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Revista chilena de infectología

versión impresa ISSN 0716-1018

Rev. chil. infectol. vol.29 no.4 Santiago ago. 2012

http://dx.doi.org/10.4067/S0716-10182012000400011 

Rev Chilena Infectol 2012; 29 (4): 434-445

INFECTOLOGÍA AL DÍA

 

Infecciones causadas por Clostridium difficile: una visión actualizada

Clostridium difficile associated infections: an updated view

 

Cristian Hernández-Rocha, Sebastián Naour, Manuel Álvarez-Lobos y Daniel Paredes-Sabja

Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile. Facultad de Medicina Departamento de Gastroenterología (CHR, MAL).
Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile. Facultad de Ciencias Biológicas Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Mecanismos de Patogénesis Bacteriana (SN, DPS).
Oregon State University, Corvallis, U.S.A. College of Veterinary Medicine Department of Biomedical Sciences (DPS).

Correspondencia a:


Clostridium difficile is an emerging anaerobic, spore forming pathogen, recognized as the etiological agent of ~ 30% of antibiotic associated diarrheas. Clinical symptoms can fluctuate from mild to moderate diarrhea, pseudomembranous colitis and toxic megacolon. The incidence of C. difficile associated infections (CDAI) is ~ 1% of total hospitalized patients. CDAI has a mortality rate of ~1 to 5%, and a relapse rate of ~ 20%. The appearance of severe outbreaks of CDAI could be attributed to changes in the production of the two major virulence factors, the enterotoxins TcdA and TcdB, which produce massive epithelial damage. C. difficile spores play an essential role in transmission, initiation and persistence of CDAI. Recent advances in detection methods, development of novel therapies and prevention methods could allow a reduction on the frequency of CDAI. The objective of this review is to provide an updated view on the mechanisms of pathogenesis, epidemiology, risk factors, detection methods, treatment and prevention of CDAI.

Key words: C. difficile, CDAI, pseudomembranous colitis, toxic megacolon, spores, antibiotic associated colitis.


Resumen

Clostridium difficile es un patógeno emergente, anaerobio estricto, capaz de formar esporas, y reconocido como el agente etiológico de ~30% de las diarreas asociadas al uso de antimicrobianos. Los síntomas clínicos varían desde una diarrea leve a una colitis pseudomembranosa o megacolon tóxico. La incidencia de las infecciones asociadas a C. difficile (IACD) es de ~1% del total de pacientes hospitalizados y su tasa de mortalidad es de ~1,a 5%, con una elevada tasa de recurrencia de ~20%. Cambios en los principales factores de virulencia como es la producción de dos enterotoxinas, TcdA y TcdB, que provocan daño epitelial, pueden explicar recientes brotes graves de IACD. Las esporas de C. difficile juegan un rol esencial en la transmisión, iniciación y persistencia de las IACD. Novedosos avances en métodos diagnósticos, desarrollo de nuevas terapias y métodos de prevención podrían reducir las tasas de incidencia y su gravedad. El objetivo de esta revisión es entregar una actualización sobre los mecanismos de patogénesis, epidemiología, factores de riesgo, métodos de detección, tratamientos y prevención de las IACD.

Palabras clave: C. difficile, IACD, colitis pseudomembranosa, megacolon tóxico, esporas, colitis asociadas a antibióticos.


Introducción

Clostridium difficile es un bacilo grampositivo, anaerobio estricto, capaz de generar esporas, y el principal agente responsable de las diarreas infecciosas asociada a la atención de salud en adultos y al uso de antimicrobianos (20 a 30% de los casos)1. La incidencia de infecciones asociadas a C. difficile (IACD), en el concierto mundial, incluido Chile, varía entre 0,6 y 2,1% del total de pacientes hospitalizados2,3 y la tasa de mortalidad de las IACD es de ~ 1 a 5%2,4. Las IACD también poseen una elevada tasa de recurrencia, desde 20% después de un primer episodio de IACD, hasta 40 y 60% después de la primera y segunda recurrencia, respec-tivamente5,6. Durante la última década, la epidemiología de las IACD ha experimentado cambios significativos, debido a la aparición de cepas en Norteamérica y Europa tipificadas como NAP1/B1/027, asociada a masivos y graves brotes intra hospitalarios7,8. En general, estos brotes tienen menor respuesta a la terapia estándar y una mayor frecuencia de recurrencia9.

Las IACD típicamente se inician durante o después del uso de antimicrobianos orales o intravenosos en pacientes hospitalizados10. Los antimicrobianos alteran la microflora intestinal, la cual normalmente inhibe el crecimiento de C. difficile, generando las condiciones para que C. difficile germine, colonice la superficie colónica y secrete toxinas10. Los dos principales factores de virulencia son la enterotoxina TcdA y la citotoxina TcdB11,12. Ambas toxinas glucosilan las proteínas Rho, provocando la remodelación del citoesqueleto, ruptura de las uniones estrechas y el desprendimiento de las células epiteliales de la membrana basal44,45. Adicionalmente, ambas toxinas gatillan la liberación de citoquinas pro inflamatorias provocando una intensa respuesta inmune con un excesivo reclutamiento de neutrófilos y macrófagos10.

