© Borgis - Postępy Nauk Medycznych 1/2011, s. 57-63
*Krzysztof Bielecki
Zakażenie Clostridium difficile jako czynnik ryzyka w chirurgii
Clostridium difficile infection as a risk factor in surgery
Klinika Chirurgii Ogólnej i Przewodu Pokarmowego Centrum Medycznego Kształcenia Podyplomowego
w Warszawie
Kierownik Kliniki: dr hab. med. Wiesław Tarnowski, prof. CMKP
Streszczenie
W pracy została omówiona etiologia, patogeneza, objawy kliniczne i leczenie zakażenia Clostridium difficile. Zwrócono uwagę na wzrastającą częstość występowania zakażenia C. difficile związaną z nadmiernym i niekontrolowanym stosowaniem antybiotyków. W pracy przedstawiono klasyczne sposoby leczenia oraz nowe, alternatywne metody leczenia zakażenia. Clostridium difficile associated-diseases stanowią duże ryzyko szczególnie u chorych chirurgicznych.
Summary
Ethiology, pathogenesis, clinical symptoms and treatment of Clostridium difficile infection are presented. The increasing incidence of Clostridium difficcile infection due to an excessive and uncontrolled use of antibiotics is emphasized. In the paper well-known and novel,alternative methods of C. difficile infection treatment are presented. Patients who undergo surgical procedures are especially high risk of Clostridium difficile associated diseases.
Biegunki szpitalne stanowią duży problem kliniczny. Około 3-29% chorych otrzymujących antybiotyki ma biegunkę. W pierwszych 25 latach ery antybiotykowej za przyczynę biegunki poantybiotykowej uznawano zakażenie gronkowcem złocistym (Staphylococcus aureus). W 1935 roku Hall i O’Tod opisali beztlenową laseczkę i nazwali ją Bacillus difficilis (laseczka trudnorosnąca). Obecnie uważa się, że głównym czynnikiem etiologicznym biegunek jest ta gram-dodatnia bezwzględnie beztlenowa laseczka. W biegunce klindamycynozależnej co piąty chory może mieć zakażenie Clostridium difficile (ryzyko zakażenia ok. 21%). W warunkach doświadczalnych i klinicznych u ludzi wykazano, że C. difficile powoduje zapalenie okrężnicy i powstawanie błon rzekomych. W roku 1978 wykazano obecność C. difficile jako etiologicznego patogenu w biegunkach poantybiotykowych (1).
Z punktu widzenia mikrobiologicznego historię ludzkości można podzielić na dwie ery:
1. era przedantybiotykowa do lat 40. XX wieku – rozpoznawano pojedyncze przypadki ciężkich biegunek, które teraz można zakwalifikować jako zakażenie C. difficile,
2. era antybiotykowa – charakteryzująca się m.in.wzrastającą częstością zakażeń C. difficile. W ostatnim dziesięcioleciu liczba nowych zachorowań zwiększyła się 50-krotnie w stosunku do poprzedniego okresu.
Zakażenie Clostridium difficile jest odpowiedzialne za 10-25% przypadków poantybiotykowych biegunek, za 50-75% przypadków poantybiotykowych zapaleń okrężnicy i za 90-100% przypadków poantybiotykowego rzekomobłoniastego zapalenia okrężnicy. Patogen ten występuje we florze jelitowej u 2% zdrowych osobników i zwiększa się z wiekiem do 14% (2). Od roku 2000 nowy, bardzo wirulentny szczep C. difficile tzw NAP1/BI/027 jest odpowiedzialny za większość zakażeń. W 2005 roku szczep ten wykryto także i w Polsce).
Wyodrębniono 3 zasadnicze czynniki ryzyka wystąpienia biegunki w następstwie zakażenia C.difficile:
1. wszechobecna i niekontrolowana antybiotykoterapia,
2. coraz bardziej zaawansowany wiek chorych,
3. pobyt w szpitalu (zakażenie szpitalne).
