Postępowanie w zakażeniach Clostridium difficile

(1)

GAYANE MARTIROSIAN

POSTĘPOWANIE W ZAKAŻENIACH CLOSTRIDIUM DIFFICILE

PROCEEDING IN CLOSTRIDIUM DIFFICILE-ASSOCIATED INFECTIONS

STRESZCZENIE: Clostridium difficile – beztlenowo rosnąca Gram-dodatnia laseczka – to czyn-nik etiologiczny szeregu schorzeń: od biegunek poantybiotykowych o średniej ciężkości do bar-dzo ciężkich postaci rzekomobłoniastego zapalenia jelit, doprowadzających do okrężnicy olbrzy-miej, posocznicy, perforacji jelit, a nawet zgonu chorego. Na początku XXI wieku zaobserwowano wzrost częstotliwości występowania ciężkich śmiertelnych przypadków zakażeń C. difficile – naj-pierw w Kanadzie, później w Stanach Zjednoczonych i w krajach Europy. Badania molekularne wykazały, że infekcje o ciężkim przebiegu były spowodowane przez hiperepidemiczny szczep o rybotypie 027 (RT 027). W celu zapobiegania szerzeniu się zakażeń Clostridium difficile w warun-kach szpitalnych należy: prowadzić rozważną antybiotykoterapię, przestrzegać środków ostroż-ności w opiece nad chorymi zakażonymi (stosowanie rękawiczek i odzieży ochronnej), używać jednorazowego sprzętu medycznego, myć ręce pod bieżącą wodą z użyciem mydła, nie stoso-wać środków alkoholowych do dezynfekcji, izolostoso-wać pacjentów zakażonych w osobnych salach lub kohortować ich, zbierając kilku w jednej sali. Do czyszczenia i dezynfekcji powierzchni nale-ży stosować środki sporobójcze na bazie podchlorynu, rozcieńczając je według instrukcji produ-centa. Diagnostyka zakażeń polega na wykrywaniu antygenu GDH (ang. glutamate dehydroge-nase, dehydrogenaza glutaminianowa) oraz toksyn A/B C. difficile w kale biegunkowym pacjen-ta. W terapii stosuje się głównie metronidazol, wankomycynę oraz fidaksomycynę (w zapobiega-niu nawrotom), natomiast w ciężkich przypadkach zaleca się przeszczep kału od osoby zdrowej. SŁOWA KLUCZOWE: Clostridium difficile, diagnostyka, leczenie, postępowanie podczas epide-mii, zakażenia szpitalne

ABSTRACT: Clostridium difficile – Gram-positive anaerobic bacilli, etiologic factor of different diseases from middle antibiotic-associated diarrhea to severe pseudomembranous c olitis with toxic megacolon, perforation and fatality. Starting from beginning of XXI century attention was payed on increasing of severe, fatal cases of C. difficile-associated diseases in Canada, USA and European countries. Molecular studies demonstrated, that these cases were caused by hype-repidemic strains of C. difficile ribotype 027 (RT 027). Preventing transmission of C. difficile in hospitals is based on judiciously antibiotic using, contact precautions for patients with known and suspected C. difficile infections (gloves, gowns, special hand hygiene), using medical equ-ipment only for these patients, washing hands with tap water and soap, not using alcohol con-taining reagents, isolation of patients in separate rooms or cohorting them together in one room. Implement an environmental cleaning and disinfection strategy: consider using disin-fectants with sporicidal claim, based on hypochlorite, according to manufacturer’s instruction. Infection diagnostics is based on detection of GDH (glutamate dehydrogenase) and toxins A/B C. difficile in diarrhoeal fecal samples, obtained from patients. For treatment of C. difficile-asso-ciated infection are used mainly metronidazole, vancomicin and fidaxomicine (to prevent rec-currences) and in more severe cases fecal transplants from healthy person.

