En el año 2003, varios hospitales de las ciudades de Montreal y sus alrededores en Québec, Canadá, mostraron un marcado incremento de las infecciones y complicaciones fatales asociadas a Clostridium difficile, una bacteria que se encuentra frecuentemente en el tracto intestinal. Se ha visto que usualmente este patógeno induce cuadros diarreicos luego de tratamientos prolongados con antibióticos, siendo la primera causa de diarrea infecciosa nosocomial. El rango de sintomatología varía, abarcando desde una diarrea convencional a un cuadro de colitis fulminante, aunque sólo entre el 1 y el 5% desencadena en una enfermedad severa, que, en algunos casos, puede llegar a la colectomía, cuidados intensivos, o a la muerte.

En el 2004, científicos liderados por la Dra Vivian Loo, de la Universidad McGill de Canadá, iniciaron un estudio prospectivo en 12 hospitales de Québec para determinar las causas de la alta incidencia hospitalaria de los casos de diarrea asociados a C. difficile y al mismo tiempo evaluar sus complicaciones, morbilidad y mortalidad.

Para ello trabajaron con un total de 1703 pacientes, los cuales se relacionaron a un total de 1719 episodios de diarrea nosocomial asociada a C. difficile. La tasa de mortalidad calculada por 30 días arrojó un valor de 6,9 %, mientras que la incidencia de la patología fue de 22,5 por 1000 admisiones.

Virulencia de C. difficile

El mecanismo de virulencia de la bacteria involucra dos toxinas: “A” y “B”. Los genes que contienen la información para la producción de estas toxinas son el tcdA y el tcdB respectivamente. A su vez existen dos genes regulatorios el tcdC y el tcdD. La producción de estas toxinas es regulada negativamente por el tcdC, por lo cual deleciones de este gen o variabilidad en su secuencia (polimorfismos) lleva a un incremento de estas toxinas.
Adicionalmente se ha descripto otra toxina (toxina binaria) cuyos genes se encuentran en una región diferente del genoma de la bacteria, y se denominan cdtA  y cdtB. El primero causa la muerte celular por disrupción de los filamentos de actina de la célula y el segundo permite el anclaje y la traslocación de la bacteria hacia el medio intracelular.

Hipótesis y desarrollo del trabajo

Los científicos hipotetizaron que debería existir una cepa bacteriana común a todos los casos registrados en múltiples instituciones, y que la misma podría presentar alta virulencia relacionada a la presencia de la toxina binaria y deleciones parciales del gen regulatorio tcdC.

Para esto colectaron información de cada hospital, incluyendo factores como capacidad de camas y admisiones edad-específicas. Por otro lado se recopilaron los datos de edad y sexo para cada paciente, área donde fue adquirida la diarrea asociada a C. Difficile (cirugía, oncología, etc), y si el paciente recibió antibióticos en el hospital dentro de las seis semanas anteriores al diagnóstico de C. difficile. Además se tomaron en cuenta otros factores donde se recopilaron datos como la tasa de mortalidad, colectomías, y cuidados intensivos debidos a la infección por esta bacteria. Para el caso de los decesos, dos médicos juzgaron independientemente si la infección por C. difficile fue un caso atribuible, contribuyente o no relacionado al motivo de muerte. En caso de no acordar, los dos médicos alcanzaron un consenso.

La presencia de infección asociada a C. difficile fue definida por la aparición de un cuadro de diarrea junto a un ensayo positivo para la toxina A y/o B, por diarrea súbita con otro diagnóstico que no se explique salvo por una colitis pseudomembranosa, o por evidencia histológica de la condición.

Un caso fue considerado como “nosocomial” si los síntomas comenzaron luego de las 72 hs o más, desde el momento de haber sido admitido, o si la infección por C. difficile. Fue diagnosticada dentro de un mes después de realizada la admisión.
Un episodio fue considerado nuevo si ocurrió luego de más de 8 semanas después de una diagnosis de diarrea asociada a C. difficile.
Adicionalmente se hicieron ensayos bioquímicos de rutina para la detección de la bacteria y de su toxina en las instituciones participantes. A estos se sumaron análisis específicos para la detección de la toxina binaria y para evaluar deleciones parciales del gen regulatorio tcdC.