Clostridium difficile associated disease (CDAD) jest anglojęzycznym akronimem, który obejmuje poantybiotykową biegunkę i rzekomobłoniaste zapalenie okrężnicy. Stany te jako schorzenia są znane od ponad 30 lat i są już dobrze zdefiniowane głównie jako jatrogenne powikłania po stosowaniu antybiotyków (5). CDAD może występować w różnych postaciach od łagodnej, niepowikłanej biegunki poprzez sepsę, aż do zgonu włącznie. Przenoszenie zakażenia odbywa się drogą kałowo-ustną (ang. fecal-oral route), głównie poprzez ręce pacjentów i pracowników ochrony zdrowia. C. difficile dostaje się do przewodu pokarmowego w postaci wegetatywnej lub w postaci zarodników, opornych na kwaśnie środowisko żołądka. W jelicie cienkim zarodniki przekształcają się w formę wegetatywną. W jelicie grubym C. difficile namnaża się jeśli prawidłowa flora jelitowa ulega zaburzeniu pod wpływem leczenia antybiotykami.
CDAD według danych US Center for Disease Control and Prevention występuje od 31 na 100 000 (w roku 1996) do 61 na 100 000 (w 2003 roku) hospitalizowanych pacjentów (6). Od 1990 roku częstość zakażeń C. difficile wzrosła ponad 50-krotnie. Ogólna śmiertelność z powodu CDAD wynosi od 6-30%. Okres inkubacji choroby od momentu zakażenia do wystąpienia objawów nie jest ostatecznie zdefiniowany. Niekiedy objawy zakażenia występują już w trakcie stosowania antybiotyków a niekiedy choroba objawia się w wiele tygodni po zakończeniu stosowania antybiotyków.
C. difficile wytwarza trzy toksyny:
1. toksynę A – enterotoksynę (TcdA)
2. toksynę B – cytotoksynę (TcdB)
3. toksynę binarną (CDT) – nie jest poznana jej rola w chorobowości związanej z zakażeniem C. difficile.
Toksyny są odpowiedzialne za zapalenie jelit, wzmożoną produkcję śluzu i płynu jelitowego oraz uszkodzenie błony śluzowej jelita, co prowadzi do nasilonej biegunki i zapalenia okrężnicy. Toksyna A przyciąga neutrofile, monocyty i zwiększa wydzielanie płynu zapalnego, zaś toksyna B uszkadza komórki nabłonka jelitowego co prowadzi do powstawania błon rzekomych i wodnistej,nasilonej biegunki. Za ostatnio występujące epidemie zakażenia C. difficile odpowiada szczep NAP 1/BI/027, który wytwarza 16 razy więcej toksyny A i 23 razy więcej toksyny B w porównaniu do poprzednio występujących szczepów (6).
Toksyny znajdują się w kale u 10-25% pacjentów z biegunką poantybiotykową i u ponad 95% chorych z rzekomobłoniastym zapaleniem okrężnicy.
Toksyny A i B (glukotransferazy) inaktywują białka z nadrodziny Rho, niszcząc cytoszkielet komórki i indukują apoptozę komórek eukariotycznych.
Obserwuje się szerokie nosicielstwo C. difficile w śro- dowisku i w przewodzie pokarmowym zwierząt.
Nosicielstwo C. difficile u ludzi w Europie i USA wynosi 2-3% a w Japonii 4,2-17,5%. Obserwuje się wysokie nosicielstwo u noworodków do 2. r.ż., które wynosi 13-70% (4).
Chorobowość C. difficile zależy od toksyny A i toksyny B. C. difficile niszczy poprzez działanie toksyn barierę nabłonka jelitowego, którego komórki stają się dostępne dla licznych bakterii bytujących w świetle przewodu pokarmowego.
Czynnikami ryzyka rozwoju CDAD jest szpitalna antybiotykoterapia szeroko spektralnymi antybiotykami oraz takie czynniki jak zaawansowany wiek chorego (powyżej 75. r.ż.), długi okres hospitalizacji, choroby a szczególnie operacje lub procedury endoskopowe w obrębie przewodu pokarmowego, obecność zgłębnika nosowo-żołądkowego, leczenie przeciwwrzodowe, inhibitorami pompy protonowej lub antagonistami receptorów histaminowych, chemioterapia, immunosupresja, przeszczepy, a zwłaszcza przeszczepy serca, kobiety w okresie połogu, kontakt z chorym zakażonym (8).
