Clostridium difficile ” Grampositiiviset bakteerit ” Pathogen Profile Dictionary

Clostridium difficile

Clostridium difficile on grampositiivinen, toksiineja tuottava anaerobinen bakteeri, joka kuuluu Clostridiaceae-heimoon Clostridiales. Vaikka C. difficile on tiukasti happea sietämätön, se pystyy epäsuotuisissa olosuhteissa tuottamaan aerotolerantteja endosporeita, jotka pystyvät säilymään avoimessa ympäristössä vuosia. C. difficile on yleiskantajalaji, joka tyypillisesti esiintyy paksusuolen ulostefloorassa melko pienellä osalla lapsiväestöstä, ja kantajien määrä vähenee lasten ikääntyessä (Kelly ja LaMont, 1998). Kun sitä esiintyy pieniä määriä, tämä organismi ei ole patogeeninen. Kun se kuitenkin onnistuu kolonisoitumaan ja tuottamaan suurempia populaatioita, sen patogeenisuudesta tulee erilaisten paksusuolen
infektioiden perussyy.

Kuva 1. Tämä mikrokuva kuvaa Clostridium difficile -bakteereita ulostenäytteen viljelystä.

C. difficilen aiheuttama infektio syntyy opportunistisesti; suoliston normaali mikrofloora on elimistön puolustus patogeneettistädominoitumista vastaan, ja niinpä C. difficilen massakolonisaatio tapahtuu tavallisesti yksilöillä, joiden tyypillinen paksusuolen mikrofloora on häiriintynyt antibioottien käytön seurauksena, yksilöillä, jotka ovat immuunisuppressoituneita (aids- tai syöpäpotilaat), tai henkilöillä, jotka käyttävät niin sanottuja suolen puhdistusaineita.

C. difficilen luontainen patogeenisuus perustuu sen kykyyn tuottaa toksiinia. Tämä patogeeni tuottaa erityisesti kahta voimakasta sytotoksiinia, nimittäin toksiini A:ta ja toksiini B:tä, jotka lopulta johtavat C. difficileen liittyvään infektioon ja tautiin (Mylonakis ym., 2001).

Toksiinit A ja B ovat glukosyylitransferaaseja, jotka kohdistuvat Rho:n GTPaasientsyymiperheeseen kuuluviin Rho:n entsyymi-entsyymeihin, jotka inaktivoivat ne. Toksiini A indusoi aktiinin depolymerisaatiota mekanismilla, joka korreloi alhaisen molekyylimassan GTP:tä sitovien Rho-proteiinien ADP-ribosylaation vähenemisen kanssa. Myös toinen toksiini, binääritoksiini, on kuvattu, mutta sen roolia sairauksissa ei vielä täysin tunneta. Lopulta tämä johtaa epiteelisolujen komponenttien heikkenemiseen ja väistämättä solukuolemaan. Lisäksi molemmat toksiinit aiheuttavat voimakkaan solutulehdusreaktion ja massiivisen sytokiinien vapautumisen sekä aktivoivat suolistohermostoa ja houkuttelevat neutrofiilejä paikalle (Jefferson ym., 1999). Toksiini A:n ja toksiini B:n tuotannon kokonaistuloksena on paksusuolen limakalvovaurio ja tulehdus.

C. difficile tarttuu ihmisestä toiseen ulosteen ja suun välityksellä. Koska organismi muodostaa lämpöä kestäviä itiöitä, se voi säilyä sairaala- tai hoitokotiympäristössä pitkiä aikoja. Sitä voidaan viljellä lähes kaikilta sairaalan pinnoilta. Kun itiöt on nielty, ne läpäisevät vatsan vahingoittumattomina, koska ne ovat haponkestäviä. Ne itävät kasvullisiksi soluiksi paksusuolessa, kun ne altistuvat sappihapoille, ja lisääntyvät.