KEY WORDS: Clostridium difficile, diagnostics, hospital infection, infection prevention practi-ce, treatment

Katedra i Zakład Mikrobiologii Lekarskiej, Wydział Lekarski w Katowicach, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach,

ul. Medyków 18, 40-752 Katowice, Tel./Fax: (32) 252 60 75, e-mail: gmartir@sum.edu.pl Wpłynęło: 12.05.2014 Zaakceptowano: 30.05.2014 DOI: dx.doi.org/10.15374/FZ2014026

PRACA POGLĄDOWA

FORUM ZAKAŻEŃ 2014;5(3):161–164 © Evereth Publishing, 2014

Artykuł jest dostępny na zasadzie dozwolonego użytku osobistego. Dalsze rozpowszechnianie (w tym umieszczanie w sieci) jest zabronione i stanowi poważne naruszenie przepisów prawa autorskiego oraz grozi sankcjami prawnymi.

(2)

162 © Evereth Publishing, 2014

FORUM ZAKAŻEŃ 2014;5(3)

WSTĘP

Clostridium difficile – beztlenowo rosnąca

Gram-dodat-nia laseczka – jest czynnikiem etiologicznym szeregu scho-rzeń: od biegunek poantybiotykowych o średniej ciężkości do bardzo ciężkich postaci rzekomobłoniastego zapalenia jelit, prowadzących do okrężnicy olbrzymiej, posocznicy, perforacji jelit, a nawet śmierci pacjenta. Bakteria ta została po raz pierwszy opisana przez Halla i O’Tolle’a w 1935 roku po wyhodowaniu ze smółki noworodka. Dopiero w mar-cu 1977 roku w Stanach Zjednoczonych otrzymano i opra-cowano próbkę kału od pacjenta z poantybiotykowym rze-komobłoniastym zapaleniem jelit (ang. pseudomembrano-us co litis – PMC) i po raz pierwszy wykonano test cytotok-syczności na hodowli komórkowej, udowadniając obecność toksyny B C. difficile w badanej próbce. Przypadek ten opi-sano w New England Journal of Medicine, a następnie prze-badano i podano patogenezę schorzeń [1, 2].

Clostridium difficile szerzy się drogą fekalno-oralną

w po-staci form wegetatywnych lub spor, które przeżywają przez długi okres czasu zarówno w środowisku zewnętrznym, jak i w kwaśnym środowisku żołądka. W jelicie cienkim spory germinują w formy wegetatywne. W jelicie grubym bakte-ria może wywoływać zakażenie w sytuacji, kiedy normalna, prawidłowa mikroflora (ang. colonization resistance factor) zostanie zaburzona, np. poprzez stosowanie antybiotyków. W kryptach jelita grubego C. difficile wytwarza dwie głów-ne toksyny: A (enterotoksynę) i B (cytotoksynę), a także en-zymy hydrolityczne, co prowadzi do ciężkiego stanu zapal-nego. Toksyny przyczyniają się do wytwarzania TNF-α i in-terleukin prozapalnych, zwiększając przepuszczalność na-czyń i powodując otwarcie połączeń zamykających oraz apoptozę komórek nabłonkowych. Enterotoksyna przycią-ga neutrofile i monocyty, natomiast cytotoksyna powodu-ję degradacpowodu-ję nabłonka jelitowego, co prowadzi do zapale-nia jelit, wodnistej biegunki i kształtowado zapale-nia się błon rzeko-mych, których głównymi składnikami są produkowany śluz i osad komórkowy [3]. Główne objawy kliniczne zakażenia