Durante la progresión de las IACD en el hospedero, C. difficile comienza un ciclo esporulativo, liberando esporas al ambiente colónico y por medio de las deposiciones las disemina al medio ambiente. Se desconocen los mecanismos que determinan la sobrevivencia, germinación y persistencia de esporas de C. difficile en el tracto intestinal13,14.

El diagnóstico de una IACD se basa en la combinación de un cuadro clínico compatible más un estudio de deposiciones positivo para C. difficile y/o la presencia de una colitis pseudomembranosa. Existen diversos exámenes para su detección y ninguno de ellos es un método ideal. Entre los principales métodos están el cultivo de heces, ensayo de neutralización de citotoxina, inmunoensayo para glutamato deshidrogenasa, inmunoensayo para toxina A y/o B, análisis moleculares para los genes codificantes de ambas toxinas (i.e., tcdA y tcdB) o una combinación de algunas de las anteriores15,16.

Durante los últimos años se han producido significativos avances en el desarrollo de modelos animales17-19, herramientas de manipulación genética para C. difficile20-22, avances en epidemiología, terapias alternativas y métodos de detección. Por consiguiente, el objetivo de esta revisión es entregar una visión actualizada sobre los avances relevantes en los factores de riesgo, epidemiología, mecanismo de patogénesis, métodos de detección, presentación clínica, prevención y tratamiento de la IACD.

Mecanismos moleculares de patogénesis de Clostridium difficile

Debido a que C. difficile es un anaerobio estricto y mal competidor por nutrientes, sus esporas son consideradas el morfotipo de transmisión, de infección y de persistencia en el colon del hospedero, sitio considerado como su nicho ecológico (Figura 1). Las esporas de C. difficile son ubicuas en el ambiente y por consiguiente el colon del hospedero tendría niveles basales de esporas de C. difficile23, las cuales sólo podrían germinar, proliferar, colonizar y producir toxinas una vez que la microbiota intestinal ha sido alterada por la antibioterapia10. Interesantemente, las esporas de C. difficile solamente germinan en presencia de ácido cólico o derivados (i.e., ácido taurocólico) y ciertos amino ácidos (i.e., L-glicina y L-histidina)24-26. Otra familia de sales biliares, como el ácido queno-deoxicólico, poseen una afinidad 10 veces mayor por el receptor de germinación de esporas de C. difficile que los ácidos cólicos y derivados y, por consiguiente, actúan como inhibidores de germinación27. Durante el pasaje de las esporas de C. difficile por el intestino delgado, la germinación de esporas es inhibida principalmente por la presencia de elevadas cantidades de ácido queno-deoxicólico, mientras que el oxígeno inhibe la proliferación de aquellas esporas que logran germinar. En el tracto colónico, la mayoría (~95%) de las sales biliares son recicladas por la ruta entero-hepática28, y sólo ~5% ingresa al intestino grueso29, 30. La degradación de las sales biliares primarias (i.e., colatos a queno-deoxicolatos) en el colon ocurre mediante la acción de hidrolasas y la consecuente metabolización por especies como Clostridium scindens31-33. La terapia antimicrobiana, al alterar la microflora intestinal encargada de metabolizar las sales biliares primarias, produciría un incremento significativo en los niveles de ácido cólico y derivados, que acoplado a una reducción de la microflora intestinal competidora, permitiría que las esporas de C. difficile, presentes en el epitelio colónico, germinen, proliferen, colonicen los nichos vacíos y liberen las toxinas que producen el cuadro clínico de las IACD. Futuros estudios in vivo son necesarios para validar este modelo de infección.


  Figura 1. Micrografías de microscopía electrónica de transmisión de esporas de C. difficile. Se observa la ultraestructura de esporas de C. difficile: Ex, exosporium; CU, cubierta; CX, corteza de peptidoglica-no; UN, núcleo de la espora. Barra negra: 500 nm. (Paredes-Sabja, D. 2012, datos no publicados).

Durante la progresión de las IACD, C. difficile comienza a esporular en respuesta a estímulos que no han sido identificados34. Estas esporas aparentemente podrían ser eliminadas por las heces, o permanecer adheridas al epitelio colónico14, resistir ataques del sistema inmune innato35 y de la antibioterapia específica para C. difficile (i.e., metronidazol y/o vancomicina)36. Es altamente probable que una vez suprimida la terapia específica para C. difficile, las esporas adheridas al epitelio colónico germinen provocando la recurrencia del cuadro clínico. La evidencia actual indica que las esporas de C. difficile son el agente de iniciación y persistencia de las IACD.