Wszystkie antybiotyki na czele z klindamycyną i beta-laktamami (ampicilina, amoksycyklina, cefalosporyny), flurochinolonami, z wyjątkiem aminoglikozydów, stanowią ryzyko wystąpienia CDAD. Flurochinolony czterokrotnie zwiększają ryzyko zakażenia C. diffcile. Tygecyklina i tazocin (piperacilina + tazobactam) redukują liczbę bacteroides species w jelicie ale nie zwiększają ryzyka zakażenia C. difficile (4, 5). Choroba nowotworowa conajmniej trzykrotnie zwiększa ryzyko zakażenia C. diffcile.
Zakażenie C. difficile w warunkach pozaszpitalnych stanowi obecnie ok. 10-25 zachorowań na 100 000 i stale ta częstość wzrasta. Takie choroby jak choroba wrzodowa (zwłaszcza po eradykacji H. pylori), zarzucanie żołądkowo-przełykowe, niewydolność nerek, cukrzyca, choroba uchyłkowa jelita grubego, chłoniaki, przewlekłe stosowanie niesterydowych leków przeciwzapalnych, nieswoiste zapalenia jelit zwiększają także ryzyko zakażenia C. diffcile. Obecnie obserwuje się wzrost zachorowań w grupie dzieci i młodzieży. Kiedyś te grupy były grupami niskiego ryzyka zachorowania na zakażenie C. diffcile. Obserwuje się znaczący wzrost zakażeń C. difficile u chorych, u których stosuje sie inhibitory pompy protonowej (IPP) (9). IPP zwiększają trzykrotnie ryzyko zakażenia C. diffcile (10).
Kliniczne spektrum objawów schorzeń wywołanych przez C. difficile zależy od następujących czynników:
1. stanu ogólnego pacjenta;
2. ciężkości choroby podstawowej;
3. wieku chorego;
4. poziomu wirulencji szczepu C. difficile.
W patogenezie CDAD istotną rolę odgrywają następujące czynniki:
1. uszkodzenie fizjologicznej flory jelitowej przez antybiotyki;
2. ekspozycja na zakażenie C. difficile;
3. czynniki związane z gospodarzem jak wiek, choroba podstawowa, osłabienie czynności układu odpornościowego.
Najczęstsze postacie kliniczne CDAD to:
1. biegunki poantybiotykowe;
2. zapalenie okrężnicy bez błon rzekomych;
3. rzekomobłoniaste zapalenie okrężnicy.
Rozpoznanie choroby ustala sie na podstawie następujacych kryteriów:
1. Charakterystyczny zespół objawów klinicznych: kurczowe bóle brzucha, gorączka, objawy niedrożności jelit lub objawy zapalenia otrzewnej, narastająca leukocytoza (powyżej 25 000/mm3), pogarszający się stan ogólny chorych.
2. Biegunka (powyżej 5 luźnych stolców/dobę), objawy zespołu toksycznego rozszerzenia okrężnicy (toxic megacolon).
3. Pojawienie się wyżej wymienionych objawów pod- czas stosowania antybiotyków lub do 8 tygodni po ich odstawieniu.
4. W kolonoskopii widoczne są błony rzekome w okrężnicy, najczęściej w jej lewej połowie.
5. Obraz histologiczny wycinków błony śluzowej okrężnicy (pobranych podczas kolonoskopii) charakterystyczny dla zapalenia okrężnicy i zakażenia C. difficile.
6. Wykrycie w próbkach kału toksynotwórczych szczepów C. difficile lub toksyny A i B. W próbkach stolca stwierdza sie dużą liczbę leukocytów (11).
Jakie są korzyści i niekorzystne aspekty dostępnych metod diagnostycznych?
1. Endoskopia – można ją wykonać w ciągu 2 godzin, ma czułość ok. 50%, pozwala rozpoznać rzekomobłoniaste zapalenie okrężnicy. W czasie badania należy zachować szczególną ostrożność ze względu na ryzyko przedziurawienia okrężnicy.
2. Posiew kału na beztlenowce – trwa ok. 72 godz., czułość 90-100%.
3. Testy enzymatyczne ELISA wykrywające obecność toksyny A i B w kale chorego – można wykonać je w ciągu 2 godzin, czułość 80-95%, łatwość wyko-nania.
4. Immunochromatograficzne badanie obecności toksyny A – czas wykonania, 1 godzina, test jest łatwy i szybki, nie wykrywa kompleksu toksyn A i B, nie wykrywa bakterii C. difficile.
