Clostridium difficile

Clostridium difficile
Clostridium difficile
Classificazione scientifica
Dominio	Prokaryota
Regno	Bacteria
Phylum	Firmicutes
Classe	Clostridia
Ordine	Clostridiales
Famiglia	Clostridiaceae
Genere	Clostridium
Specie	C. difficile
Nomenclatura binomiale
Clostridium difficile (Hall and O'Toole 1935) Prévot, 1938

Clostridium difficile è un batterio appartenente alla famiglia Clostridiaceae. Come altre specie affini, è patogeno per l'uomo. Come tutti i clostridi è un bastoncello Gram + anaerobio.

I fattori di virulenza del C. difficile sono: enterotossina, spore e ialuronidasi. Questo bacillo si trova normalmente nel microbiota umano per cui, se si utilizzano per lungo tempo antibiotici, questi possono distruggere anche quei batteri che tengono confinato il Clostridium il quale può prendere il sopravvento e provocare crampi addominali e malattie varie (colite pseudomembranosa). Queste malattie hanno un decorso benigno e autolimitanti tranne nel caso in cui ci sono complicanze che possono compromettere la parete intestinale con un possibile passaggio in circolo del bacillo e quindi morte dell'individuo. L'isolamento può avvenire tramite la coprocoltura in terreni selettivi per C. difficile. L'enterotossina può essere saggiata con il metodo ELISA, mentre la citotossina con rivelazione di tossicità in colture cellulari. Per oggi le tossine vengono utilizzate a fini terapeutici. Ci sono per esempio alcuni tipi di strabismo o contrazioni spasmodiche muscolari incontrollate che vengono curate con alcune di queste tossine.

Cenni storici

Hall e O'Toole, in materiale fecale di neonati, nel 1935 individuarono il batterio: Bacillus difficilis, chiamato così per la difficoltà incontrata nell'isolamento e per l'estrema lentezza di crescita dello stesso sul terreno colturale. Nel 1970 fu rinominato come Clostridium difficile. Mentre il primo caso di Colite pseudomembranosa era stato documentato da Finney nel 1893 in una autopsia di una donna, morta per una diarrea emorragica post-intervento chirurgico, che presentava psudomembrane simil-difteriche nel colon.

Nel 1968 su criceti, normalmente usati per lo studio del C. difficile, trattati con l'antibiotico lincomicina si osservò la comparsa di una grave PMC sperimentale mortale.

Nel 1970 animali trattati con antibiotici presentavano un'alta quantità nelle feci di tossina patogena prodotta dal C. difficile, individuando con la tossina la causa primaria delle manifestazioni cliniche della patologia della PMC. Nel 1980 furono individuate due distinte tossine (A e B) prodotte dal C. difficile. Le tossine A e B sono trascritte su un locus di patogenicità che comprende cinque geni: due geni della tossina, tcdA (tossina A) e tcdB (tossina B), e tre geni regolatori, uno dei quali (tcdC) codifica per un regolatore negativo della trascrizione della tossina.

Patogenesi

La diarrea da C. difficile è causa del 15-20% di tutte le diarree associate all'uso degli antibiotici ed è associata ad alta morbilità e mortalità ambito sanitario. Circa il 3-5% dei casi può sviluppare una malattia fulminante, in senso lato, colite pseudomembranosa da C. difficile, con complicazioni gravi come la perforazione, ileo grave con megacolon tossico, shock settico per setticemia refrattaria, o morte. Un numero significativo di pazienti necessitano colectomia di emergenza.

Le manifestazioni cliniche dell'infezione/colonizzazione del C. difficile sono molto varie per gravità; infatti si possono avere:

• Colonizzazione asintomatica,
• Diarrea senza colite associata agli antibiotici
• Colite senza formazione di pseudomenbrane associata all'uso di antibiotici
• Colite pseudomembranosa,
• e malattia fulminante con: megacolon tossico, ileo, perforazione, sepsi.

Tutte queste manifestazioni sono correlate alla CDAD (C. Diffile Associated Disease) o malattia associata al C. difficile.

La fisiopatologia della diarrea da C. difficile o CDAD richiede prima l'alterazione del microbiota umano dovuta a terapie antibiotiche, quindi la contestuale colonizzazione del C. difficile, e, infine, se avviene il rilascio successivo di due potenti enterotossine designate come tossina A e tossina B, si manifesta clinicamente la PMC.

Recentemente si è compresa l'importanza della risposta immunitaria, in particolare delle IgG dirette contro la tossina A,, infatti, ciò è riconosciuto come motivo fondamentale dell'espressione della PMC nell'uomo. Inoltre, le tossine del Clostridium difficile sono fattori di virulenza necessari sia negli animali che nell'uomo in quanto i ceppi non produttori di tossine non provocano malattie. I primi eventi critici a seguito dell'esposizione alla tossina sono dovuti al rilascio della sostanza P e di neuropeptidi correlato al gene della calcitonina (CGRP) da neuroni sensoriali afferenti e l'attivazione dei macrofagidella lamina propria intestinale e mastociti. Questi peptidi, a loro volta fanno rilasciare una complessa cascata di altri mediatori infiammatori dalle cellule della lamina propria.