Las cepas de C. difficile pueden producir o no toxi-nas34,35. Las cepas toxigénicas tienen una isla genómica de patogenicidad llamada locus de patogenicidad (PaLoc)10. La mayoría de las PaLoc contiene cinco genes, donde uno de ellos codifican la enterotoxina TcdA (309 kDa) y otro la citotoxina TcdB (267 kDa). Ambas toxinas ingresan a las células epiteliales donde producen la glucosilación de las proteínas Rho, causando la disgregación de los microfilamentos de actina y una redistribución de las proteínas de las uniones estrechas ("tight-junction") tales como la ocludina, con los consecuente efectos citotóxicos y alteración de la barrera epitelial10. Sin embargo, ambas toxinas poseen diferentes roles durante el mecanismo de patogénesis de C. difficile. TcdA se adhiere eficientemente a la superficie apical del epitelio colónico, específicamente a la glicoproteína gp9637 y luego es translocada hacia el citoplasma celular, provocando la liberación de varias citoquinas pro-inflamatorias tales como leucotrieno, PGE2, y factor de necrosis tumoral alfa (FNTα)38. Además, activa la liberación de IL-1 y IL-6 por parte de monocitos, los cuales incrementan la migración de neutrófilos, in vitro39. En contraste, una vez que las uniones estrechas son alteradas, TcdB cruza hacia el lado basolateral de las células y se adhiere a un receptor aún no identificado10,40. Adicionalmente, ambas toxinas activan los nervios entéricos provocando una elevada producción de varios neuropéptidos, incluyendo la Sustancia P (SP) y neuro-tensina4-143, y producen una elevada secreción de cloruro en células epiteliales del intestino con la consecuente secreción de fluidos y diarrea. Además, ambas toxinas al inactivar las proteínas Rho también bloquearían la fagocitosis de células vegetativas de C. difficile, contribuyendo a su persistencia en el hospedero44. Colectivamente, estos efectos contribuyen a la muerte de células epiteliales, degradación del tejido conectivo, lo que asociado al mucus y a una masiva presencia de células inflamatorias resulta en las pseudo-membranas, hallazgo prácticamente patognomónico de IACD45.

La importancia de cada toxina durante el cuadro de IACD no está aclarada y probablemente dependa de los niveles individuales de cada toxina y de otros factores de virulencia auxiliares46. Ambas toxinas son expresadas durante la fase estacionaria, en el que los niveles del represor de transcripción de estas toxinas (TcdC) disminuyen permitiendo la expresión de ambas toxinas. Curiosamente, las cepas hipervirulentas NAP1/027 poseen una deleción de ~12 a 39 pares de bases (pb) en el represor TcdC produciendo un incremento de entre 3-5 veces en los niveles de producción de toxinas durante la fase estacionaria47,48 factor que podría estar contribuyendo a la elevada virulencia de las cepas NAP1.

Otro factor de virulencia, presente en ~35% de cepas clínicas, es la toxina binaria formada por dos subunidades codificadas por cdtA y cdtB49,50, donde la subunidad CdtB es responsable de la unión y translocación, facilitada por ciclofilina A y Hsp9051, hacia el citoplasma de células epiteliales del intestino. Luego la subunidad CdtA produce la ADP-ribosilación de la actina, desorganizando el cito-esqueleto con el consecuente aumento de la adherencia de C. difficile al epitelio intestinal49,50. Sin embargo, estudios en animales han demostrado que esta toxina por sí sola no es suficiente para producir infecciones52, lo que sugiere un rol auxiliar en la patogénesis de C. difficile.

Durante las etapas iniciales de colonización, C. difficile produce una remodelación de su superficie celular mediante la expresión de factores no toxigénicos auxiliares de virulencia, permitiendo una eficiente colonización de las superficies colónicas53. La bacteria está cubierta por una serie de proteínas superficiales, dentro de las cuales la de mayor relevancia es la proteína ""surface-layer" formada por dos subunidades, una de alto peso molecular (40-kDa; HMW-Slp) y otra de bajo peso molecular (35-kDa; LMW-Slp)54,55, que promueven la adherencia al epitelio intestinal y podrían ayudar a la evasión del sistema inmune54,56. Además de la proteína ""surface layer", el genoma de C. difficile codifica numerosos parálogos de proteínas superficiales con posibles roles en la patogénesis1,57,58. Tampoco se ha logrado identificar qué receptores de las células colónicas son utilizados por las células de C. difficile durante la adherencia.

En resumen, a pesar de ser un patógeno anaerobio estricto, C. difficile posee numerosos atributos que le permite infectar y colonizar superficies colónicas, persistir en el hospedero y producir, con elevada frecuencia, episodios de recurrencia de IACD. Futuras investigaciones en los mecanismos moleculares de patogénesis de las IACD permitirán identificar nuevos blancos terapéuticos.

Epidemiología de IACD

Históricamente las IACD han sido clasificadas como infecciones nosocomiales asociadas a la atención de salud cuyas tasas de incidencia varían entre 0,1 y 2% del total de pacientes/día2,3. Ello se debería primariamente a que los centros de atención de salud estarían actuando como reservorio del morfotipo de persistencia de C. difficile, las esporas59. Estas son fácilmente transmitidas a través del contacto entre el paciente y personal encargado de la atención de salud, transportando las esporas hacia superficies no contaminadas de los recintos hospitalarios y hacia otros pacientes60. Adicionalmente, existe un elevado porcentaje de pacientes que son colonizados con cepas toxigénicas pero sin presentar síntomas, posiblemente debido a que poseen una fuerte respuesta de IgG en contra de la toxina A y/o B. Estos pacientes podrían actuar como reservorio y vector de C. difficile al diseminar esporas a través de las deposiciones10. Lo anterior ha contribuido a la persistencia de C. difficile en recintos hospitalarios y a que este agente se establezca como una infección nosocomial1. Desde 2003 a la fecha, se han comunicado numerosas epidemias nosocomiales de IACD principalmente en Canadá y en los Estados Unidos de América, con tasas de morbilidad y mortalidad hasta tres veces más altas61. Estos brotes estarían asociados a la aparición de cepas con elevada virulencia llamadas toxinotipo III, North American PFGE tipo I, y PCR-ribotipo 027, conocidas como cepas hipervirulentas (NAP1/027), capaces de producir hasta diez veces más toxina A y B61.