C. difficile to: wodnista biegunka, gorączka, brak apetytu,

mdłości, bóle i tkliwość brzucha, przykurcz mięśni, leuko-cytoza oraz hypoalbuminemia. Nawroty choroby obserwuje się u 20% osób po pierwszym epizodzie i u 50% pacjentów po drugim epizodzie zachorowania, nawet po odstawieniu leczenia. Za główny czynnik ryzyka zakażeń uznaje się anty-biotykoterapię (klindamycyna, cefalosporyny, fluorochini-lony, penicyliny i inne) powodującą supresję fizjologicznej mikroflory jelitowej i namnożenie się szczepów C. difficile. Oprócz przyjmowania antybiotyków czynnikami ryzyka in-fekcji są także: stosowanie inhibitorów pompy protonowej (zwłaszcza długotrwałe), manipulacje chirurgiczne w obrę-bie jamy brzusznej, długi okres hospitalizacji, poważne cho-roby podstawowe, immunosupresja oraz podeszły wiek pa-cjenta [4].

ROZPRZESTRZENIANIE SIĘ SZCZEPÓW

EPIDEMICZNYCH CLOSTRIDIUM DIFFICILE

Na początku XXI wieku zwrócono uwagę na wzrost liczby ciężkich, śmiertelnych przypadków zakażeń C. difficile – naj-pierw w Kanadzie, a następnie w Stanach Zjednoczonych i w krajach Europy. Badania molekularne wykazały, że cięż-kie infekcje były wywoływane przez hiperepidemiczny szczep o rybotypie 027, nazywany także NAP1 (ang. North Ameri-can pulsed-field type 1). Okazało się, że szczep RT 027 pro-dukował odpowiednio 16 i 23 razy więcej toksyn A i B, czym tłumaczono ciężki przebieg kliniczny zakażeń, a wiązano to z delecją wielkości 18 bp w genie, który spełnia funkcję ne-gatywnego regulatora toksynotwórczości. Dowiedziono jed-nak, że delecja ta nie ma wpływu na toksynotwórczość C.

dif-ficile. Genom szczepów o rybotypie 027 koduje także

binar-ną toksynę (dwa geny cdtA i cdtB), którą również wiąże się z ciężkim przebiegiem zakażeń. Stabler i wsp. udowodnili, że – w porównaniu z historycznym szczepem RT 012 – waż-niejsze są różnice w sekwencji TcdB szczepu RT 027 [5].

Dalsze badania wskazują na transkontynentalne szerze-nie się zakażeń tym szczepem [6].

Większość wyhodowanych szczepów RT 027 dowiodła oporności na klindamycynę (MIC>8mg/L), wrażliwości na metronidazol i wankomycynę oraz oporności na mok-syfloksacynę (MIC>8mg/L) spowodowanej obecnością mu-tacji w QRDR (ang. quinolone-resistance-determining re-gion) [7]. Późniejsze badania wykazały, że pierwszy nieepi-demiczny izolat RT 027 wyhodowano w 1985 roku w szpi-talu w Paryżu. Drugi izolat o rybotypie 027 wyhodowa-no w 1988 roku w Minneapolis (Stany Zjedwyhodowa-noczone). Ale już w latach 2003–2004 w Kanadzie w trzydziestu szpita-lach prowincji Quebec zanotowano ponad 20 000 przypad-ków zakażeń. Ogólna liczba zgonów, co do których za jed-ną z przyczyn uznano infekcję C. difficile RT 027, w 2006 roku dotyczyła do 6500 przypadków. Od 2005 roku zakaże-nia szczepem RT 027 odnotowywano w Holandii, a od 2007 roku już w szesnastu krajach Europy. W 2008 roku szczep o rybotypie 027 był obecny w Korei, Hong Kongu i Singa-purze, od 2009 roku – w Australii i Kostaryce, od 2010 roku – w Nowej Zelandii, od 2011 roku – w Chile, od 2013 roku – w Panamie, a od 2014 roku – w Chinach [8]. Późniejsze badania wykazały, że liczba spor produkowanych przez RT 027 jest dużo większa niż np. przez szczep 630. RT 027 cha-rakteryzują się także większą zdolnością germinacji w obec-ności 0,1% taurocholanu sodu niż np. RT 106 i RT 078. Udo-wodniono związek między skutecznością germinacji a na-wrotami choroby.

