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CLOSTRIDIUM DIFFICILE
¿PORQUÉ DIFFICILE?
Dra. María Eugenia Pinto C.
Hospital Clínico Universidad de Chile
LA PRIMERA RESPUESTA
PARECE SIMPLE
Hall y O’Toole en (1935) describe dificultades en su
aislamiento en medios de cultivo artificiales.
Lento crecimiento (duplicación del tiempo 40 a
70 minutos) en relación con otras especies de
Clostridium.
Bacillos difficilis
Hall, IC; O’Toole, E.1935 Am J Dis Child 49:390
¿Hay otras razones para ser considerado un
microorganismo difícil?
Cd anaerobio estricto, mal competidor de nutrientes, muy
aerointolerante.
Esporas son morfotipo de transmisión, infecciones y
persistencia en el colon del hospedero - nicho ecológico.
Reservorio de esporas con ser humano, animales y
ambiente.
Espora otorga resistencia a desinfectantes.
CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA Y
PATOGÉNICA DE ESPORAS
¿QUÉ SABEMOS?
Ubicuas en el ambiente.
El hospedero tendría niveles basales de esporas por
ingesta.
Germinan, proliferan, colonizan y producen toxinas
por alteración de microflora intestinal.
Antibioterapia.
Rupnik, M y cols 2009. Nat Rev Microbiol;7:526-36
GERMINACION DE ESPORAS
Ocurre solo en presencia de acido cólico y
aminoácidos como L-glicina y L-histidina.
Otras sales biliares actuarán como inhibidor (Ac.
queno deoxicolico) 10 veces mayor afinidad por el
receptor de germinación.
Pasaje de esporas por ID la germinación es inhibida
por las sales biliares y O2 inhibe formas vegetativas
que alcanzara a germinar.
Sorg, JA y cols 2008 J. Bacteriol; 190:2505-12
LA MICROFLORA COLÓNICA
REALIZA
La transformación de sales biliares conjugadas a
deconjugadas en el colon  ciclo entero-hepático.
(ac. cólico  ac. deoxicólico)
Terapia antimicrobiana  altera microflora colónica que
metaboliza las sales biliares  ac. cólico y favoreciendo
la germinación y  microflora competidora.
Esporas germinan, Cd coloniza nichos vacíos e inicia la
liberación de toxinas generando IACD.
Ridion, JM y cols 2006 J.Lipid Res;47:241-259
Sorg, JA y cols 2010 J.Bacteriol;192:4983-90
CICLO INVERSO A LA
ESPORULACIÓN
Durante infecciones asociadas a CD puede comenzar
esporulación por estímulos no  conocidos.
Excretada por deposición.
Puede permanecer adheridas al epitelio colónico.
Puede resistir al sistema inmune.
Puede resistir antibioterapia específica (metronidazol o
vancomicina).
Al suspender al tratamiento esporas adheridas al colon germinan
generando recurrencia.
Esporas son por lo tanto formas de iniciación y persistencia.
Paredes – Sabja D y cols 2011 Anaerobe;17:78-84
Paredes – Sabja, D y cols 2012 J.Med Microbiol Mayo 17
GENES QUE REFUERZAN
PERSISTENCIA
Significativos en la sobrevida a nivel gastrointestinal
Que codifican producción de enzimas que le otorgan
tolerancia a compuestos bactereoestáticos del
intestino (p-cresol)
FACTORES DE VIRULENCIA
Cepas toxigénicas tienen “isla de patogenicidad” o
locus de patogenicidad “PaLoc”.
La mayoria de PaLoc tiene 5 genes entre ellos:





TcdA: enterotoxina
TcdB: citotoxina
TcdC
TcdR
TcdE
Toxinas A y B producen alteración de barrera epitelial
pero con desigualdad de roles en patogénesis.
ROL DE TOXINAS A Y B
Tcd A enterotoxina que se une a la zona apical del epitelio
colónico es trastocada al citoplasma  liberación de citoquinas
proinflamadoras, IL-1, IL6
Tcd B citotoxina: penetra zona basolateral de células.
Ambas activan nervios entéricos aumentando neuropéptidos
(sustancia POSP) > secreción liquida y diarrea.