Comunicaciones recientes han identificado la presencia de casos adquiridos en la comunidad62, con tasas de incidencia que fluctúan desde 6,9 a 46 casos por 100.000 personas/año62-64. Las IACD en la comunidad son menos frecuentes, y se observan en pacientes sin el antecedente de exposición a los factores de riesgo clásicamente descritos como antimicrobianos o presencia de co-morbilidades (ver más abajo)65. Las causas de la aparición de episodios de IACD en la comunidad no están del todo claras. Sin embargo, podrían existir a lo menos cuatro posibles hipótesis66: i) pacientes son dados de alta con una alta colonización del tracto gastrointestinal produciendo la diseminación de C. difficile en la comunidad; ii) una alta diseminación en los hospitales produce un incremento en la tasa de portadores asintomáticos de C. difficile en la población; iii) contacto con portadores asintomáticos; iv) infeccion zoonótica a través de la ingesta de productos cárnicos.

Con relación a esto último se ha planteado la posibilidad de la transmisión de C. difficile a través de alimentos contaminados con sus esporas67. El microrganismo también es ubicuo en los animales de consumo humano y capaz de provocar IACD en ellos68-71. La prevalencia de C. difficile, incluidas cepas epidémicas, ha sido bien documentado en productos cárnicos crudos y cocidos como también en vegetales72-76. La presencia en alimentos de genotipos idénticos a aquellos recuperados de pacientes con IACD reafirma la hipótesis de transmisión zoonótica de C. difficile77.

En resumen, la epidemiología de C. difficile ha experimentado cambios significativos en la población en riesgo de contraer IACD y en la comunidad. Estudios confirmatorios sobre la naturaleza zoonótica de las IACD podrían permitir el desarrollo de estrategias que prevengan la diseminación de las esporas a través de la cadena alimenticia. Sin embargo, en Chile no existen estudios actualizados sobre la realidad epidemiológica de las IACD.

Factores de riesgo de las IACD

Debido a que C. difficile es ubicuo en el ambiente, existen ciertos factores de riesgo que estarían correlacionados a una mayor probabilidad de adquisición de IACD. Entre estos factores se encuentran las terapias médicas como antimicrobianos y quimioterapias, la microflora intestinal y el sistema inmune del paciente, y factores ambientales tales como las salas de cuidado hospitalarias.

La antibioterapia es el principal factor de riesgo de las IACD, la cual causa la alteración de la microflora intestinal permitiendo que las esporas de C. difficile presentes en el entorno colónico germinen y comiencen a colonizar las superficies colónicas10. Aunque cualquier antimicrobiano puede causar un cuadro de IACD, los antibacterianos comúnmente asociados a las IACD son derivados de penicilina como ampicilina, amoxicilina o cefalosporinas, además de clindamicina y recientemente las fluoroquinolonas78. Las cepas de C. difficile pueden ser resistentes o susceptibles a la antibioterapia, propiedad que va a determinar si la colonización del hospedero comienza durante o después de la terapia antimicrobiana. Muchas cepas de C. difficile poseen ciertos determinantes que les confiere resistencia a los antimicrobianos, entre ellos:

•      elementos genéticos móviles
•      marcadores de resistencia a antimicrobianos
•      mutaciones genéticas que confieren resistencia a ma-crólidos, lincosamida, estreptogramina, tetraciclina, cloranfenicol, rifampicina y fluoroquinolonas79-85.

Los antibacterianos para los cuales la mayoría de las cepas de C. difficile son susceptibles, también son considerados factores de riesgo. Esto se debe probablemente a que los antibacterianos no inactivan las esporas permitiendo que una vez suspendida la antibioterapia, éstas germinen y colonicen el tracto colónico antes de que la microflora intestinal pueda recuperarse86,87. Las IACD aparecen dentro de los primeros días o semanas post exposición a antimicrobianos, y su riesgo se mantiene dentro de los tres meses post exposición. En términos generales, el riesgo de contraer IACD va a depender del número de antimicrobianos suministrados en forma simultánea y sus dosis. Sin embargo, se han comunicado casos en que el suministro de una dosis única de antibacterianos con fines profilácticos es suficiente para gatillar un cuadro de IACD88. Con respecto al papel de los inhibidores de bomba de protones, existe controversia, con estudios que muestran resultados antagónicos89,90, por lo que claramente se necesitan más estudios para definir las implicancias de los inhibidores de bomba de protones en IACD.