Objawy kliniczne CDAD
Objawy są zróżnicowane, od łagodnej biegunki do zagrażającego, życiu rzekomobłoniastego zapalenia okrężnicy. Choroba zaczyna sie nudnościami, kurczowymi bólami brzucha, biegunką (stolce wodnis-te, śluzowe, zielone o charakterystycznym zapachu).Postępuje odwodnienie, narasta temperatura ciała i tachykardia, narasta leukocytoza w krwi obwodowej (zwykle powyżej 25 000/mm3), u ok. 40% chorych pojawia sie krew w stolcu. W badaniu FSS stwierdza się rzekome błony i żółte tarczki na błonie śluzowej okrężnicy. Błony rzekome rzadko są widoczne w bliższej części okrężnicy. Objawami wskazującymi na ciężkość zakażenia C. difficile jest zespół objawów toxic megacolon, narastająca niedrożność porażenna jelit, wysoka leukocytoza, ciężka hipoalbuminemia, konieczność kolektomii,wstrząs septyczny, które często prowadzą do śmierci chorego. Powikłania te występują częściej u pacjentów w podeszłym wieku a czynnikami wywołującym są fluorochinolony lub cefalosporyny. Wymienione objawy są charakterystyczne dla postaci piorunującej zakażenia, która występuje w około 8% przypadków i jest obciążona śmiertelnością ponad 30%.
Zakażenie C. difficile prawie zawsze dotyczy jelita grubego, chociaż są opisywane przypadki zakażenia w obrębie jelita krętego u chorych po kolektomii.
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Bartlett JG, Chang TW, Gurwith M et al.: Antibiotic-associated pseudomembranous colitis due to toxin-producing clostridia. N Engl J Med 1978; 298: 531-534.
2. Murphy C, Vernon M, Cullen M: Intravenous immunoglobulin for resistant Clostridium difficile infection. Age and Aging 2006; 35: 85-86.
3. Pituch HM: Zakażenia Clostridium difficile w Polsce-nowa epidemiologia. Praca habilitacyjna, Warszawski Uniwersytet Medyczny, Warszawa 2008.
4. Pituch H, Bakker D, Kuijper E et al.: First isolation of Clostridium difficile PCR-ribotype 027/toxinotype III in Poland. Polish J of Microbiology 2008; 57 (3): 267-268.
5. Bartlett JG: Narrative Review: The new epidemic of Clostridium difficile-associated enteric disease. Ann Intern Med 2006; 145: 758-764.
6. Sunenshine RH, McDonald LC: Clostridium difficile – associated disease: new challenges from an established pathogen. Cleveland Clinic Journal of Medicine 2006; 73 (2): 187-197.
7. Gourevitch D, Hawkey P: Clostridium difficile infection and burgery. Br J Surg 2009; 96, 1: 3-6.
8. Hookman P. Barkin JS: Clostridium difficile associated infection, diarrhea and colitis. World J.Gastroenterol 2009; 15 (13): 1554-1580.
9. Akhtar AJ, Shaheen M: Increasing incidence of Clostridium difficile – associated diarrhera in African-American and Hispanic patients: association with the use of proton pump inhibitor therapy. J Natl Med Assoc 2007; 99: 500-504.
10. Dial S, Delaney JA, Barkun AN et al.: Use of gastric – suppressive agents and the risk of community-acquired Clostridium difficile – associated disease. JAMA 2005; 294: 2989-2995.
11. Szkaradkiewicz A: Antybiotykoterapia w ciężkich zakażeniach wewnątrzbrzusznych. Zakażenia 2008; 6: 21-25.
12. Fekety R: Guidelines for the diagnosis and management of Clostridium diffcile – associated diarrhea and colitis. American College of Gastroenterology Practice Parameters Committee. Am J Gastroenterol 1997; 92: 739-750.
13. Teasley DG, Gerding DN, Olson MM et al.: Prospective randomized trial of metronidazole versus vancomycin for Clostridium difficile – associated diarrhea and colitis. The Lancet Saturday 1983.
14. Musher DM, Aslam S, Logan N et al.: Relatively poor outcome after treatment of Clostridium diffcile colitis with metronidazole. Clinical Infectious Diseases 2005; 40: 1586-1590.
15. Wullt M, Odenholt I: A double-blind randomized controlled trial of fusidic acid and metronidazol for treatment of an initial episode of Clostridium difficile – associated diarrhoea. J of Antimicrobial Chemotherapy 2004; 54: 211-216.
