DEFINITIE Bacteriile apartinand genului Clostridium sunt gram-pozitive, obligatoriu anaerobe, formeaza spori si sunt ubicuitare in natura. Exista mai mult de 60 de specii recunoscute de clostridii, din care multe sunt considerate saprofite. Unele dintre specii sunt patogene pentru oameni si animale, in special in conditiile de scadere a potentialului oxido-reducator. Infectiile produse de aceste microorganisme riaza de la contaminarea locala a unei plagi pana la boala sistemica severa. Cele patru categorii mari de boli determinate de clostridii includ afectiunile intestinale,
infectiile supurative ale tesuturilor profunde, infectiile pielii si tesuturilor moi si bacteriemia (elul 148-l). In unele dintre aceste sindroame toxinele joaca un rol important.
ETIOLOGIE La om, in mod normal, clostridiile se gasesc in tractul gastrointestinal si in tractul genital feminin, desi uneori pot fi izolate de pe piele si din cavitatea bucala. Similar altor bacterii patogene anaerobe, clostridiile tolereaza aerul, dar nu cresc pe medii artificiale in prezenta oxigenului. Dintre speciile cunoscute apartinand genului Clostridium, cel putin 30 au fost izolate din infectii, la oameni. In mod caracteristic, clostridiile produc gaz abundent in medii artificiale si formeaza endospori subterminali. C. perfringens, una din cele mai importante specii, este incapsulata, lipsita de motilitate si rareori sporuleaza in medii artificiale; de obicei, sporii pot fi distrusi prin fierbere. C. tetani si C. botulinum au fost discutate in modulele 146 si 147.
Clostridiile sunt prezente in mod normal in flora colonului, in concentratii de 109-l010 pe gram. Din cele peste 30 de specii care colonizeaza organismul uman, C. ramosum este cea mai frecventa, urmata de C. perfringens. Aceste organisme sunt prezente pretutindeni in sol, in concentratii de peste IO4 pe gram. Clostridiile sunt organisme gram-pozitive, dar in probe clinice si in culturi in faza stationara multe specii pot aparea gram-negative. Din acest motiv, culturile sau materialele biologice colorate Gram trebuie interpretate cu multe precautiuni.
C. perfringens este specia de clostridii cel mai frecvent izolata din tesuturile infectate si bacteriemii, urmata in ordine de C. novyi si C. septicum. Din categoria infectiilor enterice, C. difficile este o cauza importanta a colitei asociate antibioticelor, iar C. perfringens produce toxiinfectie alimentara si enterita necrozanta.
PATOGENIE Desi au fost izolate specii de clostridii din multe plagi traumatice grave, incidenta infectiilor severe produse de acest microorganism este redusa. Pentru dezvoltarea unei boli severe este esentiala prezenta a doi factori: necroza tisulara si un potential oxido-reducator scazut. C. perfringens are nevoie pentru dezvoltarea optima de circa 14 aminoacizi si de cel putin 6 factori de crestere aditionali. Aceste substante nutritive nu sunt intalnite in concentratii corespunzatoare in fluidele corporale normale, dar ele exista in tesuturile necrotice. Cand C. perfringens se dezvolta in tesutul necrotic, o zona de tesut lezata de toxinele elaborate de microorganism permite cresterea progresi a acestuia. In contrast, cand un numar mic de bacterii patrund in torentul sanguin printr-o bresa aparuta in intestin, microorganismele nu au posibilitatea de a se multiplica rapid deoarece sangele, ca mediu de dezvoltare, este relativ sarac in aminoacizii si factorii de crestere necesari. De aceea, la un pacient care nu prezinta necroze tisulare, bacteriemia este de obicei benigna.
C. perfringens poseda cel putin 17 factori posibili de virulenta, incluzand 12
toxine tisulare active si enterotoxine. C. perfringens a fost impartita in cinci tipuri (de la A pana la E) pe baza a patru toxine majore: alfa, beta, epsilon si iota. Toxina alfa este o fosfolipaza C (lecitinaza) care descompune lecitina in fosforilcolina si digliceride. Aceasta alfa toxina a fost asociata cu gangrena gazoasa si s-a demonstrat ca este hemolitica, distruge trombocitele si leucocitele polimorfonucleare si produce leziuni capilare diseminate. Daca este injectata intravenos, produce hemoliza intrasculara masi si distruge mitocondriile hepatice. Alfa toxina este probabil importanta in initierea infectiilor musculare ce pot evolua catre gangrena gazoasa. Experimental, cu cat concentratia alfa toxinei este mai mare in fluidul de cultura, cu atat mai mica este doza infectanta de C. perfringens ce poate produce infectia. Efectul protector al antiserului este direct proportional cu concentratia sa in alfa toxina. Beta, epsilon si iota toxinele sunt cunoscute a creste permeabilitatea capilara.