Además de la terapia antimicrobiana, existen otros factores de riesgo asociados a laa salud de los pacientes. Por ejemplo, las personas con mayor susceptibilidad a IACD son:

•      adultos mayores de 65 años
•      pacientes que presentan co-morbilidad
•      personas con inmunosupresión (VIH)
•      pacientes con cáncer
•      pacientes con enfermedades gastrointestinales como las enfermedades inflamatorias intestinales
•      pacientes con hospitalización previa91,92.

Es importante considerar que la alta tasa de infección en los adultos de la tercera edad se podría deber a la incapacidad de montar una eficiente respuesta inmune y a la recuperación deficiente de la microbiota intestinal65,93.

En Chile, dos trabajos se han enfocado a identificar factores de riesgo. En un estudio del año 2001 en un hospital universitario de 500 camas y por un período de 5 meses, se detectaron 26 casos de enfermedad por C. difficile lo que justifica la preocupación por este tema en nuestro medio. Los pacientes con C. difficile presentaban una mayor frecuencia de edad sobre 60 años93. En el segundo trabajo realizado en otro hospital universitario se detectaron 48 episodios en 35 pacientes con enfermedades renales, lo que confirma el hecho que las co-morbilidades en Chile son un factor de riesgo importante para enfermar por C. difficile 3. Aunque a través de la prensa, recientemente se han publicado brotes de diarrea por C. difficile en importantes hospitales de nuestro país (datos no publicados), la situación en Chile es mayoritariamente desconocida.

Otro aspecto relevante es la elevada tasa de recurrencia de IACD y sus complicaciones asociadas. Esto se podría deber a la persistente alteración de la flora intestinal del paciente con las terapias antibacterianas como también a la incapacidad de montar una efectiva respuesta inmune ante las IACD. Los dos principales factores de riesgo asociados a recurrencia de IACD son una mayor edad y/o co-morbilidad del paciente. Con respecto a la presencia de divertículos del colon, los resultados son contradicto-rios94, 95. En resumen, los numerosos factores de riesgo mencionados en esta sección dan cuenta de la naturaleza multifactorial de las IACD, y por consiguiente de la urgencia de desarrollar mejores medidas de prevención.

Presentación clínica

Las manifestaciones de las IACD varían desde cuadros de diarrea leve, sin manifestaciones sistémicas, hasta cuadros caracterizados por una presentación tipo colitis fulminante con megacolon tóxico y perforaciones en el tracto colónico. Fiebre, dolor abdominal, generalmente hipogástrico y leucocitosis periférica son frecuentes, pero se encuentran en menos de 50% de los pacientes96.

Los cuadros leves y moderados se manifiestan como diarrea acuosa de volumen variable, con o sin mucosidad y dolor abdominal. En general, estos pacientes no presentan compromiso sistémico o lo tienen con carácter leve. Los cuadros graves se caracterizan por cualquiera de las siguientes manifestaciones: fiebre o escalofríos, leucocitosis (i.e., mayor de 15.000 céls/mm3), aumento de la creatininemia (i.e., > al 50%) o el hallazgo de colitis pseudomembranosa en la colonoscopia (Figura 2A) o colitis en la tomografía axial computada (Figura 2B). Se considera un cuadro grave complicado si además de los criterios mencionados, se acompaña de: aumento del lactato sérico, hipotensión arterial, íleo o megacolon. La estratificación según gravedad permite definir el tratamiento más adecuado para cada paciente como se verá en la sección de tratamiento (ver más abajo y Figura 4)97-99. La diarrea de la IACD se puede acompañar de mucus y sangre oculta en deposiciones; sin embargo, la presencia de melena o hematoquezia es infrecuente. Han sido comunicadas ileítis o reservoritis secundaria a C. difficile en pacientes con antecedente de colectomía100,101. Dada la existencia de individuos hospitalizados portadores asintomáticos de cepas de C. difficile toxigénicas y no toxigénicas, es importante tener consideraciones clínicas mínimas para definir un caso sospechoso de IACD, esto es la presencia de al menos tres deposiciones diarreicas durante 24 h durante o después de la administración de antimicrobianos102. Casos excepcionales lo constituyen pacientes con íleo o megacolon secundarios a IACD que pueden presentarse con escasa o sin diarrea. En este caso se puede considerar la búsqueda de C. difficile en deposiciones formadas o en hisopado rectal102. Tratar pacientes con diarrea nosocomial, sin testear la presencia de C. difficile toxigénico, no es adecuado, dado que incluso en escenarios epidémicos, C. difficile produce no más de 30% de las diarreas asociadas a antimicrobianos.


Figura 2. Mujer de 46 años con antecedentes de trasplante renal y quimioterapia por linfoma no Hodgkin que requirió colectomía total por IACD grave y complicada. A: colonoscopia con imagen característica de colitis pseudomembranosa. B: Tomografía axial computada con pancolitis y presencia de ascitis (Hernández-Rocha, C. 2012, datos no publicados).

