Histopathology of Organ Lesions in Mice after an Intravenous or Intratracheal or Intrarenal Infection with Aspergillus fumigatus/Histopathologie von Organläsionen an Mäusen nach intravenöser, intratrachealer oder intrarenaler Infektion mit Aspergillus fumigatus
Authors: Walzl H. L. , Ackerbauer H. , Meingassner J. G. , Mieth H. 
Published: July 2010

Summary: Two strains of A. fumigatus (δ 704 avirulent, δ 705 virulent) were tested in female NMRI‐mice (20–25 g). After i.v. inoculation (2,8 × 105 spores per mouse) mice were sacrificed on day 4 and 6 (δ 705), further on day 6, 12, 14, 21, 28 and 35 (δ 704). After intranasal instilliation (20 μl, 108 spores) at which the mice were conditioned with cortisone (5 mg/mouse, 72 h) and Refobacin® (0.2 mg/mouse 72 and 24 h) s.c. before infection, necropsy was carried out on day 3, 5, 9, 12, 26 and 29, and after intrarenal inoculation post mortem investigation was done on days 1, 3, 5 and 9.

After i. v. inoculation with δ 704 the MPS of liver and lung was capable to localize and limit the infection to local granuloma formation and PMN infiltration. Strain δ 705 immediately caused septic metastatic lesions in brain, heart and kidney. Intranasal instillation caused lung lesions in only 7 of 21 mice per strain. δ 705 was as infective as the other strain, but the degree of cell infiltration and of necrobiosis was different Destruction of tissues was associated with mycelial development 23 of 24 mice showed microscopic lesions after intrarenal inoculation, that was accomplished after surgical opening of the abdominal cavity. Independent of the number of spores (20 μl of either a 103 or 105 suspension) purulent pyelitis and mycel formation in the pelvis were found.

Necrosis in the organs, the primary alteration of the virulent strain, was closely related with mycelial growth that primarily started within preexistant tissue spaces e.g. blood vessels, renal tubuli or within biliary ducts.

Zusammenfassung: 2 A. fumigatus Stämme (δ 704 avirulant δ 705 virulent), wurden in weiblichen NMRI—Mäusen getestet Nach i.v. Inokulation (2.8 times 105 Sporen pro Maus) wurden die Mäuse im Falle der δ 705 Infektion am 4. und 6. Tag, nach der δ 704 Inokulation am 6., 12., 14., 21., 28. und 35. Tag getötet

Bei der intranasalen Infektion (20 μl, 108 Sporen), für die die Mäuse mit Cortison (5 mg/Maus, 72 h) und Refobacin® (0,2 ml/Maus 72 und 24 h) mittels subkutaner Applikation konditioniert waren, wurde eine Sektion am 3., 5., 9., 12., 26. und 29., nach intrarenaler Inokulation am Tag 1, 3, 5 und 9 nach der Infektion vorgenommen.

Nach i. v. Inokulation mit Stamm δ 704 war das MPS der Leber und Lunge in der Lage, die Infektion zu lokalisieren und auf eine fokale Granulombildung bei lockerer Granulozyteninfiltration zu beschränken. Stamm δ 705 löste unmittelbar nach Infektion septisch metastatische Läsionen im Gehirn, Herzmuskel und den Nieren aus.

δ 705 erwies sich gleich infektiös wie der avirulente Stamm, lediglich der Umfang der zelligen Infiltration und das Ausmaß an Nekrobiose waren ausgeprägter. Die Gewebsdestruktion gjng mit der Ausbildung von Myzel parallel.

Bei intrarenaler Inokulation wiesen 23 von 24 Mäusen histologische Läsionen auf. Das Procedere bestand in einer Laparatomie mit Freilegung der Niere. Unabhängig von der Zahl der Sporen (20 μl einer 103 oder 105 Suspension), die für die Inokulation verwendet wurden, kam es zur eitrigen Pyelitis und Myzelbildung im Nierenbecken. Herdnekrosen in den Organen, die vom virulenten Stamm ausgelöste Primärreaktion, waren milder Bildung von Myzel, das seinen Ausgang von vorhandenen Hohlräumen z. B. Blutgefäßen, Nierentubuli oder Gallengängen nahm, eng vergesellschaftet.