Scopulariopsis brevicaulis

Der Pilz tritt in zwei Erscheinungsformen auf: der asexuellen Anamorphe (Scopulariopsis brevicaulis) und der selteneren sexuellen Teleomorphe (Microascus brevicaulis). Die Konidienträger der Anamorphe sind einfach oder verzweigt und bilden Konidien in Ketten. Die konidiogenen Zellen sind farblos-hyalin, ampullenförmig und messen 10–25 × 3–5 µm. Die blass braunen Konidiosporen sind kugelig bis subglobos, 6–9 × 5,5–9 µm groß und besitzen eine charakteristisch abgestutzte Basis. Ihre Oberfläche ist meist fein warzig strukturiert, zeigt bei Reife jedoch oft grobe, irreguläre Warzen oder ist vereinzelt glatt. Die Teleomorphe bildet schwarze, 80–150 × 70–130 µm große Perithecien, die mehr oder weniger kugelig sind und eine apikale Papille oder ein bis zu 20 µm langes Ostiolum aufweisen. Die Peridie besteht aus einer Textura angularis mit Zelldurchmessern von 5–9 µm. Die achtsporigen Asci sind 8–10 µm dick, subglobos bis unregelmäßig geformt und zerfließen bereits in einem sehr jungen Stadium, was ihre Beobachtung erschwert. Die enthaltenen Ascosporen sind glatt, nierenförmig und messen 5–6 × 3,5–4,5 × 2,5–3 µm. Sie erscheinen mikroskopisch einzeln farblos, in dicken Schichten jedoch orange gefärbt; ein Keimporus fehlt auch elektronenoptisch.12 In klinischen Gewebeproben lassen sich zudem septierte Hyphen nachweisen.3

Scopulariopsis brevicaulis ist ein weltweit verbreiteter, saprophytischer Schlauchpilz, der sich durch eine ausgeprägte ökologische Anpassungsfähigkeit auszeichnet und primär als bodenbewohnender Zersetzer auftritt, jedoch auch als opportunistischer Humanpathogen von medizinischer Relevanz ist.1110 Eine historisch signifikante und physiologisch bemerkenswerte Eigenschaft der Art ist die Fähigkeit, in Anwesenheit von Kohlenhydraten aus arsenhaltigen Substraten – wie den früher verwendeten Pigmenten (z. B. Schweinfurter Grün) – das hochgiftige, nach Knoblauch riechende Gas Trimethylarsin freizusetzen, was dem Organismus den Trivialnamen „Arsenpilz“ einbrachte.10 Der Lebenszyklus des Pilzes umfasst zwei morphologisch unterschiedliche Stadien, wobei die asexuelle Form (Anamorph) dominierend ist und bereits 1882 beschrieben wurde, während das sexuelle Stadium (Teleomorph) erst 1998 entdeckt und ursprünglich der Gattung Microascus zugeordnet wurde. Im asexuellen Stadium bildet der Pilz an ampullenförmigen konidiogenen Zellen (Annelliden) lange Ketten von Konidiosporen, die eine charakteristisch abgestutzte Basis und im Reifezustand oft eine grob warzige Oberfläche aufweisen. Das seltenere sexuelle Stadium manifestiert sich durch die Bildung schwarzer, kugeliger Fruchtkörper (Perithecien) mit einem Durchmesser von 80 bis 150 µm, deren Außenhülle (Peridie) eine eckige Zellstruktur (Textura angularis) besitzt. In diesen Fruchtkörpern entwickeln sich achtsporige Schläuche (Asci), die jedoch extrem kurzlebig sind und früh zerfließen, um die nierenförmigen, in Masse orange erscheinenden Ascosporen freizugeben.11 Als keratinophiler Organismus ist Scopulariopsis brevicaulis spezialisiert auf den Abbau schwer zersetzbarer Proteine, was ihm sowohl das Überleben auf organischen Resten im Boden als auch die Besiedlung von menschlichem Gewebe wie Nägeln ermöglicht.10 Neben seiner saprophytischen Lebensweise zeigt der Pilz auch entomopathogene Eigenschaften; spezifische Stämme (z. B. DLHA) sind in der Lage, Insektenlarven und Schädlinge wie Blattläuse zu infizieren, was ein Potential für den biologischen Pflanzenschutz darstellt.13 Taxonomisch lässt sich die Art trotz enger Verwandtschaft genetisch klar von der Gattung Microascus abgrenzen, auch wenn sie lange Zeit als imperfekter Pilz ohne bekannten Sexualzyklus galt.1

Der wissenschaftlich gültige Name der Art lautet Scopulariopsis brevicaulis (Sacc.) Bainier.5 Im deutschsprachigen Raum hat sich die Trivialbezeichnung „Arsenpilz“ etabliert. Dieser Name verweist auf die historische Beobachtung, dass der Pilz in Anwesenheit von Kohlenhydraten aus arsenhaltigen Farben, wie dem früher verwendeten Schweinfurter Grün, gasförmiges und giftiges Trimethylarsin freisetzen kann.6 Die Erstbeschreibung erfolgte bereits im Jahr 1882 als Nebenfruchtform (Anamorphe).7 Zu den dokumentierten Synonymen zählen Penicillium brevicaule sowie Microascus brevicaulis.5 Das zugehörige teleomorphe Stadium (Hauptfruchtform) wurde erst 1998 entdeckt und taxonomisch als Microascus brevicaulis publiziert, was die Einordnung in die Familie der Microascaceae stützte.7 Eine ehemals für besonders humanpathogene Isolate beschriebene Varietät, Scopulariopsis brevicaulis var. hominis, wird heute als Synonym der Art im engeren Sinn betrachtet.8 Molekulargenetische Analysen bestätigten zwar die nahe Verwandtschaft zur Gattung Microascus, wiesen Scopulariopsis jedoch als genetisch eigenständig aus.9