens 

from body sites that are normally sterile 

  Biphasic culture bottles containing both BHI broth 

and BHI agar are recommen-ded for blood cultures 

  PDA or PFA may be used for subculture to encourage

conidia production 

Temperature Considerations 

  Mould form:

  Optimal temperature for growth is 25° to 

30°C on routine media 

  Yeast form:

  37°C is needed to induce the yeast phase 

  Primary  cultures f or  B. dermatitidis should  be held  

 f or 4 to 8 w eeks be f ore being discarded  as " no 

grow th."  

Macroscopic (Colony) Morphology 

  Mould-form colonies at 25°C

  on modified SDA grow slowly 

  mature colonies typically grow in 6 to 21 days 

  white or beige to brown at first 

  with a waxy or glabrous texture 

  some isolates may be fluffy 

  are prickly in the center 

  Reverse pigment of  the colonies is tan to brown 

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   Later, colonies tend to become fluffy or woolly, and

some develop concentric rings.

   At 37°C, colonies of  yeast appear after 10 to 15 days 

on enriched media such as BHIA with blood.  They are white to light tan, with a wrinkled or 

folded topography and a waxy texture.

 Microscopic Morphology

  Mold form

  The thick, smooth walls of  the conidia are 

doubly re f ractile (double image) 

  In bad preparations Blastomyces 

dermatitidis is difficult to identify because it 

does not have unique structures. The round

conidia, septate, hyaline hyphae, and

sticklike conidiophores make it resemble a 

number of  other fungi.  Conidia:

  hyaline, pyriform or globose 

  average diameter of 6 um.

  Borne directly or laterally 

(lollipop) 

  The thick, smooth walls of  the 

conidia are doubly re f ractile 

(double image) 

   Yeast form

   At 37 oC  

  Hyaline 

  large (up to 20 um) 

  spherical to pyriform with thick walls 

  broad based budding yeast 

  "figure eight," or hourglass, configuration of

the parent-daughter combination 

  reproduce by forming buds that are 

typically attached to the mother cell by 

broad (4 to 5 um) necks.

  Rarely the daughter cell buds without 

separating from the parent, creating a 

"threesome." 

Stains

  In GMS stain the wall of  the organisms stains black.

  In PAS stain the internal structure of  the organism is

red.

Laboratory Identification

  is a thermally dimorphic organism.

  It can be converted from the mould form to the 

yeast form (using enriched media at 37°C) to confirm

identification 

  Blastomyces can be identified more safely by the 

specific 

  exoantigen test 

  DNA probe 

  E  xo- Antigen or  immunoidenti  f ication 

  Simple 

  cost effective method of  identifying or 

confirming the suspected identity of  the 

organism, even in the absence of  typical 

morphology 

Helpful Features for Identification of Blastomyces

dermatitidis:

  Culture:

  Mold form: white or beige to brown, waxy 

or glabrous texture to fluffy colonies 

  Yeast form: waxy, wrinkled, light brown 

colonies 

  Morphology:

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o  RT: lollipop-like mycelial forms 

o  37C: thick-walled broad based budding 

yeast (figure of 8or hour glass) 

Organisms from Which Blastomyces dermatitidis Must Be

Differentiated 

  Cryptococcus neo f ormans 

 ±   Non-encapsulated

  Paracoccidioides brasiliensis 

 ±   Detached buds 

COCCIDIOIDES IMMITIS

Epidemiology

y  first recognized in 1892 & as a fungal infection in 

1900

y  endemic in:

o  Southwestern United States 

o Mexico 

o  Central and South America 

y  incidence in the United States of 100,000

infections/yr.