C. difficile produce doua toxine majore, denumite A si B. In modelele experimentale de inflamatie intestinala, toxina A mediaza modificari in secretia lichidului intestinal, creste inflamatia si induce extrazarea de albumina prin venulele postcapilare. Toxina B pare mult mai acti decat toxina A in afectarea si exfolierea celulelor epiteliale superficiale. Toxina B inhiba ribosilarea ADP din proteinele Rho. Ambele toxine determina ruperea si condensarea actinei F ce apare in modificarile electrofiziologice din tesutul colonie. Boala diareica produsa de C. dijficile este mediata de toxine. Studiile recente privind patogeneza acestei boli s-au centrat pe cresterea intensa a C. dijficile atunci cand
antibioticele suprima flora normala intestinala. Mecanismul este probabil mult mai complex, deoarece multe din antibioticele ce produc boala sunt active impotri C. difficile precum si impotri florei intestinale, si multi pacienti ce sunt colonizati cu C. difficile nu dezvolta diaree. Trasaturi critice in patogeneza acestei boli includ mecanismele de producere a toxinei si interactiunea C. difficile cu restul florei intestinale. Unele antibiotice pot declansa producerea toxinei de catre microorganism. in schimb, flora intestinala poate supresa sau inhiba producerea toxinei. C. sordellii, de ex. neutralizeaza citotoxina B in vitro. In plus, cand antibioticele indeparteaza flora intestinala sensibila, microorganismele mai rezistente pot sa produca enzime, cum ar fi (3 -lactamaze, care pot inacti antibioticele, facilitand astfel cresterea C. difficile.
MANIFESTARI CLINICE Dereglari intestinale Toxi-infectia alimentara C. perfringens este a doua sau a treia cauza de toxiinfectie alimentara in Statele Unite (modulul 128). Episoadele de toxiinfectie alimentara se datoreaza refrigerarii insuficiente si depozitarii inadecte a unor mari cantitati de alimente preparate. Sursele alimentare implicate in primul rand sunt carnea, produsele de carne si
carnea de pasare. in general, carnea contaminata a fost in prealabil gatita, lasata sa se raceasca, iar apoi din nou gatita, in ziua urmatoare, frecvent tocata sau fiarta. Tulpinile de C. perfringens ce contamineaza carnea supravietuiesc prepararii termice initiale. Prin reincalzire, organismele sporuleaza si germineaza. Boala este asociata cu o rata de imbolnavire de 70%, in mod frecvent. Simptomele de toxiinfectie alimentara produse de tulpinile de tip A apar la 8-24 h dupa ingestia de alimente contaminate masiv cu microorganisme. Primele simptome includ durerea epigastrica,
greata si
diareea apoasa ce dureaza 12-24 h. Febra si rsaturile nu sunt frecvente. Diareea pare sa fie produsa de enterotoxina proteica termolabila. Enterotoxina inhiba transportul glucozei, altereaza epiteliul intestinal si determina pierderea de proteine prin lumenul intestinal.
C. perfringens a fost de asemenea implicat in mai multe forme severe de
diaree decat in toxiinfectiile alimentare clasice. Aceasta boala mult mai severa tinde sa apara la rstnici si a fost asociata cu utilizarea antibioticelor la persoanele spitalizate, in aceasta forma de boala, diareea este in general mult mai profuza, de lunga durata si se insoteste de dureri abdominale. La pacientii afectati au fost detectate sange si mucus in materiile fecale. intr-un studiu and la baza un grup de cazuri spitalizate s-a dovedit ca, contaminarea cu spori de C. perfringens este larg raspandita in mediu.
