Clostridium difficile

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Clostridium difficile
Clostridium difficile 01.png
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, con conseguente sepsi 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. Oggi le tossine possono essere 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[modifica | modifica sorgente]

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.[1][2][3][4] 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 pseudomembrane simil-difteriche nel colon.[5][6]

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.[6]

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.[6] Nel 1980 furono individuate due distinte tossine (A e B) prodotte dal C. difficile.[7] 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.[8]

Batteriologia[modifica | modifica sorgente]

Patogenesi[modifica | modifica sorgente]

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 in ambito sanitario. Circa il 3-5% dei casi può sviluppare 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 necessita di colectomia di emergenza.[9]

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 (Clostridium Difficile Associated Disease) o malattia associata al Clostridium difficile.

La fisiopatologia della diarrea da Clostridium difficile o CDAD richiede prima l'alterazione del microbiota umano dovuta a terapie antibiotiche, quindi la contestuale colonizzazione del Clostridium 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.[5]

Epidemiologia[modifica | modifica sorgente]

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.[5]

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.[10]

Segni e sintomi[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png 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[modifica | modifica sorgente]

Test sulle feci[modifica | modifica sorgente]

Tramite test sulle feci si può ottenere tempestivamente una risposta sulla presenza del batterio.

ELISA[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi ELISA.

PCR Real time[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Reazione a catena della polimerasi.

CT[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi tomografia computerizzata.

Prevenzione[modifica | modifica sorgente]

Trattamento[modifica | modifica sorgente]

Farmacologico[modifica | modifica sorgente]

Si basa su una terapia antibiotica prolungata combinata con la somministrazione di lattobacilli (probiotici)[11][12][13][14]

  • 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[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png 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.[15][16] Questa strategia terapeutica è stato a lungo usata nell'allevamento degli animali, per esempio, per evitare la salmonellosi nei polli.[17] 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.[18]

Chirurgico[modifica | modifica sorgente]

Terapie sperimentali[modifica | modifica sorgente]

Prognosi[modifica | modifica sorgente]

Ricorrenze[modifica | modifica sorgente]

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%.[3][22][23][24][25][26]