y  Reservoir:

o  Alkaline desert soil 

o  Dust storms 

o  Desert rodents (vectors) 

y  Outbreaks are associated

o  dust storms 

o  archeological digs 

o  climatic conditions o  earthquakes 

Unique Risk Factors

y  Competent immune system:

o  Relatively small threat 

y  More severe in:

o  Dark skinned people 

o  Pregnancy 

  High levels of ESTRADIOL and

PROGESTERONE in pregnant 

women account for an increased

risk of  infection during pregnancy 

y  Occupational hazard:

o  Construction workers 

o  Farmers 

Human Infection

y  Causes: Coccidioidomycosis 

o  aka: San Joaquin fever; Desert fever 

y  C. immitis is probably the most virulent of  all agents 

of  human mycoses 

o  Very contagious 

o  requires biosafety level 3 cabinet 

Forms of Coccidioidomycosis:

o  Cutaneous Coccidioidomycosis 

o  Primary Pulmonary Coccidioidomycosis 

  Segmental pneumonia with LAD &

pleural effusion 

  CXR: egg-shaped deformity 

o  Chronic Pulmonary Coccidioidomycosis 

  Hemoptysis due to cavitations 

  fatal 

o  Disseminated Coccidioidomycosis 

  Fatal 

  Meningitis & hydrocephalus:

y  most common 

complication 

y  Common cause of  

mortality 

o  Coccidioidomycosis in AIDS patients 

-  acquired by AIDS patients 

exposed to endemic areas 

-  pulmonary in form 

Life cycle of Coccidioides

Specimen source

y  sputum 

y  pulmonary specimens 

y  aspirated pus 

y  skin scrapings 

y  biopsied tissue 

y  CSF

y  blood

y  urine 

Laboratory Diagnosis:

Immunology

y  2 substances used as antigen 

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o  Coccidioidin: Is a filtrate prepared from 

mould cultures 

o  Spherulin: Extract from a tissue culture of  

the yeast form 

y  Skin test 

o  conversion from a negative to a positive 

skin test is diagnostic of  infection 

y  CF

o  quite specific, but a few cross-reactions 

with other mycotic infections 

y  TP Test 

o  Highly specific with very few cross-reactions 

y  LA

o  being reevaluated because of  reports of  up 

to 10% false-positive results with CSF and

diluted sera.

y  DNA probes 

o  for culture confirmation 

y  exoantigen test 

o  to speed identification of  the fungus using 

indirect FA

y  FA Tests 

o  rare cross-reaction 

o  excellent screening test 

Culture Media

y  Modified SDA

y  SDA with antimicrobials 

y  BHIA

y BHIB 

y  Temperature 

o  Optimum temp. = 25-35oC for the mould

form.

o  Tissue culture = 37-40oC with increased

CO2.

o  Tmax = 54C

Macroscopic Morphology

y  colonies are white and floccose at first 

y  Mature colonies o  white to gray, but strains with lavender,

buff , cinnamon, yellow or brown pigment 

o  Reverse: tan to dark brown or orange 

o  Texture: Powdery 

y  membranous or glabrous with hyphae that are 

adherent to the agar 

y  Surface = Partially or completely covered with a 

cottony aerial mycelium that resembles COBWEB 

Mold  colony  

Microscopic Morphology

y  Hyphae o  septate and hyaline 

o  RACQUET hyphae may also be observed in 

culture 

y  Disjunctors (disjuncture cells) 

o  contains the arthroconidia 

o  they fragment when mature, freeing the 

arthroconidia to disperse 

y  Arthroconidia 

o  single celled, barrel-shaped or rectangular 

o  May round up in tissues --- spherules 

o  Mature: contains endospores or asteroid

bodies 

Direct Examination

y  In host tissues 

o  Spherules are round and refractive and

usually have thick walls.

o  Endospores are freed when the mature 

spherule ruptures 

o  Can be seen in intact or rupturing spherules

in tissue sections and other specimens 

Coccidioides immitis 

 barrel-shaped  arthroconidia  

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Hyphae and  developing spherules ( in lung tissue) 