Métodos de detección de Clostridium difficile

Para diagnosticar IACD, existe una amplia variedad de métodos tales como cultivo de heces, ensayo de neutralización de citotoxina, inmunoensayo para glutamato deshidrogenasa (GDH), inmunoensayo para toxina A y/o B, ensayos moleculares para los genes codificantes de ambas toxinas (i.e., tcdA y tcdB) y tcdC o una combinación de algunas de las anteriores para formar un algoritmo de detección rápido, con elevada sensibilidad y especificidad. Sin embargo, lo más importante para poder diagnosticar las IACD de forma eficiente es que haya una combinación entre un adecuado análisis clínico y el diagnóstico de laboratorio de C. difficile puesto que no todos los pacientes portadores de cepas toxigénicas de C. difficile son sintomáticos15. Por consiguiente, los análisis de laboratorio se deberían limitar solamente a pacientes que exhiben síntomas clínicos compatibles con aquellas de IACD.

El objetivo de un buen método de diagnóstico de laboratorio es que sea rápido, con elevada sensibilidad y especificidad, puesto que produciría un significativo ahorro económico43 y más importante aún, salvaría vidas. Sin embargo, no todos los métodos de detección poseen la misma sensibilidad, especificidad, rapidez, y conveniencia económica (Tabla 1). A continuación describiremos algunos de ellos:


Neutralización de citotoxina. Tradicionalmente, ha sido el método de diagnóstico de certeza para la detección de IACD, el cual usa cultivo de tejidos para detectar el fenotipo citotóxico directamente de deposiciones diluidas. Detectar citotoxicidad (i.e., fenotipo dependiente de la toxina B) tendría sentido lógico; sin embargo, estudios más recientes han demostrado que posee una sensibilidad de 65 a 80%15. Una de las causas de la baja sensibilidad de este ensayo es la inestabilidad de la actividad de la toxina a temperatura ambiente la cual se degradaría durante la manipulación y almacenamiento de la mues-tra103. Adicionalmente, es un método caro y lento pues requiere instalaciones especiales para cultivo de tejidos, por consiguiente ha sido reemplazado por métodos más convenientes (ver abajo).

Inmunoensayo enzimático. Los inmunoensayos enzimáticos (ELISA) son altamente específicos, de bajo costo, convenientes, rápidos y, en consecuencia, ampliamente utilizadas para detectar la toxina B (con o sin toxina A). Desafortunadamente, los ELISA de toxinas poseen una menor sensibilidad que los ensayos de neutralización de toxina104, hasta el punto que ensayos de ELISA pueden no detectar más de la mitad de los casos de IACD105,106. Lo anterior provocaría la incapacidad del laboratorio clínico en detectar aproximadamente 50% de las cepas toxinogénicas de C. difficile, constituyéndose en un riesgo para el paciente.

Cultivos toxinogénicos. Este método de diagnóstico posee una elevada especificidad y sensibilidad105,107-109 pero no puede ser utilizado como método de detección rápida puesto que requiere aislar colonias de C. difficile y evaluar su toxicidad en cultivo de tejidos, lo que demora varios días. Sin embargo, estos ensayos son útiles para validar nuevas técnicas.

Ensayos moleculares para C. difficile. Debido a la alta sensibilidad de estos métodos, podrían diagnosticar la enfermedad en un plazo corto y reemplazar a los algoritmos diagnósticos actuales. Sin embargo, en hospitales altamente contaminados con esporas de C. difficile, es importante que sólo se realicen muestras a pacientes con síntomas clínicos típicos de las IACD (i.e., diarrea con ≥ 3 deposiciones en 24 h + exposición a antibacterianos) y no a pacientes asintomáticos potencialmente colonizados110 lo que podrían llevar a confusión de los médicos. Entre los métodos más prometedores está el Lamp (i.e., Loop-mediated isothermal amplification)104, que consiste en la amplificación de una zona de 204 pares de bases del gen tcdA perteneciente al locus de patogenicidad. Este ensayo tiene un tiempo de respuesta de 1 h, con una sensibilidad y especificidad de 98%, lo que lo convierte en un diagnóstico rápido con posible impacto en la reducción del tiempo de respuesta para tratar IACD111. Otra alternativa es utilizar RPC en tiempo real para detectar directamente el gene tcdB que codifica la toxina B en muestras de deposiciones105,106,112-114.

ELISA de glutamato deshidrogenasa (GDH) y algoritmos. Puesto que los ensayos moleculares poseen un elevado costo y una disponibilidad limitada, se ha desarrollado una variedad de algoritmos de pasos múltiples. Éstos tienen como base la detección del antígeno común de C. difficile, la glutamato deshidrogenasa, mediante ELISA, y posee una elevada sensibilidad105-108,114. Aunque este método de diagnóstico es mucho más sensible que los de ELISA y citotoxicidad de toxina A/B, su uso es recomendado como parte de un algoritmo de detección conjugado con los métodos mencionados por razones de especificidad15. Debido a que la GDH está presente tanto en cepas toxigénicos como no toxigénicos de C. difficile, un resultado positivo para GDH requiere confirmación con un método más específico. Sin embargo, los ELISA para GDH muestran gran variabilidad en su rendimiento, con hasta 15% de falsos negativos con algunos de estos ensayos109,110,115, provocando retrasos en el diagnóstico con consecuencias clínicas serias110. Por consiguiente, considerando que el costo de errar en el diagnóstico de IACD es simplemente demasiado elevado, se sugiere fuertemente el uso de métodos moleculares15.