Epidemiologia

L'organismo è onnipresente. Colonizza l'intestino di una piccola percentuale di individui sani (meno del 5%). L'esposizione agli antibiotici è associata al suo sviluppo eccessivo e alle manifestazioni patologiche della malattia successive (infezione endogena). Poiché il C. difficile è resistente alla maggior parte degli antibiotici, esso è in grado di svilupparsi durante una terapia antibiotica (dismicrobismo antibiotico indotto). Esso si trasmette da persona a persona per via fecale-orale. Il batterio forma spore resistenti al calore, che si ritrovano in un ospedale o in una casa di cura in soggetti ricoverati per lunghi periodi di tempo. Può essere rintracciato in quasi tutte le aree dell'ospedale, infatti, per esempio, le spore possono essere rilevati nelle stanze d'ospedale di pazienti infetti (soprattutto intorno ai letti e bagni) e per questo può essere una fonte di infezione esogena (malattia nosocomiale). Una volta che le spore vengono ingerite, superano pressoché indenni la barriera gastrica essendo acido-resistenti, e il batterio si evolve nella propria forma vegetativa nel colon, dove si moltiplica.

Attualmente si stima che questo organismo infetti oltre il 30% dei soggetti ammessi negli ospedali degli Stati Uniti, rendendo la colite da C. difficile una delle più comuni infezioni nosocomiali. Si stima, inoltre, che nei soli Stati Uniti ogni anno circa 10-12 milioni di adulti siano infettati da questo organismo; di questi, circa un terzo diventa sintomatico. Lo sviluppo della malattia negli anziani è particolarmente grave e frequente in quanto questi vengono ricoverati più spesso e per periodi più lunghi.

Inoltre, si stima che circa l' 1,5% dei pazienti ambulatoriali che ricevono antibiotici svilupperanno la CDAD. [1]

Secondo il dott. Erik Dubberke della Washington University di St. Louis, ogni anno negli USA 500.000 americani sono infettati dal C. difficile in ambiente ospedaliero.

Segni e sintomi

Per approfondire, vedi Colite pseudomembranosa e CDAD.

La colite pseudomembranosa è la maggiore e più grave patologia provocata dal C. difficile. Prevede l'instaurarsi del microrganismo con conseguente produzione di tossine che andranno ad interagire con gli enterociti glicosilando numerose proteine e avviando meccanismi apoptotici. La liberazione di citochine in concomitanza con la morte cellulare richiama in loco un cospicuo numero di cellule della difesa immunitaria le quali, mantenendo lo stato di infiammazione, danneggeranno ulteriormente le cellule. L'accumulo di detriti cellulari muco ed altro sulla mucosa intestinale produce la pseudomembrana che andrà progressivamente espandendosi alla mucosa intestinale.

Diagnosi

ELISA

Per approfondire, vedi ELISA.

PCR Real time

Per approfondire, vedi Reazione a catena della polimerasi.

CT

Per approfondire, vedi tomografia computerizzata.

Trattamento

Farmacologico

Si basa su una terapia antibiotica prolungata combinata con la somministrazione di lattobacilli (probiotici)

• Metronidazolo a dosi di 250 mg per os 4 volte al dì per 7-10 gg,
• Vancomicina a dosi di 125 mg per os 4 volte al dì per 7-10 gg, o in alternativa
• Colestiramina a dosi di 4 g per os 3 volte al dì per 10 gg (terapia ormai superata).

Batterioterapia fecale

Per approfondire, vedi Batterioterapia fecale.

Di recente la batterioterapia fecale è stata sviluppata dal Team del Dr. Thomas J. Borody a Sydney, Australia, come trattamento alternativo nella Colite pseudomembranosa, specie nelle forme recidivanti e resistenti alla terapia con vancomicina. Questa strategia terapeutica è stato a lungo usata nell'allevamento degli animali, per esempio, per evitare la salmonellosi nei polli. Inoltre, è utilmente utilizzata su topi di laboratorio germ free per rendere umanizzate le feci degli stessi animali, in modo da poter studiare gli effetti di farmaci o altro sull'ecosistema umano riprodotto nel topo.

Terapie sperimentali

• CDA-1 e CDB-1 (noto anche come: MDX-066/MDX-1388 e MBL-CDA1/MBL-CDB1) è un anticorpo monoclonale sperimentale che ha completato uno studio di Fase II su 200 pazienti con colite pseudomembranosa.
• Nitazoxanide,
• Rifaximina,
• Rifalazil,
• Fidaxomicin,
• Nitazoxanide,
• Tigeciclina e
• Ramoplanina.

