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Este artículo trata sobre la bacteria. Para la enfermedad, consulte Infección por Clostridioides difficile .

Clostridioides difficile
Colonias de Clostridium difficile.png
Colonias de C. difficile en una placa de agar sangre
Clostridium difficile 01.jpg
Micrografía electrónica de la bacteria.
clasificación cientifica editar
Dominio:Bacterias
Filo:Firmicutes
Clase:Clostridios
Pedido:Clostridiales
Familia:Peptostreptococcaceae
Género:Clostridioides
Especies:
C. difficile
Nombre binomial
Clostridioides difficile
(Hall y O'Toole, 1935) Lawson y Rainey, 2016
Sinónimos
  • Bacillus difficilis Hall y O'Toole, 1935 [1]
  • Clostridium difficile (Hall & O'Toole, 1935) Prévot , 1938 [2]

Clostridioides difficile ( syn. Clostridium difficile ), también conocido como C. difficile , o C. diff ( / s i d ɪ f / ), es Gram-positivas especies de esporas -Formar bacterias . [3] Clostridioides spp. son bacterias anaeróbicas , móviles , ubicuas en la naturaleza y especialmente prevalentes en el suelo. Sus células vegetativas tienen forma de bastón, pleomórficas., y ocurren en pares o cadenas cortas. Bajo el microscopio, aparecen como células largas e irregulares (a menudo con forma de baqueta o de huso) con un bulto en sus extremos terminales (forma esporas subterminales). Bajo la tinción de Gram , las células de C. difficile son Gram positivas y muestran un crecimiento óptimo en agar sangre a la temperatura del cuerpo humano en ausencia de oxígeno . C. difficile es catalasa y superóxido dismutasa negativo y produce dos tipos de toxinas: enterotoxina A y citotoxina B , que interrumpen las transducciones de señales del citoesqueleto en el huésped. [4] En condiciones de estrés, las bacterias producen esporas.que son capaces de tolerar condiciones extremas que las bacterias activas no pueden tolerar. [5]

C. difficile es un patógeno humano emergente importante ; Según los CDC , en 2017 hubo 223,900 casos en pacientes hospitalizados y 12,800 muertes en Estados Unidos. [6] Aunque C. difficile se conoce comúnmente como un patógeno hospitalario y asociado a antibióticos, como mucho un tercio de las infecciones se puede rastrear a la transmisión de una persona infectada en los hospitales, [7] y solo una pequeña cantidad de antibióticos están directamente asociados con un riesgo elevado de desarrollar una infección por C. difficile (CDI), a saber , clindamicina , fluoroquinolonas y cefalosporinas . [8][9] La mayoría de las infecciones se adquieren fuera de los hospitales y la mayoría de los antibióticos tienen un riesgo elevado de infección similar a la par con muchos factores de riesgo no antibióticos, como el uso de ablandadores de heces y recibir un enema . [10]

C. difficile también puede establecerse en el colon humano sin causar enfermedad. [11] Aunque las primeras estimaciones indicaron que C. difficile estaba presente en 2-5% de la población adulta, [5] investigaciones más recientes indican que la colonización está estrechamente asociada con antecedentes de enfermedades diarreicas no relacionadas, como intoxicación alimentaria o abuso de laxantes. [12] Es poco probable que las personas sin antecedentes de trastornos gastrointestinales se conviertan en portadores asintomáticos. Se cree que estos portadores son un importante reservorio de infección. [13]

Taxonomía [ editar ]

La especie fue transferida del género Clostridium a Clostridioides en 2016, dándole así el binomio Clostridioides difficile . [14] [15] [16] Este nuevo nombre refleja las diferencias taxonómicas entre esta especie y los miembros del género Clostridium , manteniendo el nombre común como C. diff . [17] A partir de 2018 , la única otra especie de este nuevo género es Clostridioides mangenotii (anteriormente conocida como Clostridium mangenotii ). [18] Un documento de julio de 2013 de Environmental Microbiology propuso cambiar el nombre de la especie.Peptoclostridium difficile . [19] [20]

Patógeno humano [ editar ]