Los algoritmos (Figura 3) de detección son ampliamente utilizados en el laboratorio para diagnosticar enfermedades infecciosas. Los algoritmos permiten utilizar como primera aproximación métodos fáciles de implementar y altamente sensibles pero con una menor especificidad en comparación con los métodos confirmatorios y altamente específicos para detectar el agente infeccioso.


Figura 3. Esquema de algoritmos para el diagnóstico de IACD. Demuestra la ventaja comparativa de los métodos moleculares en cuanto a costo/ beneficio y simplicidad metodológica. A) Algoritmo de tres pasos utilizando los métodos de ELISA de GDH, toxina A/B (A/B) y neutralización de toxina en tejido celular (NT)16. B) Algoritmo de 1 paso utilizando RPC de ambas toxinas (A/B).

Finalmente, repetir cualquiera de los tests durante el mismo episodio de diarrea no ha demostrado aumentar la sensibilidad, incrementando en forma importante los costos, por lo tanto, esta práctica no es recomendada102,116.

Tratamiento de IACD

El tratamiento de IACD dependerá de si se trata del primer, segundo o tercer episodio de IACD y de su gravedad, la cual se define según los parámetros señalados previamente (Figura 4)11-14:

en el caso de IACD leve a moderada, muchas veces basta con la suspensión del antibacteriano causante. De no ceder con esta medida, el tratamiento de elección es metronidazol oral a una dosis de 500 mg cada 8 h por 10 a 14 días;
En casos de IACD grave no complicada, se recomienda como terapia de primera línea vancomicina oral a una dosis de 125 mg c/6 h por 10 a 14 días; su administración intravenosa no es efectiva para el tratamiento de IACD117. Esta terapia ha demostrado tener una mejor tasa de respuesta que metronidazol ante cuadros graves118;
para IACD grave complicada, generalmente se suministra vancomicina oral o por sonda nasogástrica 500 mg c/6 h asociado a metronidazol 500 mg cada 8 h intravenoso. Si existe la presencia de íleo se debe considerar la administración de vancomicina intra-colónica 500 mg cada 4 a 6 h diluida en 100 ml de solución salina119. En estos casos se recomienda la evaluación concomitante por equipo de coloproctolo-gía. La colectomía de emergencia debe considerarse en pacientes con megacolon tóxico, perforación, abdomen agudo o shock séptico15,16. Recientemente se ha propuesto la realización de ileostomía en asa con irrigación anterógrada con vancomicina a través de ésta para evitar la colectomía17, aunque se necesitan más datos para recomendar este procedimiento.


Figura 4. Resumen de manejo de la infección asociada a C. difficile (IACD) durante el primer episodio y recurrencias. SNG: sonda nasogástrica. TMF: trasplante de microbiota fecal. IV: intravenoso.

Como se mencionó anteriormente, entre 15 y 20% de los pacientes podrían presentar uno o más episodios recurrentes de IACD. Las manifestaciones clínicas de estos episodios suelen ser similares al primero y generalmente no son más graves. La recurrencia se produce entre 2 y 10 días posteriores a la suspensión de los antimicrobianos pero recurrencias tardías se han observado incluso después de dos meses. Para el diagnóstico basta con un cuadro clínico compatible con un ensayo en deposiciones positivo para toxina de C. difficile y/o la presencia de pseudomembranas120. De acuerdo a la gravedad de una primera recurrencia de IACD, el tratamiento sería similar al del primer episodio de IACD. Sin embargo, para el tratamiento de la segunda recurrencia el tratamiento de primera línea corresponde a vancomicina oral por períodos prolongados y con reducción progresiva. Un esquema habitualmente usado consiste en comenzar con una dosis de 125 mg cada 6 h por 10 a 14 días, luego 125 mg cada 12 h por una semana, luego 125 mg una vez al día por una semana y luego 125 mg cada 2 a 3 días por 2 a 8 semanas94. La racionalidad de este esquema es evitar la aparición de formas vegetativas de C. difficile mientras se restaura la microbiota intestinal normal. Metronidazol no debería ser usado en el tratamiento de la segunda o posteriores recurrencias dado el riesgo de neuropatía periférica debido a tratamientos prolongados.

El tratamiento después de un segundo episodio de recurrencia se vuelve desafiante ya que los estudios que han evaluado terapias en estos casos son con un escaso número de pacientes y existen pocos estudios controlados. Nuevos antibacterianos usados para IACD recurrente son rifaximina y fidaxomicina. El primero es un fármaco no absorbible que ha sido efectivo en reducir la recurrencia al ser administrado en dosis de 400 mg cada 8 h vía oral por dos semanas luego de un curso de dos semanas de vancomicina oral121,122. Fidaxomicina, ya disponible en E.U.A., es un antibacteriano macrocíclico de muy baja absorción con actividad contra C. difficile pero tiene escasa o nula actividad contra la microbiota intestinal normal y presenta una menor tasa de recurrencia, lo cual lo hace una buena terapia alternativa123,124.