Między 2008 a 2011 rokiem w Wielkiej Brytanii wykaza-no redukcję zakażeń C. difficile o 61%, w tym także szcze-pem RT 027, co w konsekwencji obniżyło wysoką śmier-telność spowodowaną CDI (ang. Clostridium difficile infec-tion) w Anglii.

(3)

163

Obecnie w Wielkiej Brytanii obserwuje się przypadki za-każeń C. difficile wywoływanych przez rybotypy: 015, 002, 078, 005, 023 i 106. W Kanadzie – oprócz ciężkich infek-cji spowodowanych przez RT 027 – stwierdzono trzykrot-ny wzrost (z 0,5% w latach 2004–2005 do 1,6% w roku 2008) zakażeń szczepami o rybotypie 078 i toksynotypie V [9]. W 2007 roku wśród izolatów pochodzących od świń i by-dła zaobserwowano dominację szczepu 078 (83–94%), sta-nowił on jednak tylko 4% wśród szczepów wyhodowanych od pacjentów hospitalizowanych. W Europie RT 078 stano-wiły od 3 do 11% [10, 11].

We Francji wyhodowano szczepy o rybotypie 012, które wykazywały wrażliwość na moksyfloksacynę, wankomycy-nę, metronidazol i linezolid oraz oporność na lewofloksacy-nę, erytromycynę i linkomycynę [12].

ZAPOBIEGANIE ROZPRZESTRZENIANIU

SIĘ ZAKAŻEŃ CLOSTRIDIUM DIFFICILE

W SZPITALACH

W celu zapobiegania rozprzestrzenianiu się zakażeń

C. difficile w szpitalach należy przestrzegać następujących

zasad i procedur:

t rozsądne stosowanie antybiotykoterapii;

t zachowanie środków ostrożności w kontaktach z pa-cjentami zakażonymi, polegające na umieszczeniu chorego w osobnej sali, lub – jeżeli nie ma takiej możliwości – zebraniu wszystkich pacjentów zaka-żonych C. difficile we wspólnej sali chorych (kohor-towanie);

t stosowanie rękawiczek jednorazowych zaraz po wej-ściu do sali chorych oraz podczas opieki nad pacjen-tem zakażonym C. difficile;

t przestrzeganie procedur dotyczących higieny rąk po zdjęciu rękawiczek, polegających na myciu rąk pod bieżącą wodą z użyciem mydła (środki alkoho-lowe nie niszczą spor C. difficile);

t podstawowa zasada zapobiegania szerzeniu się za-każeń za pośrednictwem rąk personelu medyczne-go dotycząca stosowania rękawiczek jest także pod-stawą zapobiegania szerzeniu się zakażeń C.

diffici-le; mycie rąk mydłem pod bieżącą wodą jest metodą

preferowaną, przewyższającą skutecznością wszyst-kie inne znane metody;

t zakładanie fartucha lekarskiego przy wejściu do sali, w której leżą pacjenci zakażeni C. difficile oraz pod-czas sprawowania opieki nad nimi;

t właściwe czyszczenie oraz dezynfekcja wszystkich używanych przez różnych pacjentów sprzętów me-dycznych;

t kontynuacja wszystkich wymienionych procedur tak długo jak utrzymuje się biegunka [13].