Ambas toxinas inactivan proteínas Rho: bloquea fagocitosis de las
formas vegetativas de Cd  persistencia.
Toxina se expresa en fase estacionaria por disminución del
represor TcdC.
Thelestam, M y cols 2000 Curr Top Microbiol Inmunol;250:85-96
LOS EFECTOS DE TOXINAS SE
TRADUCEN EN
Muerte de células epiteliales.
Degradación de tejido conectivo.
Mucus y células inflamatorias.

Pseudomembrana
TOXINA BINARIA
Otro factor de virulencia en cepas clínicas   toxina
binaria (CDT) formada por 2 subunidades  codificadas
cdfA y cdfB.
CDT desorganiza el citoesqueleto con aumento
adherencia de Cd al epitelio intestinal
de
No produce infección  rol auxiliar en patogénesis de
Cd.
Dupuy, B y cols 2006 Rev Microb 157:201-5
Barth, H y cols 2004, Microbiol Mol Biol Rev, 68:373-402
SECUENCIA DEL GENOMA DE
Clostridium difficile
Secuencia completa de genoma cepa 630
epidémica.
Toxinotipo X, virulenta y MR a ATB  genoma
altamente móvil.
Da información sobre factores responsables de
supervivencia, resistencia y virulencia.
Un cromosoma mas un plasmidio.
Solo 15% de similitud con otros Clostridium y 50% de
genoma exclusivo.
11% son partículas móviles como transporte.
Sebaihia, M y cols 2006 Nat.Genet; 38:779-86
CEPA HIPERVIRULENTA DE
Clostridium difficile
Cepa campo pulsado tipo NAP1 (North America pulsed field type 1)
Ribotipo O27 endonucleasa de restricción tipo B1 toxinotipo III,
reportada en brotes severos desde 2003.
Cepas hipervirulenta NAP1/027 tienen delección de 12 a 39 pares de
bases que afecta al represor TcdC  3 – 20 veces la producción de
toxinas  virulencia.
Cepa B1 /NAP1 /O27 hipervirulentas tiene mayores delecciones que
cepa 630.
Presenta transposones conjugativos no vistos en cepas no epidémicas.
Tiene toxina binaria CDT y 15 delecciones en PaLoc que afecta TcdC
Resistencia a Fluorquinolonas
ADHERENCIA Y PATOGENICIDAD
Cd en etapa de colonización  remodelación en
superficie celular por factores no toxigénicos, auxiliares
de virulencia  facilitando colonización colónica
No están definidos los receptores colónicos para
adherencia.
Cd está recubierto por 2 tipos de proteínas superficiales
“surface layer” que promueven adherencia y la evasión
del sistema inmune.
Ampicilina y Clindamicina estimulan la expresión de
estas adhesinas de superficie.
Janvilisri, T y cols 2010 J.Infect Dis;202:282-90
Superficie externa de envoltura de espora tiene
exosporo liso en estado latente que al germinar
desarrolla proyecciones filamentosas que la fijan a
microvellosidades del colon.
Proteínas de superficie SIpA interactúan con
ambiente y facilitan adhesión a células.
SIpA son candidatas a vacunas.
Lawley TD y cols 2009 J.Bacteriol;191:5377-86
RESISTENCIA A
ANTIMICROBIANOS
Elementos genéticos móviles.
Marcadores de R a ATB
Mutaciones genéticas para resistencia a:
macrólidos,
lincosamidas,
tetraciclinas,
cloranfenicol, rifampicina y fluorquinolonas.
ANTIBACTERIANOS ACTIVOS
PARA CD
Son factores de riesgo. No inactivan esporas y
al suspender terapia germinan y colonizan antes
que la microflora colónica se recupere 
recurrencia.
15 – 20% recurrencia en uno o mas episodios.
¿QUE HACE A Clostridium difficile
UNA CEPA “DIFICIL”?
Presencia de espora como expresión de resistencia y
persistencia
Diferentes expresiones de capacidad de adherencia
Ciclo de germinación y esporulación condicionado por
ATB
Toxinas como mecanismo de virulencia
Genoma con material genético móvil
Clon hipervirulento
Evasión de respuesta inmune
Resistencia a antimicrobianos
Diagnóstico de laboratorio complejo