El realizar un control posterior de la presencia de C. difficile toxigénico, dependerá esencialmente de la mantención de la diarrea. Si el paciente respondió al tratamiento y no tiene diarrea, no se recomienda controlar la toxina al finalizar el tratamiento inicial, por que no es costo efectivo y porque si tiene una deposición formada el procesamiento de una muestra de este tipo se torna difícil para los laboratorios. Frente a sospecha de recaídas o persistencia de la diarrea se recomienda controlar la presencia de la toxina de C. difficile.

Las medidas alternativas se han enfocado principalmente en recuperar al paciente del cuadro clínico, (i.e., reversión de la diarrea, o prevención de las complicaciones) y prevención de los episodios de recurrencia de IACD125. Por ejemplo:

promover la colonización con cepas no toxigénicas de C. difficile126, Saccharomyces boulardii5,121 o especies de Lactobacillus los cuales competirán con C. difficile;
inmunización activa de C. difficile mediante el desarrollo de vacunas que mejoren el estatus del sistema inmune para mejorar la respuesta inmune de pacientes de la tercera edad128;
inmunización pasiva de C. difficile, con anticuerpos monoclonales de mejorada respuesta inmunológica hacia las toxinas A y B o gammaglobulina humana policlonal129.

Sin embargo, la efectividad para revertir el cuadro clínico con estas terapias no sobrepasa al 30% de los casos, por lo que se requiere seguir desarrollando nuevas terapias alternativas. Otra estrategia es el trasplante de microbiota fecal (TMF) la cual busca restablecer el ecosistema fecal completo en vez de la administración de una sola o una mezcla de especies. Interesantemente, los resultados son promisorios y la TMF ha demostrado una reducción significativa de los síntomas y prevención de la recurren-cia130,131. Sin embargo, faltan estudios comparativos para establecer la eficacia de esta terapia.

Prevención de IACD

Varios son los métodos que se pueden adoptar para prevenir las IACD, los cuales pueden dirigirse a prevenir la transmisión horizontal y/o disminuir los factores de riesgo para los pacientes ya expuestos a C. difficile.

La principal medida para la prevención de la transmisión horizontal de C. difficile consiste en el lavado de manos con agua y jabón (con o sin agente desinfectante) antes y después de tener contacto con los pacientes. El uso de alcohol gel sólo destruye las formas vegetativas de C. difficile, no evitando la transmisión de esporas, por lo que no se recomienda para la limpieza de manos después de la atención de pacientes con cuadros clínicos de IACD23. Otras medidas que evitan la diseminación de C. difficile son el uso de guantes y pecheras, las cuales deben ser eliminadas inmediatamente luego de su uso para evitar el esparcimiento de esporas60. Finalmente, debido a que las esporas de C. difficile pueden sobrevivir en el medio por períodos extendidos de tiempo (i.e., años), la limpieza de superficies con agentes con cloro es esencial para disminuir la transmisión horizontal132.

Otras prácticas para evitar la transmisión horizontal son:

el aislamiento de los pacientes con IACD en pieza individual o en cohortes23;
evitar el tratamiento de portadores asintomáticos de C. difficile133; y
el uso juicioso de antibacterianos, limitando su uso, duración y número de antimicrobianos usados, una medida importante para reducir la incidencia y recurrencia de la IACD134.

Frente a la ocurrencia de caso índice, la duración del aislamiento de contacto del caso índice se mantiene hasta dos días después de que el paciente vuelva a un patrón normal de deposición y, frente a hospitalizaciones reiteradas, si el paciente está con diarrea, se deberá controlar la presencia de C. difficile toxigénico y actuar según el resultado del examen. Sin embargo, el poder aislar al paciente en centros asistenciales de nuestro país no siempre es posible; en tales casos, para evitar el contagio en habitaciones compartidas, se sugiere extremar las medidas de aislamiento de contacto, uso de instrumentos individualizados y limpieza rigurosa con agentes esporicida como soluciones de 0,5 a 1% de hipoclorito de sodio en todas las superficies de la habitación23.

Otra vía de diseminación de las esporas de C. difficile en hospitales es a través del aire. Dos estudios han demostrado que esto es frecuente pero esporádico en pacientes con síntomas clínicos de las IACD135. Sin embargo, también se sugiere que de haber un mecanismo de ventilación, éste debe ser adecuado para evitar la transmisión horizontal de esporas por vía aérea, por ejemplo operar a baja velocidad a fin de mantener un flujo laminar del aire que evita esta transmisión136. Sin embargo, faltan estudios para poder determinar las condiciones ideales de ventilación de habitaciones de pacientes con síntomas de IACD.

Agradecimientos. Al Fondo Nacional de Ciencia y Tecnología de Chile (Proyecto FONDECYT Regular 1110569), MECESUP UAB0802 y a la Dirección de Investigación de la Universidad Andrés Bello (Proyecto DI-35-11/R) a D.P-S. Proyecto FONDECYT REGULAR 1100971 a M.A.-L. Proyecto de investigación becario residente PG-20/11 del Centro de Investigaciones Médicas de la Facultad de Medicina de la Pontificia Universidad Católica de Chile a C.H.-R.

 

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Conflictos de Interés: Ninguno.

Recibido: 30 de enero de 2012 Aceptado: 21 de junio de 2012

Correspondencia a: Daniel Paredes-Sabja daniel.paredes.sabja@gmail.com.