Molecular havaitseminen toxigenic C difficile: toksiini A tai B geeni?

Clostridium difficile-infektiot (CDIs) ovat yleisin sairaalaripulin aiheuttaja, ja ne vaikuttavat pääasiassa antibiooteille altistuneisiin potilaisiin. Tartunnat ovat liittyneet pitkittyneisiin sairaalajaksoihin ja merkittäviin terveydenhuollon kustannuksiin. Viimeaikaiset muutokset CDI: n epidemiologiassa ovat lisääntyneet esiintyvyyden ja taudin vakavuuden vuoksi, mikä johtuu osittain (BI/NAP1/027) – kannan esiintymisestä, joka on nykyään endeeminen monissa yhdysvaltalaisissa sairaaloissa.1 kliinikot ovat myös havainneet infektioiden lisääntymistä aiemmin vähäriskisissä väestöryhmissä ja yhteisöstä hankituissa TKI-tapauksissa perinteisten riskitekijöiden puuttuessa.

vain toksiinia tuottavat C-diff-kannat aiheuttavat tauteja ja toksiineilla A ja B (joita koodaavat tcda-ja tcdB-geenit) näyttää olevan tärkeä rooli. Toksiinit ovat proinflammatorisia enterotoksiineja, mutta B-toksiini on voimakkaampi sytotoksiini.2 suora ulosteen sytotoksisuus, joka havaitsee toksiini B: n, oli ensimmäinen kliinisesti hyödyllinen diagnostinen määritys. 1990-luvun alussa kehitettiin nopeat entsyymi-immunomääritykset (EIAs) toksiinin a havaitsemiseksi, joka on immunogeenisempi kuin toksiini B. monet laboratoriot hyväksyivät nämä määritykset, koska ne olivat käteviä ja helppokäyttöisiä.

vuonna 2000 ilmenneet vakavat CDI-tapaukset, jotka johtuivat kannoista, joista puuttui a-toksiini (A-B+ – muunnokset), olivat ensimmäinen vihje siitä, että A-toksiini ei ollut välttämätön kliinisen sairauden kannalta.3,4 CDI-potilasta, joilla oli näitä varianttikantoja, diagnosoitiin väärin, koska heidän ulostenäytteensä olivat negatiivisia toksiini A: lle spesifisten EIA: iden vuoksi.3 asianmukaisen hoidon puuttuessa joillekin potilaille kehittyi vakavia CDI-komplikaatioita, joiden tulokset olivat huonoja, mukaan lukien kuolema.3,4 vastauksena toksiini a-negatiivisten varianttien C-diff-kantojen syntyyn kit-valmistajat kehittivät uusia EIAs: iä, joissa havaittiin myös toksiini B: tä, koska ei ollut enää hyväksyttävää havaita toksiinia a yksinään.

suurin osa tautia aiheuttavista toksigeenisistä C-eroista tuottaa molempia toksiineja. A-B+ – toksiinikantojen osuus on kuitenkin 2-11 prosenttia TAUTITAPAUKSISTA5, ja arviot ovat korkeammat Irlannissa6 ja Aasiassa.7 nämä kannat, joilla on suuria deleetioita tcdA-geenissä, aiheuttavat saman taudin kirjon kuin ne, jotka tuottavat molempia toksiineja, vaihtelevat lievästä ripulista pseudomembranoottiseen koliittiin.4 joidenkin raporttien mukaan A-B+ – toksiinikantojen aiheuttama tauti on kuitenkin todennäköisemmin vakava.7

sitä vastoin raportit luonnossa esiintyvistä tautia aiheuttavista kannoista, jotka eivät tuota toksiinia B (toksiini A+B – variantteja), ovat erittäin harvinaisia. Kirjallisuudessa ainoa raportti A+B – kannan tartunnasta oli potilas, jolla oli toistuva CDI, jolta aiemmin eristettiin sekä tcda-että tcdB-geenejä sisältäviä C-diff-isolaatteja.Aikaisempien ripulikohtausten aikana potilaalta otetuista ulostenäytteistä 8 oli sytotoksisuusmäärityksellä positiivisia B-toksiinin suhteen. Kolmannen jakson A+B – kannan tutkiminen paljasti tcdb-geenin tai muiden toksiinin tuotantoon tarvittavien geenien täydellisen puuttumisen ja tcda-geenin poiston.9 Futhermore, A + B-variantti ei tuottanut toksiinia A tai toksiinia B in vitro, mikä kyseenalaistaa sen merkityksen potilaan oireiden aiheuttajana.