Ponieważ pacjenci zakażeni C. difficile wydalają bakterie jeszcze przez jakiś czas po ustąpieniu biegunki, w niektórych szpitalach zalecana jest rutynowa kontynuacja izolacji tych chorych aż do końca pobytu w placówce medycznej (uwzględ-niając rodzaj oddziału i okres hospitalizacji). W takich przy-padkach należy przestrzegać następujących procedur:

t wdrożenie odpowiedniej strategii czyszczenia i de-zynfekcji środowiska szpitalnego, zapewnienie wła-ściwego czyszczenia oraz dezynfekcji powierzch-ni i urządzeń wielokrotnego użytku, zwłaszcza tych, które mogą być zanieczyszczone fekaliami, a szcze-gólnie powierzchni, które są najczęściej dotykane przez chorego;

t stosowanie do dezynfekcji odpowiednio już oczysz-czonych powierzchni (zgodnie z opracowaną in-strukcją) środków sporobójczych – głównie genery-ków czy pochodnych podchlorynu w odpowiednim rozcieńczeniu. Środki na bazie podchlorynu są naj-skuteczniejsze w zapobieganiu szerzeniu się zakażeń

C. difficile, zwłaszcza na oddziałach z wysokim

po-ziomem skażenia tymi drobnoustrojami;

t w przypadku dezynfekcji endoskopów i innych na-rzędzi należy przestrzegać instrukcji producenta. Zalecenia dotyczące kontroli zakażeń i zapobiegania im w oddziałach, w których przebywają pacjenci przewlekle chorzy, a także w warunkach domowych, są zbliżone do wy-mienionych wyżej zaleceń obowiązujących w oddziałach szpitalnych [13, 14].

DIAGNOSTYKA ZAKAŻEŃ C. DIFFICILE

Diagnostyka zakażeń C. difficile polega na badaniu bie-gunkowego kału pacjenta w celu wykazania obecności:

t wspólnego antygenu dla C. difficile GDH; t toksyn A i B C. difficile;

t genów kodujących toksyny C. difficile.

Przyjętym schematem diagnostycznym w pierwszym eta-pie jest oznaczenie obecności GDH i – w przypadku wyniku dodatniego – w drugim etapie poszukiwanie obecności tok-syn C. difficile, ponieważ wspólny antygen GDH jest obecny zarówno w szczepach toksynotwórczych, jak i nietoksyno-twórczych. Jeśli wynik testu na obecność GDH jest ujemny, badania nie kontynuuje się dalej, ponieważ jego predykcyj-na wartość negatywpredykcyj-na wynosi popredykcyj-nad 99% [15]. Obecność toksyny A/B C. difficile, stwierdzana w stosowanych testach immunoenzymatycznych, świadczy o obecności toksyno-twórczego szczepu C. difficile, który jest czynnikiem etiolo-gicznym biegunki. W przypadku uzyskania wątpliwych lub negatywnych wyników, należy je potwierdzić metodami ge-netycznymi, poszukując genów kodujących toksyny w ma-teriale badanym, co jest podstawą do wydania ostateczne-go wyniku.

(4)

164 © Evereth Publishing, 2014

LECZENIE ZAKAŻEŃ CLOSTRIDIUM DIFFICILE

W leczeniu zakażeń C. difficile lekami z wyboru pozostają nadal metronidazol oraz wankomycyna. Metronidazol po-daje się w przypadkach o lekkiej i średniej ciężkości. Wan-komycynę stosuje się w przypadkach ciężkich, a także w sy-tuacji wyhodowania hiperepidemicznych szczepów. Ostat-nio FDA (ang. Food and Drug Administration) zarejestro-wało nowy antybiotyk – fidaksomycynę – który zapobie-ga nawrotom choroby, a także zmniejsza toksynotwórczość i sporulację C. difficile, jednocześnie nie niszcząc fizjologicz-nej mikroflory jelit [16].

Obecnie w literaturze medycznej podnoszona jest czę-sto także kwestia zasadności czę-stosowania przeszczepu kału od osoby zdrowej. Metoda ta cechuje się dużą skutecznością i jest uważana za najtańszy i najskuteczniejszy sposób tera-pii. Jednak ze względu na brak jej standaryzacji, brak precy-zyjnych zasad doboru dawców i jednocześnie istnienie ry-zyka wprowadzenia innych patogenów, przeszczep kału nie jest akceptowany przez szereg instytucji. Zakładając, że me-toda ta działa poprzez zablokowanie pozyskiwania energii i wywołanie stanu głodowego u bakterii C. difficile, można zastąpić ją swoistymi szczepami lub kombinacją szczepów wybranych na podstawie ich możliwości rywalizacji z C.

dif-ficile o kwas sialowy [17]. Obecnie nadal trwają

poszukiwa-nia alternatywnych metod, a w opracowaniu są np. doustne zestawy różnych szczepów probiotycznych, mogących pro-wadzić do efektu podobnego do uzyskanego w przypadku przeszczepu kałowego.

