Onychomycosis is a common infectious nail disease occurring worldwide. The mycological diagnosis of onychomycosis is primarily used for differential diagnostic differentiation from other, mostly inflammatory nail diseases, such as nail psoriasis or onychodystrophies of other causes. Conventional laboratory diagnostics when onychomycosis is suspected is based on microscopic detection of fungi in the nail material using fluorescence-optical potassium hydroxide preparations and culture of the pathogen. Molecular amplification methods allow a more sensitive and specific identification of the causative dermatophyte. Here, in 108 patients with onychomycosis, the dermatophytes were identified by culture and/or molecular biology using polymerase chain reaction (PCR) and the species identification was confirmed with subsequent sequencing. The dermatophytes were analyzed based on macromorphological and microscopic features. A dermatophyte was cultured in 56 of the 108 patients. Among them were 31 isolates of Trichophyton (T.) rubrum and 25 of T. interdigitale. All species identifications were subsequently confirmed by rDNA sequencing with concordant results in 54 of 56 patients. Two primarily as T. interdigitale identified specimens were revealed to be T. quinckeanum and T. tonsurans by molecular methods. T. quinckeanum, which is a zoophilic dermatophyte and a so-called emerging pathogen in dermatomycology, was isolated here for the first time as the causative agent of onychomycosis. The other dermatophyte, initially thought to be T. interdigitale, turned out to be T. tonsurans on molecular biology. This anthropophilic dermatophyte is also a rarity in onychomycosis. In addition, T. rubrum was identified by PCR in 34 of the 52 nail specimens that did not grow culture, and T. interdigitale in 18 nail specimens. However, the morphological identification of the four different dermatophytes species proved problematic. Neither the colony morphology nor the microscopic features of the dermatophytes allow clear differentiation of the pathogens. Microconidia, macroconidia, chlamydospores, and arthrospores are inconsistent in occurrence, number, microscopic distribution, and shape. The urease activity also did not allow an assignment of the dermatophyte species. These results indicate that the most sensitive detection and reliable identification of causative dermatophytes in onychomycosis is only possible by molecular methods.
Die Onychomykose ist eine häufige und weltweit vorkommende infektiöse Nagelerkrankung. Die mykologische Diagnostik der Onychomykose dient v. a. der differenzialdiagnostischen Abgrenzung von anderen, meist entzündlichen Nagelerkrankungen wie beispielsweise der Nagelpsoriasis oder von selteneren Onychodystrophien anderer Ursachen. Die konventionelle Labordiagnostik bei Verdacht auf eine Onychomykose basiert auf dem mikroskopischen Pilznachweis im Nagelmaterial mittels fluoreszenzoptischen Kalilaugenpräparats und der kulturellen Anzüchtung des Erregers. Molekulare Amplifikationsmethoden erlauben hingegen eine empfindlichere und spezifische Identifizierung des zugrunde liegenden Dermatophyten. Hier wurden bei 108 Patienten mit Onychomykose die Dermatophyten kulturell und/oder molekularbiologisch mittels Polymerasekettenreaktion (PCR) nachgewiesen, und die Speziesidentifizierung wurde mit nachfolgender Sequenzierung bestätigt. Die Dermatophyten wurden anhand der makromorphologischen und mikroskopischen Merkmale analysiert. Bei 56 der 108 Patienten war ein Dermatophyt kulturell nachweisbar. Darunter waren 31 Isolate von Trichophyton (T.) rubrum und 25 von T. interdigitale. Alle Speziesidentifizierungen wurden im Nachhinein durch Sequenzierung der rDNA (ribosomale Desoxyribonukleinsäure) überprüft und für 54 der 56 Proben bestätigt. Zwei T. interdigitale konnten molekularbiologisch als T. quinckeanum und T. tonsurans identifiziert werden. Dabei ist T. quinckeanum, ein zoophiler Dermatophyt und sog. Emerging Pathogen in der Dermatomykologie, hier erstmalig überhaupt als Erreger einer Onychomykose isoliert worden. Der zweite zunächst als T. interdigitale angesehene Dermatophyt erwies sich molekularbiologisch als T. tonsurans. Dieser anthropophile Dermatophyt ist ebenfalls eine Rarität bei einer Onychomykose. Zusätzlich wurde in 34 der 52 Nagelproben, die kulturell nicht wuchsen, mittels PCR T. rubrum identifiziert und in 18 Nagelproben T. interdigitale. In Zusammenschau unserer Ergebnisse erwies sich die morphologische Identifizierung der 4 verschiedenen Dermatophytenarten als problematisch. Weder die Koloniemorphologie noch die mikroskopischen Merkmale der Dermatophyten erlauben eine eindeutige Differenzierung der Erreger. Mikrokonidien, Makrokonidien, Chlamydosporen und Arthrosporen sind inkonsistent hinsichtlich des Vorkommens, der Anzahl, der mikroskopischen Verteilung und der Form. Auch die Ureaseaktivität erlaubte keine eindeutige Zuordnung der Dermatophytenspezies. Daraus ist zu folgern, dass eine zuverlässige Identifizierung und der empfindlichste Nachweis der einer Onychomykose zugrunde liegenden Dermatophyten nur mit molekularen Methoden möglich sind.
Keywords: Fungal infection of the nail; Mycological diagnostics; Nail diseases; Polymerase chain reaction; Sequencing.
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