16. Noren T, Akerlund T, Wullt M et al.: Mutations in fusA associated with posttherapy fusidic acid resistance in Clostridium difficile. Antimicrobial Agents and Chemiotherapy 2007; 51 (5, 1): 840-1843.
17. Fausto de Lalla, Nicolin R, Rinaldi E et al.: Prospective study of oral teicoplanin versus oral vancomycin for therapy of pseudomembraneous colitis and Clostridium difficile – associated diarrhea. Antimicrobial Agents and Chemiotherapy 1992; 36 (10): 2192-2196.
18. Pelaez T, Alcala T, Alonso R et al.: Reassessment of Clostridium difficile susceptibility to metronidazole and vancomycin. Antimicrobial Agents and Chemiotherapy 2002; 46 (6): 1647-1650.
19. Pelaez T, Alcala L, Alonso R et al.: In vitro activity of ramoplanin against Clostridium difficile, including strains with reduced susceptibility to vancomycin or with resistance to metronidazole. Antimicrobial Agents and Chemiotherapy 2005; 49 (3); 1157-1159.
20. Musher DM, Logan N, Hamill RJ et al.: Nitazoxamide for the treatment of Clostridium difficile colitis. Clinical Infection Diseases 2006; 43: 411-420.
21. O’Connor JR, Galang MA, Sambol SP et al.: Rifampin and Rifaximin Resistance in clinical isolates of Clostridium difficcile Antimicrobial Agents and Chemiotherapy 2008; 52 (8): 2813-2817.
22. Jiang ZD, DuPont HL, La Rocco M et al.: In vitro susceptibility of Clostridium difficile to rifaximin and rifampin in 359 consecutive isolates at a university hospital in Houston Texas. J Clin Pathol 2010; 63: 355-358.
23. Garey KW, Jiang Z D, Bellard A et al.: Rifaximin in treatment of recurrent Clostridium difficile – associated diarrhea: an uncontrolled pilot study. J Clin Gastroenterol 2009; 43 (1): 91-92.
24. Herpers BL,Vlaminckx B,Burkhardt O et al.: Intravenous tigecycline as adjunvtive or alternative therapy for severe refractory Clostridium difficile infection. Clinical Infection Diseases 2009; 48: 1732-1735.
25. Surawicz CM, Mc Farland LV, Greenberg RN et al.: The search for a better treatment for recurrent Clostridium difficile disease: use of high-dose vancomycin combined with Saccharomyces boulardii. Clin Inf Dis 2000; 31: 1012-1017.
26. Louie TJ, Peppe J,Watt CK et al.: Tolevamer , a novel nonantibiotic polymer compared with vancomycin in the treatment of mild to moderately severe Clostridium difficile – associated diarrhea. Clin Inf Dis 2006; 43: 411-420.
27. Sougioultzis S, Kyne L, Drudy D et al.: Clostridium difficile toxoid vaccine in recurrent C. difficile – associated diarrhea. Gastroenterology 2005; 128: 764-770.
28. Girotra M, Khan JM, Damisse P et al.: Clinical predictors of fulminant colitis in patients with Clostridium difficile infection. Abstracts Digestive Disease Week. Chcago 2010; 1234.
29. Young GK, Byung-Ik J, Eun JCh et al.: Association of proton pump inhibitors with recurrent Clostridium difficile associated disease: a matched case-control analysis by using propensity score. Abstracts (nr S. 1231) Digestive Disease Week, Chicago 2010.
30. Im GY, Modayil RJ, Geier SJ et al.: Is the appendix protective against Clostridium difficile recurrence? Abstracts (nr S. 1233) Digestive Disease Week, Chicago 2010.
31. Lowy I, Molrine DC, Leov BA et al.: Treatment with monoclonal antibodies against Clostridium difficile toxins. N Engl J Med 2010; 362: 197-205.
32. Nood van E, Speelman P, Kuijper EJ et al.: Struggling with recurrent Clostridium difficile infections: is donor faeces the solution? Eurosurveillance 2009; 14 (34): 1-6.
33. Cohen SH, Gerding DN, Johnson S et al.: Clinical Practice Guidelines for Clostridium difficile Infection in adults: 2010 update by the society for Healthcare Epidemiology of America (SHEA) and the Infectious Diseases Society of America (IDSA). Infect Control Hosp Epidemiol 2010; 31 (5): 000-000.