Coccidioides immitis: 

arthroconidium; ruptured  spherule 

Helpful features for identification:

y  Rapidly growing colonies with early appearance of  

white cottony aerial mycelium and areas of  adherent 

surface hyphae 

y  Barrel-shaped arthroconidia alternating with 

disjuncture cells at 25 to 35oC

y  Spherules containing endospore in tissue or at 40C in 

special media 

CRYPTOCOCCUS NEOFORMANS 

y  Aka: Torulosis, European Blastomycosis 

Introduction: 

y  22 strains; 5 serotypes (A-D & AD); 

y  3 human variants:

o  neoformans (AIDS &

immunocompromised) 

o  gatti, grubi (non-immunocompromised) 

y  WORLDWIDE distribution pigeon roosts 

y  Viable for 2 years or more   loses capsule 

y  MOT: inhalation of  yeast cells 

y  Pathogenesis: inhaled   alveolar spaces of  hosts 

lung, establish colonies and produce a capsule --- BV 

--- CNS 

y  Sources:

o  Var. neoformans: weathered pigeon 

droppings 

o  Var. gatti: Eucalyptus tree (red gum) 

o  Contaminated dairy products, fruits and

vegetables,

Unique Risk Factor

y  Opportunistic pathogen, exposure to soil 

contaminated with pigeons excrement.

Forms of Cryptococcosis:

y  Cutaneous Cryptococcosis 

o  painless pustules/papules/nodules,

hemorrhagic, waxy, umbilicated & ulcerated

y  Pulmonary Cryptococcosis 

o  Acute: immunocompromised patients 

  asymptomatic to mild flu-

like S/Sx 

o  Chronic: lobar pneumonia, cavitations due 

to production of  granulomas with 

encapsulated fungi at the center 

y  Disseminated Cryptococcosis 

o  mainly CNS: Subacute/Chronic meningitis 

o  S/Sx: papilledema, visual loss, seizures,

hydrocephalus 

o  Other organs: endopthalmitis,

chorioretinitis, conjunctivitis, sinusitis,

pericarditis, gastritis, bone infection 

Cutaneous cryptococcis 

(f ace:  papules) 

Cutaneous cryptococcosis ( arm: hemorrhagic/ulcerated  

nodules) 

Cutaneous cryptococcosis ( extremities) 

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Cutaneous cryptococcosis (f ace:  plaque) 

Subcutaneous cryptococcosis ( arm) 

C T w ith intravenous contrast  medium injection. Nodular  cystic 

lesion w ith enhancing capsule and  central  core, in the  parietal  

region on the le f t  side. 

Laboratory Diagnosis

y  Specimen Sources:

  Tissue, CSF, blood, urine,

respiratory secretions, pus 

and or biopsied tissue 

from skin lesions 

y  Direct Examination:

  Concentrate specimens by 

filtration or centrifugation 

  Filtration   preferred

(centrifugation may 

collapse the yeast cells,

making them inviable; 

aerosol formation) 

  India ink preparation (not 

sensitive but fast) 

Immunology

y  Four Serotypes:

o  Serotype A  most human infections 

o  Serotype B   US West Coast, AIDS - rare 

o  Serotype C   tropical areas* (Philippines) 

o  Serotype D  Europe 

y  Measuring Antibody Titers:

o  Fluorescent Antibody Test 

  tissue studies & serotyping 

cultures 

o  Whole Yeast Cell Tube Agglutination Test 

and EIA

  Cryptococcus in serum 

 *E arly  diagnosis o f in f ection - improves  prognosis 

( appropriate treatment  can be started) 

y  Antigen Test: (more specific) 

o  Rapid LA Test (simple) 

  polysaccharide capsular antigen 

in serum and CSF

- cross reaction with rheumatoid

factor or disseminated

Trichosporon beigelii  

o  infections (remedy: treat serum with 

Na2EDTA or 5 mg of  pronase/mL of  serum) 

o  significant titer: >1:2  active 

cryptococcosis 

Culture Media and Temperature Considerations

y  Media:

o  Modified SDA

o  Niger Seed Agar 

o  Dopamine agar 

o  (w/ or w/o antibiotics   sensitive to 

cycloheximide) 

