Molekylær deteksjon av toxigenic c difficile: Toksin a eller b gen?

Clostridium difficile-infeksjoner (Cdis) er den viktigste årsaken til sykehuservervet diare, hovedsakelig hos pasienter eksponert for antibiotika. Infeksjoner har vært forbundet med lengre sykehusopphold og betydelige helsekostnader. Nylige endringer i epidemiologi av CDI inkluderer økt forekomst og sykdom alvorlighetsgrad, delvis på grunn av fremveksten av (BI/NAP1 / 027) stammen som nå er endemisk i MANGE amerikanske sykehus.1 Klinikere har også observert økte infeksjoner i tidligere lavrisikopopulasjoner og tilfeller AV lokalt oppkjøpt CDI i fravær av tradisjonelle risikofaktorer.

Bare toksinproduserende c-diff-stammer forårsaker sykdom, og toksinene A Og B (kodet av tcda-og tcdb-genene) ser ut til å spille viktige roller. Toksinene er proinflammatoriske enterotoksiner, men toksin B er et mer potent cytotoksin.2 Direkte avføring cytotoksisitet, som oppdager toksin B, var den første klinisk nyttige diagnostiske analysen som ble utviklet. På begynnelsen av 1990-tallet ble rapid enzyme immunoassays (EIAs) utviklet for å oppdage toksin A som er mer immunogen enn toksin B. Mange laboratorier vedtok disse analysene fordi de var praktiske og enklere å bruke.

i 2000 var utbrudd av alvorlige TILFELLER AV CDI på grunn av stammer som mangler toksin a (A-B+ varianter) den første anelse om at toksin A ikke var avgjørende for klinisk sykdom.3,4 CDI-pasienter som hadde disse variantstammene, ble feildiagnostisert fordi deres avføringsprøver var negative av toksin a-spesifikke EIAs.3 I mangel av egnet behandling utviklet noen pasienter alvorlige cdi-komplikasjoner med dårlige utfall, inkludert død.3,4 som svar på fremveksten av toksin a-negativ variant c diff-stammer utviklet kitprodusenter nye EIAs som også oppdaget toksin B fordi det ikke lenger var akseptabelt å oppdage toksin a alene.

flertallet av sykdomsfremkallende toxigenic c diff produsere både giftstoffer. Toksin A-B + stammer, men står for 2% til 11% AV cdi cases5 med høyere estimater I Ireland6 Og Asia.7 disse stammene, som er karakterisert som å ha store slettinger i tcda-genet, forårsaker det samme sykdomsspekteret som de som produserer begge toksiner, alt fra mild diare til pseudomembranøs kolitt.4 Noen rapporter tyder imidlertid på at sykdommen forårsaket av toksin A-B + stammer er mer sannsynlig å være alvorlig.7

derimot er rapporter om naturlig forekommende sykdomsfremkallende stammer som ikke produserer toksin B (toksin A+B – varianter) ekstremt sjeldne. Den eneste rapporten i litteraturen om infeksjon Med en a + B – stamme var en pasient med tilbakevendende CDI, fra Hvilken C diff isolerer som inneholdt både tcda og tcdB-gener tidligere ble isolert.8 Avføringsprøver fra pasienten under de tidligere diare-episodene var positive for toksin B ved en cytotoksisitetsanalyse. En undersøkelse av a + B – stammen fra den tredje episoden viste et komplett fravær av tcdb-genet eller andre gener som er nødvendige for toksinproduksjon og en sletting i tcdA-genet.9 A + b-varianten produserte Heller ikke toksin a eller toksin b in vitro, noe som betvilte at den var relevant som årsak til pasientens symptomer.

evnen til å genetisk konstruere c diff som produserer bare toksin A (A+b – mutanter) eller toksin b (A-B + mutanter) og infiserer følsomme hamstere med mutantene har ført til to undersøkelser på den individuelle betydningen av disse toksinene i sykdomsprosessen. I en studie konkluderte forfatterne at toksin B er viktig for sykdom, mens toksin A ikke er nødvendig.10 den andre studien viste at enten toksin var i stand til å forårsake sykdom, men at mutantstammene som produserte toksin B alene forårsaket mer alvorlig sykdom.11 mens De to studiene ser ut til å motsette seg hverandre, er Funnene Fra Lyras, et al., mer konsistente med det som er observert i klinisk praksis til dags dato, ved at alle klinisk relevante c diff-stammer (inkludert a+B+ og A-B+ varianter) produserer toksin B og fraværet av naturlig forekommende sykdomsfremkallende stammer som bare produserer toksin A.

Laboratorietesting for påvisning av toksigenisk c-diff for å bekrefte EN cdi-diagnose hos pasienter er fortsatt en utfordring på grunn av ytelsen til vanlig brukte toksin A/B EIAs eller en behandlingstid for mer sensitive metoder som toksigenisk kultur.12 Rapid molecular testing for toxigenic C diff har betydelig forbedret nøyaktigheten SOM CDI pasienter kan diagnostiseres og administreres. Med pålitelige sensitiviteter og spesifikasjoner for toksigenisk kultur, kan klinikere stole på laboratorieresultater som bekrefter deres kliniske mistanke om CDI eller utelukke C diff som kilden til pasientens symptomer. IFØLGE den nye SHEA / IDSA (Society For Healthcare Epidemiology Of America And Infectious Diseases Society Of America) kliniske retningslinjer for CDI hos voksne, SER PCR-testing ut til å være rask, sensitiv og spesifikk, og til slutt kan det ta opp testproblemer.12

ALLE FDA-klarerte sanntidspolymerasekjedereaksjoner, ELLER PCR-analyser, retter seg mot toksin b-genet (tcdB). Valget av tcdb som et molekylært mål er ideelt av flere grunner: den essensielle rollen til toksin B i sykdomsprosessen10, 11; tilstedeværelsen av toksin B og tcdB i alle sykdomsproduserende stammer; og bevis på at deteksjon av tcdB hos symptomatiske pasienter korrelerer godt med nøyaktig diagnose AV CDI.13

begrunnelsen for andre mål som tcdA-genet er mindre klar. Mange A-b + variant c diff stammer har slettinger i toksinet a gene14 og kan ikke være pålitelig som et mål. I motsetning til tcdb-genet, viser studier at deteksjon av tcdA korrelerer med klinisk sykdom mangler; og fordi genet også kan finnes alene i ikke-sykdomsfremkallende stammer, kan 15 deteksjon av tcdA potensielt føre til feildiagnose AV CDI.

cdi diagnose krever en kombinasjon av kliniske symptomer og nøyaktig påvisning av toxigenic c diff i en symptomatisk pasientens avføring.12 NÅR det brukes hensiktsmessig og begrenset til pasienter med symptomer i samsvar med klinisk sykdom, KAN PCR-analyser som retter seg mot tcdb-genet, lette nøyaktig diagnose AV CDI, som igjen kan føre til bedre pasientbehandling med egnet behandling og rask implementering av infeksjonskontrolltiltak.

Diane Kawa, PhD, SM(ASCP),
er direktør For Vitenskapelige Saker ved Bd I Franklin Lakes, NJ.