Epidemie storiche[modifica | modifica sorgente]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Hall, Ivan C. e O'Toole. Elizabeth, Intestinal flora in newborn infants with a description of a new pathogenic anaerobe, Bacillus difficilis in American Journal of Diseases of Children, vol. 49, nº 2, 1935, pp. 390–402.
  2. ^ X. Chen, K. Katchar; JD. Goldsmith; N. Nanthakumar; A. Cheknis; DN. Gerding; CP. Kelly, A mouse model of Clostridium difficile-associated disease. in Gastroenterology, vol. 135, nº 6, dicembre 2008, pp. 1984-92, DOI:10.1053/j.gastro.2008.09.002, PMID 18848941.
  3. ^ a b CP. Kelly, JT. LaMont, Clostridium difficile--more difficult than ever. in N Engl J Med, vol. 359, nº 18, ottobre 2008, pp. 1932-40, DOI:10.1056/NEJMra0707500, PMID 18971494.
  4. ^ MY. Hu, K. Katchar; L. Kyne; S. Maroo; S. Tummala; V. Dreisbach; H. Xu; DA. Leffler; CP. Kelly, Prospective derivation and validation of a clinical prediction rule for recurrent Clostridium difficile infection. in Gastroenterology, vol. 136, nº 4, aprile 2009, pp. 1206-14, DOI:10.1053/j.gastro.2008.12.038, PMID 19162027.
  5. ^ a b c JT. Lamont, Theodore E. Woodward Award. How bacterial enterotoxins work: insights from in vivo studies. in Trans Am Clin Climatol Assoc, vol. 113, 2002, pp. 167-80; discussion 180-1, PMID 12053708.
  6. ^ a b c Stephen H. Gillespie e Peter M. Hawkey, Principles and Practice of Clinical Bacteriology, John Wiley and Sons, 1º luglio 2006, pp. 557–, ISBN 978-0-470-03532-0.
  7. ^ I. Brook, Isolation of toxin producing Clostridium difficile from two children with oxacillin- and dicloxacillin-associated diarrhea. in Pediatrics, vol. 65, nº 6, giugno 1980, pp. 1154-6, PMID 7375240.
  8. ^ T. Chopra, GJ. Alangaden; P. Chandrasekar, Clostridium difficile infection in cancer patients and hematopoietic stem cell transplant recipients. in Expert Rev Anti Infect Ther, vol. 8, nº 10, ottobre 2010, pp. 1113-9, DOI:10.1586/eri.10.95, PMID 20954878.
  9. ^ EA. Sailhamer, K. Carson; Y. Chang; N. Zacharias; K. Spaniolas; M. Tabbara; HB. Alam; MA. DeMoya; GC. Velmahos, Fulminant Clostridium difficile colitis: patterns of care and predictors of mortality. in Arch Surg, vol. 144, nº 5, maggio 2009, pp. 433-9; discussion 439-40, DOI:10.1001/archsurg.2009.51, PMID 19451485.
  10. ^ (EN) Medscape Network Log In. URL consultato il 28 settembre 2011.
  11. ^ VO. Badger, NA. Ledeboer; MB. Graham; CE. Edmiston, Clostridium difficile: Epidemiology, Pathogenesis, Management, and Prevention of a Recalcitrant Healthcare-Associated Pathogen. in JPEN J Parenter Enteral Nutr, maggio 2012, DOI:10.1177/0148607112446703, PMID 22577120.
  12. ^ G. Malaguarnera, F. Leggio; M. Vacante; M. Motta; M. Giordano; A. Bondi; F. Basile; S. Mastrojeni; A. Mistretta; M. Malaguarnera; MA. Toscano, Probiotics in the gastrointestinal diseases of the elderly. in J Nutr Health Aging, vol. 16, nº 4, aprile 2012, pp. 402-10, PMID 22499466.
  13. ^ LE. Morrow, V. Gogineni; MA. Malesker, Probiotics in the intensive care unit. in Nutr Clin Pract, vol. 27, nº 2, aprile 2012, pp. 235-41, DOI:10.1177/0884533612440290, PMID 22473797.
  14. ^ V. Moudgal, JD. Sobel, Clostridium difficile colitis: a review. in Hosp Pract (Minneap), vol. 40, nº 1, febbraio 2012, pp. 139-48, DOI:10.3810/hp.2012.02.954, PMID 22406889.
  15. ^ TJ. Borody, EF. Warren; S. Leis; R. Surace; O. Ashman, Treatment of ulcerative colitis using fecal bacteriotherapy. in J Clin Gastroenterol, vol. 37, nº 1, luglio 2003, pp. 42-7, PMID 12811208.
  16. ^ TJ. Borody, EF. Warren; SM. Leis; R. Surace; O. Ashman; S. Siarakas, Bacteriotherapy using fecal flora: toying with human motions. in J Clin Gastroenterol, vol. 38, nº 6, luglio 2004, pp. 475-83, PMID 15220681.
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  19. ^ Campus, University of Massachusetts Worcester, op-line data from randomized, double-blind, placebo controlled Phase 2 clinical trial indicate statistically significant reduction in recurrences of CDAD. URL consultato il 16 agosto 2011.
  20. ^ CenterWatch, Clostridium Difficile-Associated Diarrhea. URL consultato il 16 agosto 2011.
  21. ^ Business, Highbeam, MDX 066, MDX 1388 Medarex, University of Massachusetts Medical School clinical data (phase II)(diarrhea). URL consultato il 16 agosto 2011.
  22. ^ a b c d e f g h D. Shah, MD. Dang; R. Hasbun; HL. Koo; ZD. Jiang; HL. DuPont; KW. Garey, Clostridium difficile infection: update on emerging antibiotic treatment options and antibiotic resistance. in Expert Rev Anti Infect Ther, vol. 8, nº 5, maggio 2010, pp. 555-64, DOI:10.1586/eri.10.28, PMID 20455684.
  23. ^ J. Freeman, MP. Bauer; SD. Baines; J. Corver; WN. Fawley; B. Goorhuis; EJ. Kuijper; MH. Wilcox, The changing epidemiology of Clostridium difficile infections. in Clin Microbiol Rev, vol. 23, nº 3, luglio 2010, pp. 529-49, DOI:10.1128/CMR.00082-09, PMID 20610822.
  24. ^ E. Bouza, Clostridium difficile infection: same incidence and worse prognosis? in Clin Infect Dis, vol. 48, nº 5, marzo 2009, pp. 577-9, DOI:10.1086/596704, PMID 19191642.
  25. ^ P. Davey, E. Brown; L. Fenelon; R. Finch; I. Gould; A. Holmes; C. Ramsay; E. Taylor; P. Wiffen; M. Wilcox, Systematic review of antimicrobial drug prescribing in hospitals. in Emerg Infect Dis, vol. 12, nº 2, febbraio 2006, pp. 211-6, PMID 16494744.
  26. ^ DB. Blossom, LC. McDonald, The challenges posed by reemerging Clostridium difficile infection. in Clin Infect Dis, vol. 45, nº 2, luglio 2007, pp. 222-7, DOI:10.1086/518874, PMID 17578783.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Terreno selettivo per Clostridium difficile

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

Riviste[modifica | modifica sorgente]

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Veterinaria[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

ITIS www.catalogueoflife.org

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]