  Capsule production   

enhanced on CAP @ 35oC,

5%-10% CO2 or 1%

peptone 

Macroscopic Morphology

y  Modified SDA; 25oC-37

oC, 2-4d

o  Dome shaped, shiny white to tan, yellow to 

light pink or light brown 

o  mucoid colonies (+ capsule) 

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o  Yeast form ONLY!!! 

o  *Dry and dull   age 

Microscopic Morphology

y  Yeast:

o  Thin-walled globose or oval-shaped

o  Singly or in pairs with narrow points of  

attachment between the mother and

daughter cells 

o  NO pseudohyphae nor true hyphae (very 

rare strains   rudimentary hyphae on CMT 

agar and in tissue) 

o  refractile mucopolysacchardide capsule 

  Capsule is related to the 

strength of  the hosts 

immune response 

  Capsules form to protect 

the organism from the 

host 

o  India ink preparation 

  fungus in CSF, replaced by LA test 

for capsular antigen (greater speed

and sensitivity) 

  India ink prep   good technique,

viewing encapsulated yeasts in 

culture 

Diagramatic Structure 

Cryptococcus: India Ink  

Cryptococcus ( E M ) 

Cryptococcus: L A stain 

Cryptococcus: H & E  

Cryptococcus: Mucicarmine stain 

Laboratory Identification

y  special methods for examining microscopic 

morphology 

o  Biochemical tests:

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  Carbohydrate and nitrate 

utilization:

  dextrose, maltose, sucrose,

galactose cellobiose, inositol,

xylose, raffinose, trehalose,

dulcitol, starch 

  Urease production +

  Phenoloxidase test +

  brown colonies in Caffeic acid/bird

seed/thistle/niger seed agar 

Treatment

o  Non-immunocompromised:

  Amphotericin B + Flucytosine 

o  Immonucompromised:

  Amphotericin B + Flucytosine +

Fluconazole 

o  AIDS px:

  longer tx; Fluconazole as 

maintenance 

PARACOCCIDIOIDES BRASILIENSIS 

y  A.K.A. Paracoccidioidomycosis or South American 

Blastomycosis 

y  P. brasiliensis, hyaline hyphomycete 

y  Endemic: Holdridge Life Zones, northwestern,

central, and southeastern South America, Central 

America, and southern Mexico 

y  Reservoir & Unique Risk Factors 

o  Saprobic mould form   acid soil in humidareas (endemic) 

o  Plants 

o  Armadillos - carrier 

y  MOT: Airborne (i.e., plants) 

y  Risk factors:

o  Adult males   combined effect of  hormonal 

makeup and occupations 

o  Malnutrition and immunocompetence 

Human Infection/s

y  Pathogenesis:

o  Primarily an oral lesion (mouth, palate,

nasal) --- BV & lymphatics --- disseminated

esp to the lungs 

y  Primary Pulmonary Paracoccidioidomycosis   

asymptomatic or subclinical 

o  self -limiting 

 subacute primary pulmonary disease mild changes 

in the lungs;  positive skin test 

 Secondary asymptomatic infections - pulmonary 

disease or dissemination 

y  Disseminated disease in any organ (esp GIT) 

y  Pyogenic abscesses and ulcers - granulomatous 

y  Lymphadenitis - common 

Specimen Sources

y  Sputum (other pulmonary specimens) 

y  Pus aspirated from lymph nodes 

y  Skin scrapings or biopsied tissue   edge of  ulcers 

y  Biopsied lung tissue 

y  Crusts from skin lesions 

Specimen Collection and Handling

y  Aseptic technique 

y  Direct examination:

o  Simple wet mounts, with added stains 

o  KOH  clear debris 

o  N-acetyl-L-cysteine (NALC)   mucus and

thick substances 

o  Tissue specimens (fixed and stained)   