kyky luoda geneettisesti C-diff, joka tuottaa ainoastaan toksiinia A (A+B – mutantit) tai toksiinia B (A-B+ mutantit) ja tartuttaa mutanteilla alttiit hamsterit, on johtanut kahteen tutkimukseen näiden toksiinien yksilöllisestä merkityksestä tautiprosessissa. Eräässä tutkimuksessa kirjoittajat päättelivät, että toksiini B on välttämätön taudille, kun taas toksiini A: ta ei tarvita.10 toinen tutkimus osoitti, että jompikumpi toksiini kykeni aiheuttamaan sairauksia, mutta että pelkästään toksiinia B tuottavat mutanttikannat aiheuttivat vakavampia sairauksia.11 Vaikka nämä kaksi tutkimusta näyttävät olevan ristiriidassa keskenään, Lyraksen ja muiden löydökset vastaavat paremmin tähänastista kliinistä käytäntöä, koska kaikki kliinisesti merkittävät C-diffin kannat (mukaan lukien A+B+ ja A-B+ – muunnokset) tuottavat toksiinia B ja koska luonnossa ei esiinny tautia aiheuttavia kantoja, jotka tuottavat ainoastaan toksiinia A.

laboratoriokokeet toksigeenisen C-diff: n toteamiseksi CDI-diagnoosin varmistamiseksi potilailla ovat edelleen haasteellisia, koska yleisesti käytetyt toksiini A/B EIA: t ovat tehokkaita tai herkempien menetelmien, kuten toksigeenisen viljelyn, läpimenoajat ovat muuttuneet.12 toksigeenisen C-diff: n nopea molekyylitestaus on parantanut merkittävästi sitä tarkkuutta, jolla CDI-potilaat voidaan diagnosoida ja hoitaa. Luotettavien toksigeenisen viljelmän herkkyyksien ja erityispiirteiden vuoksi lääkärit voivat luottaa laboratoriotuloksiin, jotka vahvistavat heidän kliinisen epäilynsä CDI: stä tai sulkevat pois C-diff: n, joka on potilaan oireiden lähde. Uuden SHEA/IDSA (Society for Healthcare Epidemiology of America and Infectious Diseases Society of America) clinical practice guidelines for CDI in adults, mukaan PCR-testaus näyttää olevan nopeaa, herkkää ja erityistä ja saattaa Viime kädessä puuttua testaukseen liittyviin huolenaiheisiin.12

kaikki FDA: n selvittämät reaaliaikaiset polymeraasiketjureaktion eli PCR: n määritykset kohdistuvat toksiini B-geeniin (tcdB). Tcdb: n valinta molekyylikohteeksi on ihanteellinen useista syistä: toksiini B: n olennainen rooli tautiprosessissa10,11; toksiini B: n ja tcdB: n esiintyminen kaikissa tautia tuottavissa kannoissa; ja näyttö siitä, että tcdb: n toteaminen oireilevilla potilailla korreloi hyvin CDI: n tarkan diagnoosin kanssa.13

muiden kohteiden, kuten tcdA-geenin, perustelut ovat epäselvempiä. Monilla A-B+ – muunnoksen C-muunnelmilla on poistumia a-gene14-toksiinista, eivätkä ne välttämättä ole luotettavia kohteena. Toisin kuin tcdB-geeni, tutkimukset, jotka osoittavat,että tcda: n osoittaminen korreloi kliinisen sairauden kanssa, puuttuvat; ja koska geeni saattaa löytyä myös yksinään muista kuin tautia aiheuttavista kannoista, 15 tcda: n osoittaminen voi mahdollisesti johtaa CDI: n väärään diagnoosiin.

CDI-diagnoosi edellyttää kliinisten oireiden yhdistämistä ja toksigeenisen C-eron tarkkaa toteamista oireilevan potilaan ulosteesta.12 kun tcdB-geeniin kohdistuvia PCR-määrityksiä käytetään asianmukaisesti ja ne on rajattu potilaisiin, joilla on kliiniseen tautiin viittaavia oireita, ne voivat helpottaa CDI: n tarkkaa diagnosointia, mikä puolestaan voi johtaa potilaiden parempaan hoitoon asianmukaisella hoidolla ja infektioiden torjuntatoimien pikaiseen toteuttamiseen.

Diane Kawa, PhD, SM(ASCP),
on johtaja, tieteelliset asiat BD Franklin Lakes, NJ.