Detección molecular de toxígenos C difficile: ¿Gen de toxina A o B?

Las infecciones por Clostridium difficile (IDC) son la principal causa de diarrea adquirida en el hospital, afectando principalmente a los pacientes expuestos a antibióticos. Las infecciones se han asociado con estancias hospitalarias prolongadas y costos de atención médica significativos. Los cambios recientes en la epidemiología de la CDI incluyen una mayor incidencia y gravedad de la enfermedad, en parte debido a la aparición de la cepa (BI/NAP1/027), que ahora es endémica en muchos hospitales de los Estados Unidos.1 Los médicos también han observado un aumento de las infecciones en poblaciones de bajo riesgo y casos de ICD adquirida en la comunidad en ausencia de factores de riesgo tradicionales.

Solo las cepas C diff productoras de toxinas causan enfermedades y las toxinas A y B (codificadas por los genes TcdA y tcdB) parecen desempeñar un papel importante. Las toxinas son enterotoxinas proinflamatorias, pero la toxina B es una citotoxina más potente.2 La citotoxicidad directa de las heces, que detecta la toxina B, fue el primer ensayo de diagnóstico clínicamente útil que se desarrolló. A principios de la década de 1990, se desarrollaron inmunoensayos enzimáticos rápidos (EIA) para detectar la toxina A, que es más inmunogénica que la toxina B. Muchos laboratorios adoptaron estos ensayos porque eran convenientes y fáciles de usar.

En 2000, los brotes de casos graves de ICD debido a cepas que carecen de toxina A (variantes A-B+) fueron la primera pista de que la toxina A no era esencial para la enfermedad clínica.3,4 pacientes con CDI que albergaban estas cepas variantes fueron diagnosticados erróneamente porque sus muestras de heces fueron negativas por EIA específicos de toxina A.3 En ausencia de un tratamiento adecuado, algunos pacientes presentaron complicaciones graves de la ICD con resultados precarios, incluida la muerte.3,4 En respuesta a la aparición de cepas diff de la variante C de toxina A negativa, los fabricantes de kits desarrollaron nuevas EIA que también detectaron la toxina B porque ya no era aceptable detectar la toxina A sola.

La mayoría de los difc toxígenos causantes de enfermedades producen ambas toxinas. Sin embargo, las cepas de toxina A-B+ representan entre el 2% y el 11% de los casos de IDC5, con estimaciones más elevadas en Irlanda6 y Asia.7 Estas cepas, que se caracterizan por tener deleciones grandes en el gen TcdA, causan el mismo espectro de enfermedades que las que producen ambas toxinas, que van desde diarrea leve hasta colitis pseudomembranosa.4 Sin embargo, algunos informes sugieren que la enfermedad causada por cepas de toxina A-B+ es más probable que sea grave.7

Por el contrario, los informes de cepas causantes de enfermedades de origen natural que no producen toxina B (variantes de toxina A+B) son extremadamente raros. El único reporte en la literatura de infección con una cepa A + B fue un paciente con ICD recurrente, de quien se aislaron previamente aislados de DIFF de C que albergaban genes TcdA y tcdB.8 Muestras de heces del paciente durante los episodios diarreicos previos fueron positivas para la toxina B mediante un ensayo de citotoxicidad. Una investigación de la cepa A + B del tercer episodio reveló una ausencia completa del gen tcdB u otros genes necesarios para la producción de toxinas y una deleción en el gen TcdA.9 Además, la variante A + B no produjo ni la toxina A ni la toxina B in vitro, lo que puso en duda su relevancia como causa de los síntomas del paciente.

La capacidad de diseñar genéticamente diferencias C que solo producen toxina A (mutantes A + B) o toxina B (mutantes A-B+) e infectan a hámsters susceptibles con los mutantes ha llevado a dos investigaciones sobre la importancia individual de estas toxinas en el proceso de la enfermedad. En un estudio, los autores concluyeron que la toxina B es esencial para la enfermedad, mientras que la toxina A no es necesaria.10 El segundo estudio mostró que cualquiera de las dos toxinas era capaz de causar enfermedades, pero que las cepas mutantes que producían la toxina B por sí solas causaban enfermedades más graves.11 Aunque los dos estudios parecen contradecirse, los hallazgos de Lyras, et al, son más consistentes con lo que se ha observado en la práctica clínica hasta la fecha, en el sentido de que todas las cepas de diff C clínicamente relevantes (incluidas las variantes A+B+ y A-B+) producen toxina B y la ausencia de cepas causantes de enfermedades de origen natural que producen solo la toxina A.

Las pruebas de laboratorio para la detección de diff C toxígeno para confirmar un diagnóstico de ICD en pacientes siguen siendo un desafío debido al rendimiento de las EIA de toxina A/B de uso común o a los tiempos de respuesta para métodos más sensibles como el cultivo toxígeno.12 Las pruebas moleculares rápidas para la diff C toxigénica han mejorado significativamente la precisión con la que se puede diagnosticar y tratar a los pacientes con ICD. Con sensibilidades y especificidades confiables para el cultivo toxigénico, los médicos pueden confiar en los resultados de laboratorio que confirman su sospecha clínica de CDI o descartan la diferencia de C como la fuente de los síntomas de un paciente. De acuerdo con las nuevas guías de práctica clínica de SHEA/IDSA (Society for Healthcare Epidemiology of America and Infectious Diseases Society of America) para CDI en adultos, las pruebas de PCR parecen ser rápidas, sensibles y específicas y, en última instancia, pueden abordar las preocupaciones de las pruebas.12

Todos los ensayos de reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real, o PCR, aprobados por la FDA, se dirigen al gen de la toxina B (tcdB). La elección de tcdB como blanco molecular es ideal por varias razones: el papel esencial de la toxina B en el proceso de enfermedad10,11; la presencia de toxina B y tcdB en todas las cepas productoras de enfermedades; y la evidencia de que la detección de tcdB en pacientes sintomáticos se correlaciona bien con un diagnóstico preciso de CDI.13

La justificación de otras dianas, como el gen TcdA, es menos clara. Muchas cepas de diff A-B + variante C tienen deleciones en el gen de la toxina A14 y pueden no ser fiables como objetivo. A diferencia del gen tcdB, faltan estudios que demuestren que la detección del TcdA se correlaciona con la enfermedad clínica; y debido a que el gen también puede encontrarse solo en cepas que no causan enfermedad15,la detección del TcdA podría conducir a un diagnóstico erróneo de la CDI.

El diagnóstico de ICD requiere una combinación de síntomas clínicos y una detección precisa de diff toxigénica en las heces de un paciente sintomático.12 Cuando se usan adecuadamente y se limitan a pacientes con síntomas compatibles con la enfermedad clínica, los ensayos de PCR dirigidos al gen tcdB pueden facilitar el diagnóstico preciso de la ICD, lo que, a su vez, puede conducir a un mejor manejo del paciente con terapia adecuada e implementación rápida de medidas de control de infecciones.

Diane Kawa, PhD, SM (ASCP),
es la directora de Asuntos Científicos de BD en Franklin Lakes, Nueva Jersey.

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