Las cepas patógenas de C. difficile producen múltiples toxinas . [21] Las mejor caracterizadas son la enterotoxina ( toxina A de C. difficile ) y la citotoxina ( toxina B de C. difficile ), las cuales pueden producir diarrea e inflamación en pacientes infectados ( colitis por C. difficile ), aunque sus contribuciones relativas han sido debatido. La diarrea puede variar desde unos pocos días de pérdida de líquido intestinal hasta una colitis pseudomembranosa potencialmente mortal., que se asocia con una intensa inflamación del colon y la formación de pseudomembranas en la superficie de la mucosa intestinal. [5] Las toxinas A y B son glucosiltransferasas que se dirigen e inactivan la familia Rho de GTPasas . La toxina B (citotoxina) induce la despolimerización de actina por un mecanismo correlacionado con una disminución en la ADP-ribosilación de las proteínas Rho de unión a GTP de baja masa molecular. [22] También existe una toxina binaria ( toxina AB ), pero su función en la enfermedad no se comprende completamente. [23]

Los factores de virulencia adicionales incluyen un factor de adhesina que media la unión a las células del colon humano y una hialuronidasa . [24] La bacteria también produce el químico paracresol , que inhibe el crecimiento de otros microbios en su vecindad y le permite competir con la flora intestinal humana normal. [25]

El tratamiento con antibióticos de las infecciones por C. diff puede ser difícil, debido tanto a la resistencia a los antibióticos como a los factores fisiológicos de la bacteria (formación de esporas, efectos protectores de la pseudomembrana). [5] En 2005 se informó de la aparición de una nueva cepa altamente tóxica de C. difficile , resistente a los antibióticos fluoroquinolónicos , como la ciprofloxacina y la levofloxacina , que se dice que causan brotes geográficamente dispersos en América del Norte. [26] Los Centros de EE. UU. para el Control de Enfermedades en Atlantaadvirtió sobre la aparición de una cepa epidémica con mayor virulencia, resistencia a los antibióticos o ambas. [27] Se ha observado resistencia a otros antibióticos como el metronidazol, el fármaco antimicrobiano de primera elección en el tratamiento de la ICD, hasta en un 12% de los aislados clínicos, por lo que a medida que continúe el tratamiento con varios antibióticos, seguirán evolucionando resistencias más diversas y más fuertes en poblaciones de C. difficile , lo que complica aún más los intentos de tratamiento eficaz. [28]

Transmisión [ editar ]

C. difficile se transmite de persona a persona por vía fecal-oral , excretada en las heces. Cualquier superficie, dispositivo o material (p. Ej., Inodoros, bañeras y termómetros rectales electrónicos) que se contamine con heces puede servir como reservorio para las esporas de C. difficile . C. difficile puede vivir durante largos períodos de tiempo en las superficies. [29]El organismo forma esporas resistentes al calor que no mueren con limpiadores de manos a base de alcohol o con la limpieza rutinaria de superficies, por lo tanto, estas esporas sobreviven en entornos clínicos durante períodos prolongados. Debido a esto, la bacteria se puede cultivar desde casi cualquier superficie. Una vez que se ingieren las esporas, su resistencia a los ácidos les permite pasar indemnes por el estómago. Germinan y se multiplican en células vegetativas en el colon al exponerse a los ácidos biliares. En consecuencia, la Organización Mundial de la Salud aboga por el uso de jabón además de las soluciones de alcohol para limitar la propagación de las esporas. [30] Se demostró que la esporulación se reduce significativamente después de la inactivación de la ADN metiltransferasa CamA de C. diffiicile, [31]planteando la posibilidad de desarrollar un fármaco que pueda inhibir esta bacteria de una manera específica.

La susceptibilidad a la colonización parece ser provocada por enfermedades diarreicas, como intoxicación alimentaria o abuso de laxantes; las personas sin antecedentes de enfermedades diarreicas que estén expuestas a las esporas de C. difficile no necesariamente se convertirán en portadoras. [12] Una vez que las personas son colonizadas por C. difficile , siguen siendo portadoras durante escalas de tiempo de un año, pero la abundancia diaria de C. difficile fluctúa considerablemente, pasando de estar por debajo del límite de detección a altos niveles de diseminación. de un día para otro. Las alteraciones gastrointestinales en los portadores parecen desencadenar períodos de aumento de la excreción, que pueden ser un factor importante para la transmisión.