Para analizar la resistencia de las cepas bacterianas aisladas, se realizó un test de susceptibilidad en los que se expuso a las cepas frente a diferentes antibióticos: gatifloxacina, levofloxacina, moxifloxacina, ciprofloxacina (que pertenecen al grupo de las fluoroquinolonas), clindamicina, metronidazol y vancomicina.

Resultados

De 157 muestras de C. difficile , 132 mostraron la existencia de genes de la toxina binaria junto a una deleción  del gen regulatorio tcdC. De ellas 129 mostraron tener similitud entre sí, por lo que constituirían una cepa con características comunes (cepa mayoritaria o predominante).

No obstante, fue observada diarrea severa asociada a la cepa mayoritaria de C. difficile en 20 de 129 pacientes. Luego, 22 de 132 pacientes presentaron la bacteria que contenía la toxina binaria y la deleción del gen regulatorio.
El análisis de susceptibilidad hecho en la cepa predominante mostró resistencia a los siguientes antibióticos: gatifloxacina, levofloxacina, moxifloxacina, ciprofloxacina. Por otro lado se observó susceptibilidad a clindamicina, metronidazol y vancomicina.

Conclusiones y discusión

La incidencia de la diarrea asociada a C. difficile, aumentó 4 veces respecto a estudios realizados en 1997, en 18 instituciones médicas de Canadá (incidencia de la patología de 6 por 1000 admisiones, y un 1,5% correspondiente a la tasa de mortalidad en 1997 versus una incidencia de 22,5 por 1000 admisiones y una tasa de mortalidad del 6,9% en el 2003).

Se observa que la edad de mayor incidencia es posterior a los 50 años y la mayor incidencia mortalidad se da después de los 60 años, consistentemente con estudios suecos que muestran un incremento en la incidencia de C. difficile correlativo a la edad.
Los resultados de los ensayos de laboratorio evidenciaron que hay una cepa predominante que circula entre los distintos hospitales participantes en el presente estudio, que por otro lado, poseen las mismas características de cepas aisladas en EEUU y Europa. Se hipotetiza que esta cepa debe haber sido importada a Québec o bien que se puede haber desarrollado producto de una mutación de una cepa circulante preexistente.

La contribución de la toxina binaria a la virulencia aún no esta bien definida, sin embargo, se cree que pueden actuar distintos factores en forma sinérgica para contribuir a la virulencia de la bacteria (presencia de toxinas sumada a deleción del gen regulatorio)
La exposición a antibióticos es la causa principal que desencadena la diarrea asociada a C. difficile, siendo los que pertenecen al grupo de las fluoroquinolonas los que están asociados con un mayor riesgo de diarrea asociada a C. difficile. Se cree que el uso de nuevas fluoroquinolonas ha promovido el crecimiento aumentado de la cepa resistente, similar a lo observado en la resistencia de la bacteria a clindamicina, luego de que los pacientes recibieran este antibiótico.

La transmisión de esta cepa predominante puede haberse relacionado con la transferencia de pacientes colonizados o infectados con la bacteria, o tal vez de trabajadores de la salud colonizados que trabajan en múltiples instituciones. También se ha visto la influencia de factores como cantidad de gente en habitaciones y baños compartidos, observándose que la incidencia disminuye en pacientes que están alojados en habitaciones no compartidas.
Si bien el presente estudio presenta algunas limitaciones puede concluirse en resumen que: -Se ha identificado una cepa predominante asociada con las tasas de diarrea severa inducidas por C. difficile en un número considerable de hospitales en Québec.

-La resistencia a las fluoroquinolonas puede haber actuado como agente selector en la dispersión de este organismo
-La presencia de los genes de la toxina binaria, y las deleciones en el gen regulatorio tcdC pueden conferir una virulencia incrementada, llevando al aumento de las tasas de mortalidad y morbilidad observadas.
-Este “estallido” en la infección por C. difficile muestra como los patógenos pueden cambiar su comportamiento y emerger como nuevas amenazas.