Ricorrenze

Solitamente dopo un primo trattamento con metronidazolo o vancomicina, Clostridium difficile sviluppa nuove ricorrenze in circa il 20% delle persone. Dopo le successive recidive i tassi di ricorrenza aumentano al 40% e 60%.

Voci correlate

Terreno selettivo per Clostridium difficile

Bibliografia

• Malattie infettive, PICCIN, 2007, 233–. ISBN 978-88-299-1844-7
• (EN) Tracy Dale Wilkins, Clostridium difficile, Springer, 2000. ISBN 978-3-540-67291-3
• (EN) Bacterial virulence factors and Rho GTPases, Springer, 2005, 117–. ISBN 978-3-540-23865-2
• (EN) Ferruccio Mandler, Catalogo ragionato dei presidi diagnostici per la microbiologia clinica, PICCIN, 1999, 62–. ISBN 978-88-299-1442-5
• (EN) Principles and Practice of Clinical Bacteriology, John Wiley and Sons, 1º luglio 2006, 557–. ISBN 978-0-470-03532-0
• (EN) James G. Fox, The Mouse in Biomedical Research: Diseases, Academic Press, 2007, 357–. ISBN 978-0-12-369456-0
• (EN) ICDDR, B, Diarrhoeal Diseases Research, ICDDR, B, September 1992, 156–.
• (EN) Allison Tannis, Probiotic Rescue: How You Can Use Probiotics to Fight Cholesterol, Cancer Superbugs, Digestive Complaints and More, John Wiley and Sons, 3 aprile 2008, 182–. ISBN 978-0-470-15475-5

Riviste

• Choi, CH., SA. Jung; BI. Lee; KM. Lee; JS. Kim; DS. Han (marzo 2009). [Diagnostic guideline of ulcerative colitis].. Korean J Gastroenterol 53 (3): 145-60. PMID 19835217.
• van Nood, E., P. Speelman; EJ. Kuijper; JJ. Keller (2009). Struggling with recurrent Clostridium difficile infections: is donor faeces the solution?. Euro Surveill 14 (34). PMID 19712646.

• Palencia-Herrejón, E., B. Sánchez; I. Escobar; ML. Gómez-Lus (marzo 2011). [Proton pump inhibitors and infection risk].. Rev Esp Quimioter 24 (1): 4-12. PMID 21412664.
• de Oliveira, AC., QS. Damasceno (dicembre 2010). [Surfaces of the hospital environment as possible deposits of resistant bacteria: a review].. Rev Esc Enferm USP 44 (4): 1118-23. PMID 21337799.
• Freeman, J., MP. Bauer; SD. Baines; J. Corver; WN. Fawley; B. Goorhuis; EJ. Kuijper; MH. Wilcox (luglio 2010). The changing epidemiology of Clostridium difficile infections.. Clin Microbiol Rev 23 (3): 529-49. DOI:10.1128/CMR.00082-09. PMID 20610822.
• Shah, D., MD. Dang; R. Hasbun; HL. Koo; ZD. Jiang; HL. DuPont; KW. Garey (maggio 2010). Clostridium difficile infection: update on emerging antibiotic treatment options and antibiotic resistance.. Expert Rev Anti Infect Ther 8 (5): 555-64. DOI:10.1586/eri.10.28. PMID 20455684.
• Vaishnavi, C. (aprile 2010). Clinical spectrum pathogenesis of Clostridium difficile associated diseases.. Indian J Med Res 131: 487-99. PMID 20424299.
• Taslim, H. (luglio 2009). Clostridium difficile infection in the elderly.. Acta Med Indones 41 (3): 148-51. PMID 19752488.

• Bixquert Jiménez, M. (agosto 2009). Treatment of irritable bowel syndrome with probiotics. An etiopathogenic approach at last?. Rev Esp Enferm Dig 101 (8): 553-64. PMID 19785495.
• Eckert, C., F. Barbut (febbraio 2010). [Clostridium-difficile-associated infections].. Med Sci (Paris) 26 (2): 153-8. DOI:10.1051/medsci/2010262153. PMID 20188046.

Veterinaria

• Trattato di medicina e chirurgia del gatto, Elsevier srl, 2001, 199–. ISBN 978-88-214-2525-7
• (EN) Current therapy in equine medicine, Elsevier Health Sciences, 2009, 158–. ISBN 978-1-4160-5475-7

Collegamenti esterni

ITIS www.catalogueoflife.org

Altri progetti

• Commons
• Wikispecies

• Commons contiene immagini o altri file su Clostridium difficile
• Wikispecies contiene informazioni su Clostridium difficile

Portale Medicina

Portale Microbiologia