Rango de host [ editar ]

C. difficile infecta a cerdos, terneros y humanos, y habita en un reservorio natural de suelo, heces de animales domésticos y humanos, aguas residuales, el tracto intestinal humano y carne al por menor. [32]

Un estudio de los CDC de 2015 estimó que C. diff afligió a casi medio millón de estadounidenses y causó 29.000 muertes en 2011. El estudio estimó que el 40% de los casos comenzaron en hogares de ancianos o entornos comunitarios de atención médica, mientras que el 24% ocurrió en hospitales. [33]

C. difficile es común en el sistema digestivo humano. Sin embargo, es un competidor pobre y, a menudo, otras bacterias del sistema digestivo lo superan por los nutrientes. Como resultado, C. difficile se mantiene en un número manejable. Si la introducción repentina de antibióticos altera el microbioma, C. difficile puede crecer como resultado de la eliminación de muchos de sus competidores. El período de incubación es de 5 a 10 días, con un rango de 1 día a semanas después del tratamiento con antibióticos para la diarrea asociada a antibióticos. Además, el portador de C. difficile con altos niveles de toxinas es común en niños pequeños, mientras que la enfermedad es rara. La producción de una o incluso ambas toxinas no siempre es suficiente para producir síntomas. [34]

Signos y síntomas [ editar ]

Los síntomas de la infección por C. difficile incluyen: diarrea (al menos tres deposiciones sueltas al día), deshidratación, dolor abdominal que puede ser intenso, pérdida de apetito y náuseas. [35]

Tratamiento [ editar ]

Los pacientes que reciben tratamiento con antibióticos cuando comienzan los síntomas deben dejar de tomarlos, si es posible. Esta interrupción en la terapia con antibióticos a veces puede conducir a la resolución espontánea de los síntomas. Los pacientes que no responden al cese de los antibióticos de amplio espectro deberán ser tratados con antibióticos capaces de matar las esporas de C. difficile . Las infecciones primarias se tratan típicamente con vancomicina, con una dosis habitual de 125 mg cada 6 horas. [36] El régimen de vancomicina ha reemplazado el uso tradicional de metronidazol debido a su mayor eficacia, perfil de seguridad y menores tasas de recurrencia. En pacientes que no pueden tolerar la vancomicina, fidaxomicinaes una opción aceptable con una eficacia similar y tasas de recurrencia incluso más bajas que la vancomicina. [37] En los casos de ICD fulminante, se sugiere la terapia adyuvante con metronidazol parenteral más vancomicina oral o fidaxomicina. [38]

Aproximadamente el 20% de los pacientes que completan con éxito la terapia de la infección primaria con metronidazol o vancomicina experimentarán una recaída . Una fracción de esos pacientes experimentará recurrencias continuas de la infección. La primera recaída de C. difficile generalmente se trata con el mismo antibiótico que se usa para tratar la infección primaria. Cualquier infección posterior no debe tratarse con metronidazol. Ocasionalmente, un curso estándar de 10 días de vancomicina oral no funcionará. En estos casos, el tratamiento preferido es una reducción progresiva de la vancomicina. Los pacientes toman dosis decrecientes de vancomicina durante un período de hasta 3 meses, según la gravedad de la infección. [35]

Cada recaída posterior de C. difficile tiende a ser más grave que las infecciones anteriores. El tratamiento a largo plazo con un cono de vancomicina complementado con probióticos, especialmente Saccharomyces boulardii , se asocia con una mayor tasa de éxito. [39]

Después de tres recaídas, los pacientes pueden ser tratados con fidaxomicina oral , un antibiótico de espectro reducido. La dosis habitual es de 200 mg dos veces al día por vía oral durante 10 días. Se considera que la fidaxomicina es superior a la vancomicina para la ICD grave. [40] La principal desventaja del tratamiento con fidaxomicina es el costo de la medicación. Un curso de 10 días puede costar hasta 3500 dólares.

