Molekulární detekce toxigenního C difficile: Toxin a nebo B Gen?

infekce Clostridium difficile (CDI)jsou hlavní příčinou průjmu získaného v nemocnici, který postihuje především pacienty vystavené antibiotikům. Infekce byly spojeny s prodlouženými pobyty v nemocnici a významnými náklady na zdravotní péči. Nedávné změny v epidemiologii CDI zahrnují zvýšený výskyt a závažnost onemocnění, částečně kvůli vzniku kmene (BI / NAP1 / 027), který je nyní endemický v mnoha amerických nemocnicích.1 kliničtí lékaři také pozorovali zvýšené infekce u dříve nízkorizikových populací a případů CDI získané v komunitě při absenci tradičních rizikových faktorů.

pouze kmeny C diff produkující toxin způsobují onemocnění a zdá se, že toxiny a A B (kódované geny tcdA a tcdb) hrají důležitou roli. Toxiny jsou prozánětlivé enterotoxiny, ale toxin B je silnější cytotoxin.2 přímá cytotoxicita stolice, která detekuje toxin B, byla prvním klinicky užitečným diagnostickým testem, který byl vyvinut. V časných 1990, rychlé enzymové imunoanalýzy (Eia) byly vyvinuty pro detekci toxinu A, který je více imunogenní než toxin B. Mnoho laboratoří přijaty tyto testy, protože byly pohodlnější a snadnější k použití.

v roce 2000 byla ohniska závažných případů CDI v důsledku kmenů, které postrádají toxin A (varianty A-B+), prvním vodítkem, že toxin a není nezbytný pro klinické onemocnění.3,4 CDI pacientů majících tyto variantní kmeny byly misdiagnosed, protože jejich vzorky stolice byly negativní toxin-zvláštní posouzení vlivů na životní prostředí.3 při absenci vhodné léčby se u některých pacientů vyvinuly závažné komplikace CDI se špatnými výsledky, včetně úmrtí.3,4 v reakci na vznik toxinu a-negativních variantních kmenů C diff vyvinuli výrobci souprav nové EIA, které také detekovaly toxin B, protože již nebylo přijatelné detekovat samotný toxin a.

většina toxigenních C způsobujících onemocnění produkuje oba toxiny. Kmeny toxinu a-B+ však představují 2% až 11% případů CDI5 s vyššími odhady v Irsku6 a Asii.7 Tyto kmeny, které jsou charakterizovány jako mají velké delece v genu tcdA způsobit stejné spektrum onemocnění jako ty, produkci toxinů, od mírného průjmu až pseudomembranózní kolitida.4 Některé zprávy však naznačují, že onemocnění způsobené kmeny toxinu a-B+ je pravděpodobnější, že bude závažné.7

naproti tomu zprávy o přirozeně se vyskytujících kmenech způsobujících onemocnění, které neprodukují toxin B (varianty toxinu a+B), jsou extrémně vzácné. Jedinou zprávou v literatuře o infekci kmenem a + B byl pacient s rekurentním CDI, od kterého byly dříve izolovány izoláty C diff, které obsahovaly geny tcdA i tcdb.8 vzorků stolice od pacienta během předchozích průjmových epizod bylo pozitivní na toxin B testem cytotoxicity. Vyšetřování kmene a + B ze třetí epizody odhalilo úplnou nepřítomnost genu tcdB nebo jiných genů nezbytných pro produkci toxinů a deleci v genu tcdA.9 kromě toho Varianta A + B in vitro neprodukovala toxin A ani toxin B, což zpochybňovalo jeho význam jako příčinu symptomů pacienta.

schopnost geneticky inženýr C diff, který produkuje pouze toxin A (A+B – mutanty) nebo toxin B (A-B+ mutanti) a infikuje vnímavého křečky s mutanty vedla na dvě šetření zaměřená na individuální význam těchto toxinů v procesu onemocnění. V jedné studii autoři dospěli k závěru, že toxin B je nezbytný pro onemocnění, zatímco toxin a není nutný.10 druhá studie ukázala, že buď toxin byl schopen způsobit nemoc, ale že mutantní kmeny produkující toxin B sám způsobil závažnější onemocnění.11 Zatímco dvě studie se zdá, že odporují jeden druhému, zjištění Lyras, et al, jsou více v souladu s tím, co je pozorováno v klinické praxi k dnešnímu dni, že všechny klinicky relevantní C diff kmenů (včetně A+B+ a-B+ varianty) produkují toxin B a absence přirozeně se vyskytující nemoc-působit kmeny, které produkují pouze toxin A.

Laboratorní testy pro detekci toxigenic C diff potvrdit diagnózu CDI u pacientů zůstává výzvou vzhledem k výkonu běžně používaných toxin A/B posouzení vlivů na životní prostředí nebo doby obratu pro citlivější metody jako toxigenic kultury.12 rychlé molekulární testování toxigenního C diff významně zlepšilo přesnost, s jakou mohou být pacienti s CDI diagnostikováni a léčeni. Spolehlivé citlivost a specificitu pro toxigenic kultury, je lékařům může věřit laboratorní výsledky, které potvrzují jejich klinické podezření na CDI nebo vyloučit C diff jako zdroj pacientovy příznaky. Podle nového SHEA/IDSA (Society for Healthcare Epidemiology of America a Infekčních Chorob Society of America) klinické praxe pokyny pro CDI u dospělých, PCR testování se zdá být rychlý, citlivý a specifický a, nakonec, se může zabývat testování týká.12

všechny testy polymerázové řetězové reakce v reálném čase vymazané FDA nebo PCR se zaměřují na gen toxinu B (tcdb). Výběr tcdB jako molekulární cíl je ideální z několika důvodů: zásadní úlohu toxin B v nemoci process10,11; přítomnost toxinu B a tcdB ve všech onemocnění produkující kmeny; a důkaz, že detekce tcdB u symptomatických pacientů koreluje dobře s přesné diagnostice CDI.13

důvody pro jiné cíle, jako je gen tcdA, jsou méně jasné. Mnoho kmenů a-B+ variant C diff má delece v toxinu a gene14 a nemusí být spolehlivé jako cíl. Na rozdíl od genu tcdB, studií, které prokazují, že detekce tcdA koreluje s klinickým onemocněním chybí; a protože gen může být také našel sám v non-nemoc-působit kmeny,15 detekce tcdA by mohla vést k nesprávné diagnostice CDI.

CDI diagnóza vyžaduje kombinaci klinických příznaků a přesná detekce toxigenic C diff v symptomatického pacienta stolice.12 při vhodném a omezeném použití u pacientů s příznaky odpovídajícími klinickému onemocnění mohou PCR testy zaměřené na gen tcdB usnadnit přesnou diagnózu CDI, což může vést k lepší léčbě pacientů s vhodnou terapií a okamžitému zavedení opatření pro kontrolu infekce.

Diane Kawa, PhD, SM (ASCP),
je ředitelkou vědeckých záležitostí v BD ve Franklin Lakes, NJ.