Papanicolaou stain, H&E, or Giemsa stain 

o  Specific FA Test   detect yeast form in 

tissue 

Immunology

y  Paracoccidioidin - E2 antigen extract from yeast 

1.  Precipitin Test   band 1

2.  Skin Tests   intradermal injection 

 epidemiological tool 

  first serologic test to be positive 

  do not differentiate between past 

exposure and current condition 

  negative skin test person who was 

previously positive indicates the 

anergy of disseminated infection 

3.  CF Test 

a.  yeast filtrate antigens: recommended

serologic test (titers appear in late and

remain detectable for several months   

curedb.  cross reactions low titers in patients with 

acute histoplasmosis and blastomycosis.

4.  ID Test 

o  concentrated yeast antigens and reference 

sera are available 

o  Sensitivity, 94% and highly specific 

o  (+) one to three precipitin continuous bands

or identical with the reference sera is 

indicative of  infection 

8/8/2019 Mycology Systemic

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o  Band 1 is the first to disappear during 

treatment 

o  number of bands is correlated with the CF

titer 

o  Low titers: localized infection 

o  high titers: acute infection or dissemination.

o  When symptoms are present a combination 

of ID and CF tests is 98% specific for 

diagnosis of  paracoccidioidomycosis.

5.  Exoantigen Methods 

a.    useful for speeding the identification of  

cultures 

6.  Direct FA Tests 

a.  detects P. brasiliensis cells in smears of  

clinical  materials 

Culture Media and Temperature Considerations

y  Modified SDA with antimicrobials except 

cycloheximide (primary isolation contaminated with 

bacteria; slows fungus growth) at 25oC to 30oC

y  SABHI and BHIA with blood (sterile sites) 

y  No antibiotics above 30C

y  Yeast Extract Agar   used for primary culture to 

encourage initial growth and conidiation 

y  PDA and PFA   for subculture to encourage 

conidiation 

Macroscopic Morphology

y  Mould Form; 25oC, Mod. SDA

o  Slow maturation   2 cm in diameter after 2

to 3 weeks 

y  Young: White to cream, with short, downy aerial 

mycelia and elevated centers.

y  Mature: Flat, with a membranous or velvety texture 

and cerebriform or folded topography.

y  Pigment: Beige or brown, with a yellow-brown 

reverse in mature colonies.

y  Mycelial growth at 24°C on Mycosel Agar, 6 weeks of  

incubation. Note multiple colonies.

Microscopic MorphologyMould Form; 25

oC to 30

oC

y  Modified SDA

y  Hyphae: Very fine, hyaline and septate 

y  Conidia: Few small oval to pyriform truncate on 

short conidiophores or sessile hyphae 

y  Chlamydoconidia: Terminal and intercalary, w/

racquet and coiled hyphae 

Yeast Form:

y  Yeast Extract Agar (deficient in glucose) 

y  Conidia: Large number of  oval to pyriform with 

thick-walled arthroconidia in alternating pattern 

y  Yeast Form; 37C

o  Large spherical to pyriform cells with thick 

walls 

o  Reproduce by multiple budding with buds 

that cover the entire surface of  the parent 

cell... MARINERs WHEEL appearance 

o  BUDS: Attached by thin necks and easily 

dislodged.

o  mariners w heel  

Microscopic: septated  hyphae and  chlamydospore f ormation 

( cotton-blue  preparation) (40 X  ) 

Y east  culture at 36° C  in trypticase soy  agar. Observe multiple 

budding yeast  cells characteristic o f Paracoccidioides 

brasiliensis ( cotton blue  preparation) (40 X  ). 