KONFLIKT INTERESÓW: nie zgłoszono.

PIŚMIENNICTWO

1. Hall IC, O’Tolle E. Intestinal flora in new-born infants with description of new pathogenic anaerobe, Bacillus difficilis. Am J Dis Child 1935;49(2):390–402. 2. Bartlett JG, Chang TW, Gurwith M, Gorbach SL, Onderdonk AD.

Antibiotic-associated pseudomembranous co litis due to toxin-producing clostridia. N Engl J Med 1978;298(10):531–534.

3. Brecher SM, Novak-Weekley SM, Nagy E. Laboratory diagnosis of

Clostri-dium difficile infections: there is light at the end of the colon. Clin Infect Dis

2013;57(8):1175–1181.

4. Jones AM, Kuijper EJ, Wilcox MH. Clostridium difficile: a European perspective. J Infect 2013;66(2):115–128.

5. Stabler RA, He M, Dawson L et al. Comparative genome and phenotypic ana-lysis of Clostridium difficile 027 strains provides insight into the evolution of a hypervirulent bacterium. Genom Biol 2009;10(9):R102.

6. He M, Miyajima F, Roberts P et al. Emergence and global spread of epidemic healthcare-associated Clostridium difficile. Nat Genet 2013;45(1):109–113. 7. Mulvey MR, Boyd DA, Gravel D et al. Hypervirulent Clostridium difficile

stra-ins in hospitalized patients, Canada. Emerg Infect Dis 2010;16(4):678–681. 8. Valiente E, Cairns MD, Wren BW. The Clostridium difficile PCR ribotype 027

li-neage: a pathogen on the move. Clin Microbiol Infect 2014;20(5):396–404. 9. Janezic S, Ocepek M, Zidaric V, Rupnik M. Clostridium difficile genotypes other

than ribotype 078 that are prevalent among human, animal and environ-mental isolates. BMC Microbiol 2012;12:48.

10. Goorhuis A, Bakker D, Corver J et al. Emergence of Clostridium difficile infec-tion due to a new hypervirulent strain, polymerase chain reacinfec-tion ribotype 078. Clin Infect Dis 2008;47(9):1162–1170.

11. Rupnik M, Widmer A, Zimmermann O, Eckert C, Barbut F. Clostridium

diffi-cile toxinotype V, ribotype 078, in animals and humans. J Clin Microbiol

2008;46(6):2146.

12. Bouttier S, Barc MC, Felix B, Lambert S, Collignon A, Barbut F. Clostridium

diffi-cile in ground meat, France. Emeng Infect Dis 2010;16(4):733–735.

13. Guidelines and recommendations. Centers for Disease Control and Preven-tion (online); http://www.cdc.gov/HAI/organisms/cdiff/Cdiff_clinicians.html 14. Martirosian G. Czy można wyeliminować Clostridium difficile ze środowiska

szpitalnego? Zakażenia 2013;4:18–22.

15. Martirosian G. Zmiany w epidemiologii, klinice, diagnostyce i leczeniu zaka-żeń Clostridium difficile. Zakażenia 2013;2:53–58.

16. Narodowy Program Ochrony Antybiotyków (online); www.antybiotyki.edu.pl 17. Ley RE. Harnessing microbiota to kill a pathogen: the sweet tooth of

Clostri-dium difficile. Nat Med 2014;20(3):248–249.