C. difficileen liittyvä infektio rajoittuu tyypillisesti ruoansulatuskanavan alempiin
vatsaontelon alueisiin; C.difficile-infektion kliiniset ilmenemismuodot vaihtelevat vakavuudeltaan ripulista kuolemaan johtavaan akuuttiin paksusuolen tulehdukseen. Pseudomembranoottinen koliitti (PMC) on sairaus, joka yhdistetään yleisimmin C.difficileen, sillä se on yhdistetty suoraan siihen, että sen aiheuttaa lähes yksinomaan joku muu kuin C.difficile kaikissa tapauksissa. PMC:lle on ominaista etenevä ripuli, jossa paksusuolen limakalvot tulehtuvat vakavasti. Oireiden, kuten ripulin, kuumeen ja vatsan turvotuksen ja kivun ohella esiintyy pseudokalvon muodostumista. Tämä pseudomembraani koostuu erilaisista solukomponenteista, kuten fibriinistä, limasta, kuolleista solujätteistä ja leukosyyteistä. Pseudokalvoja esiintyy paksusuolen seinämien eri alueilla, ja kuolemaan johtavissa tapauksissa ne muodostavat tupen koko paksusuolen limakalvon päälle (Mylonakis ym., 2001).

C. difficilen aiheuttamaa pseudomembranoottista koliittia hoidetaan spesifisillä antibiooteilla, kuten vankomysiinillä tai metronidatsolilla. Komplikaatioiden vähentämiseksi lääkärit aloittavat hoidon usein kliinisen kuvan perusteella ennen kuin lopulliset tulokset ovat käytettävissä. Tietyn laitoksen suolistoflooran paikallisen epidemiologian tuntemus voi ohjata hoitoa. Lisäksi suun kautta annettavasta rehydraatiohoidosta on hyötyä nesteiden säilyttämisessä ripulin keston aikana. Mielenkiintoista on, että useat sairaaloissa yleisesti käytetyt desinfiointiaineet saattavat olla tehottomia C. difficilen itiöitä vastaan ja jopa edistää itiöiden muodostumista. Valkaisuainetta sisältävät desinfiointiaineet tappavat kuitenkin tehokkaasti organismeja, ja niitä olisi jatkuvasti käytettävä desinfiointiaineena.

Laboratorioviljely- ja Gram-värjäysmenetelmiä pidetään liian epäspesifeinä C. difficilen tunnistamiseksi kliinisissä tilanteissa, koska sen morfologinen samankaltaisuus muiden Clostridia-lajien kanssa, jotka muodostavat paksusuolen normaalin mikroflooran. Tyypillisissä diagnostisissa testeissä valitaan toksiini A:n tai toksiini B:n tuotanto (Mylonakis ym., 2001). Kudosviljelytesti toksiini B:n sytotoksisuuden spesifisyyden osoittamiseksi on edelleen yksi herkimmistä ja tarkimmista diagnostiikassa käytettävistä testeistä. Entsyymivälitteiset immunosorbenttimääritykset (ELISA) pystyvät myös tunnistamaan toksiini A:n ja/tai toksiini B:n ulosteesta, ja ne ovat nopeita, spesifisiä ja niitä käytetään useimmiten oletettujen C. difficile -infektioiden kliiniseen diagnosointiin.

Jefferson, K.K., Smith, M.F. Jr., & Bodak, D.A. (1999). Solunsisäisen kalsiumin ja NF-kappa B:n roolit Clostridium difficile -toksiinin A:n aiheuttamassa IL-8:n ylössäätelyssä ja erityksessä ihmisen monosyyteistä. Journal of Immunology, 163: 5183-5191.
Kelly, C.P. & LaMont, T. (1998). Clostridium difficile -infektio. Annual Review of Medicine, 49: 375-390.
Mylonakis, E., Ryan, E.T., & Calderwood, S.B. (2001). Clostridium difficileen liittyvä ripuli. Archives of Internal Medicine, 161: 525-533.