Helpful Features

y  Slow-growing colonies   white cottony aerial 

mycelium and heaped-up topography with 

membranous or velvety @ 25oC,

y  Folded colony of  yeast cells @ 37oC,

y  Large, thick-walled, multiple budding yeast cells 

(mariners wheel) at 37oC

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H ISTOPLASMA CAPSULATUM

Epidemiology 

y  Phil: 1992 1st reported case 

y  Prevalent in:

o  Central North America 

o  Central South America 

o  Africa 

o  Australia 

o  India 

o  Malaysia 

y  Darlings disease 

Reservoir

y  Soil with high nitrogen content 

y  Caves 

y  birds droppings (birds, chicken, bats) 

Human Infection

y  Histoplasmosis y  MOT: inhalation 

y  CXR:

o  Fibrosis 

o  coin lesions 

Forms of Histoplasmosis

1. Acute Pulmonary Histoplasmosis 

y  1-3 wks incubation 

y  Non-specific flu-like S/Sx; (-) AFS; 

y  resolves w/o tx 

y  CXR: infiltrates to pleural effusion 

y  complications:

o  aseptic arthritis/arthralgia 

o  erythema multiforme 

o  LAD

2. Chronic Pulmonary Histoplasmosis 

y  no LAD, no pleural effusion 

y  assoc with COPD

y  Patho: pneumonia --- fibrosis --- cavitation --- lung 

destruction --- pleural thickening 

y  CM: cough, hemoptysis, pleuritic pain 

y  CXR: interstitial infiltrates in apex of  lungs 

3. Disseminated Histoplasmosis 

y  seen in AIDS and immunocompromised patients 

y  involves the tongue, lungs, liver, GIT, adrenal glands,

blood

y  Treatment: Amphotericin B, Itraconazole 

Lab Diagnosis

1.  Microscopic examination 

2.  Culture 

3.  immunology 

Specimen

y  pulmonary specimen 

y  pus / abscess 

y  skin scrapings 

y  biopsied tissues 

y  bone marrow

y  blood

y  csf  and urine 

Direct Examination

y  intracellular 

o  Wright-Giemsa 

o  not KOH

o  histology lab

  H & E

  Paps stain 

y  Mucous (NALC) 

y  FA tests 

Culture Media

y  BAP

y  mod SDA: moist 

y  BHIA / BHIB: from sterile sites 

y  Yeast Extract PO4: inhibits candida 

y  PDA: encourages conidiation 

y  Primary cultures should be held for 10 to 12 weeks 

before discarding as no growth 

Microscopic Morphology

y  very fine hyphae 

y  septate and hyaline 

y  ropelike in BA

y  microconidia on short conidiophore 

y  macroconidia 

o  on short hyphae 

o  conidiophore at right angle 

o  pyriform 

o  echinulate 

 At 25 to 30 degree celsius 

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y  sunflower in bloom 

y  resembles Candida and Blastomyces 

y  blastoconidia are small and globose 

y  smaller end of  mother cell 

y  narrow neck of  attachment 

 At 37 degree celsius 

Immunology

y  histoplasmin (H and M Ag) 

y  skin test 

y  CF test 

o  1:8 and 1:32

o  histoplasmin/yeast extract 

o  2   3 weeks 

o  4 fold change 

y  ID and CIE tests 

o  precipitin bands 

o  H  active 

o  M   early/after recovery 

y  RIA

o  in reference labs 

o  highly sensitive 

o  low specificity 

o  detects histoplasma polysaccharide antigen 

y  Exoantigen test 

o  detects H and M Ags 

o  faster method

o  identical bands 

  test and reference 

Helpful features

  slow  intermediate growth at 250C

  sunflower tuberculate macroconidia at RT 

  waxy, wrinkled, tan yeast at 370C

  small blastoconidia with narrow neck at 370C

  intracellular yeast in RES tissue, BM and WBC

  histopath: granuloma, giant cells (diff dx: TB) 

  Conversion of  mycelial form to yeast form 

contributes to its virulence 

D/dx

y  Blastomyces dermatitidis 

o  nonbudding yeast 

y  Cryptococcus neoformans 

o  thinner capsule 

y  Paracoccidioides brasiliensis 

o  detached buds 

y  Coccidioides immitis 

o  endospores/young spherules 

y  Candida (Torulopsis glabrata) 

o  (-) Germ tube