Los pacientes que no responden a la terapia antibiótica tradicional pueden ser elegibles para un trasplante de microbiota fecal (FMT). Los proveedores de atención médica pueden transferir las heces de una persona sana al colon de un paciente con ICD repetida. Este proceso es el tratamiento más exitoso para la ICD grave con una tasa de curación de alrededor del 93%. Las tasas de recurrencia de la ICD en pacientes tratados con un TMF son generalmente bajas, alrededor del 19%, lo que la hace muy eficaz en el tratamiento de los casos crónicos de ICD. Sin embargo, en algunos casos, los brotes de enfermedad inflamatoria intestinal son un posible efecto secundario del tratamiento. [41]Se desconocen los efectos a largo plazo del FMT, ya que el procedimiento solo ha sido aprobado por la FDA desde 2011 y se han realizado relativamente pocos procedimientos. Si el trasplante no es una opción, la extirpación de la parte infectada del colon puede curar la CDI. [40] [35]

Cepas [ editar ]

En 2005, el análisis molecular condujo a la identificación del tipo de cepa de C. difficile caracterizado como grupo BI por análisis de endonucleasas de restricción , como NAP1 de campo de pulso norteamericano por electroforesis en gel de campo pulsado y como ribotipo 027; la terminología diferente refleja las técnicas predominantes utilizadas para la tipificación epidemiológica. Esta cepa se denomina C. difficile BI / NAP1 / 027. [42]

A partir de 2016, la cepa NAP1 ha sido reemplazada por cepas nuevas en algunas áreas de Columbia Británica. Estas nuevas cepas incluyen NAP2 y NAP4, y algunas cepas que no tienen una designación NAP. La frecuencia de estas nuevas cepas aumentó de 2008 a 2013 en una región estudiada, desplazando a las bacterias NAP1 originalmente más comunes y reconocibles. [43]

Dos cepas, los ribotipos RT078 y RT027, pueden vivir con concentraciones bajas del azúcar trehalosa ; Ambas cepas se hicieron más comunes después de que se introdujera la trehalosa como aditivo alimentario a principios de la década de 2000, lo que aumentó la ingesta dietética de trehalosa. [44]

Genoma [ editar ]

Información genómica
Identificación del genoma NCBI535
Ploidíahaploide
Tamaño del genoma4,3 Mb
Numero de cromosomas1
Año de finalización2005

La primera secuencia completa del genoma de una cepa de C. difficile fue publicada por primera vez en 2005 por el Instituto Sanger en el Reino Unido. Se trataba de la cepa 630, una cepa virulenta y resistente a múltiples fármacos aislada en Suiza en 1982. Los científicos del Instituto Sanger han secuenciado genomas de aproximadamente 30 aislados de C. difficile utilizando tecnologías de secuenciación de próxima generación de 454 Life Sciences e Illumina . [45]

Investigadores de la Universidad McGill en Montreal secuenciaron el genoma de la cepa de Quebec altamente virulenta de C. difficile en 2005 utilizando tecnología de secuenciación de rendimiento ultra alto. Las pruebas consistieron en realizar 400.000 reacciones de secuenciación paralela de ADN del genoma de la bacteria, que se había fragmentado para su secuenciación. Estas secuencias se ensamblaron computacionalmente para formar una secuencia completa del genoma. [26] [46]

En 2012, científicos de la Universidad de Oxford secuenciaron genomas de C. difficile de 486 casos que surgieron durante cuatro años en Oxfordshire utilizando tecnologías de secuenciación de próxima generación de Illumina. [47]

Epigenoma [ editar ]

C. difficile tiene un epigenoma muy diverso, con 17 motivos de metilación de alta calidad reportados hasta ahora, la mayoría pertenecientes al tipo 6mA. Se demostró que la metilación en uno de estos motivos, CAAAA A, afecta la esporulación, un paso clave en la transmisión de la enfermedad de C. difficile , así como la longitud celular, la formación de biopelículas y la colonización del hospedador. [31]

Bacteriófago [ editar ]

Se han aislado al menos ocho bacteriófagos principalmente de zonas templadas de C. difficile , cuyo tamaño de genoma varía de aproximadamente 30 a aproximadamente 60 kb. [48] Las  cepas de C. difficile derivadas tanto ambiental como clínicamente  llevan un conjunto diverso y prevalente de profagos . [48]

Etimología y pronunciación [ editar ]

Ver Infección por Clostridioides difficile § Etimología y pronunciación .

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Fichas de datos de seguridad de patógenos: Sustancias infecciosas - Clostridium difficile [ enlace muerto permanente ] , Agencia de Salud Pública, Canadá, 10 de septiembre de 2014.
  • Tipo de cepa de Clostridium difficile , Bac Dive - la base de metadatos de diversidad bacteriana.