Enterita necrozanta Enterita necrozanta (enterita necrotica sau pigbel) este data de beta toxina produsa de tulpinile de tip C ale C. perfringens, dupa ingestia unei mese bogate in proteine, in asociatie cu inhibitori ai tripsinei (de ex.
cartofi dulci) la gazde susceptibile ce au activitatea proteolitica intestinala limitata. Boala a fost raportata la copii si adulti, in Noua Guinee. O boala similara, darmbrand, a fost epidemica in Germania dupa al doilea razboi mondial. Caracteristicile clinice au inclus dureri abdominale acute, diaree cu scaune sanghinolente, rsaturi, soc si peritonita; decesul a survenit la 40% din pacienti. Morfopatologic, se obser un proces ulcerativ acut la nivelul
intestinului subtire. Mucoasa este decolata de pe submucoasa formandu-se largi zone denudate. Sunt frecvent intalnite pseudomembrane formate din epiteliul decolat, iar gazele patrund in submucoasa. Sursa de infectare ar putea fi chiar flora intestinala a bolnavului, deoarece culturile efectuate din carnea de porc ingerata nu au evidentiat microorganismul. Antitoxina impotri toxinei beta a C. perfringens
s-a considerat a fi eficienta in modificarea evolutiei bolii, iar intr-un proces urmarit pe scara larga, copin imunizati cu anatoxina beta a C. perfringens au fost protejati.
Colita asociata antibioticelor Tulpinile de C. difficile care produc toxine detecile in scaun au fost identificate ca fiind cauza unica de colita la pacienti cu diaree asociata consumului de antibiotice. Pentru a diagnostica acest tip de colita ar trebui sa nu existe alte cauze identificabile ale diareei, iar aparitia simptomelor trebuie sa fie in timpul administrarii antibioticelor sau intr-o perioada de maximum 4 saptamani dupa ce medicamentul implicat a fost indepartat. De fapt, orice antibiotic poate produce sindromul; chiar metronidazolul si ncomicina, care se utilizeaza in tratamentul bolii, au fost implicati ca factori etiologici in cate cazuri. Clindamicina, care a fost primul antibiotic descoperit a declansa sindromul, este cel mai frecvent implicata in aparitia lui. Deoarece in Statele Unite se prescriu in mod frecvent alte antibiotice decat clindamicina, s-a obsert ca cefalosporinele reprezinta cea mai obisnuita cauza de enterocolita cu C. difficile, urmata de peniciline.
Diareea asociata antibioticelor se poate imparti in patru categorii, pe baza aspectului colonului: (1) mucoasa colonica normala, (2) eritemusor si zone edematiate, (3) mucoasa granulara, friabila sau hemoragica si (4) formarea de pseudomembrane. Majoritatea pacientilor cu diaree asociata antibioticelor au o mucoasa colonica normala sau cu zone minime eritematoase si edem moderat. Ocazional, colita este mult mai severa si se caracterizeaza printr-o mucoasa colonica granulara, friabila sau hemoragica. Examenul scaunului acestor pacienti poate evidentia un numar mare de eritrocite si cate leucocite. Biopsia arata edemul subepitelial cu infiltrat celular in lamina propria si extrazari focale de eritrocite. Citotoxina B a C. difficile a fost descoperita in 15-75% din examinarile scaunului pacientilor in primele trei categorii, ceea ce sugereaza ca alti factori sunt implicati in patogeneza diareei induse de antibiotice.
Forma cea mai caracteristica a colitei asociate cu antibiotice produse de C. difficile este colita pseudomembranoasa (CPM). Peste 95% din pacientii cu CPM dovedita au testul la toxina pozitiv in scaun. Examinarea atenta a pseudomembranelor evidentiaza placarde reliefate, punctate, cu exsudat alternand cu zone normale sau mucoasa edematiata, hiperemica. Aceste placarde se pot mari in dimensiuni si fuzioneaza pe mari portiuni ale intestinului in stadiile ansate de boala. Aspectul clinic al CMP asociate antibioticelor este riat. Diareea este trasatura comuna si este de obicei apoasa, voluminoasa, fara cantitati mari de sange sau mucus. Multi pacienti prezinta crampe abdominale si sensibilitate,
febra si leucocitoza. Totusi, simptomele pot fi riabile. Pe de o parte exista pacienti cu diaree suparatoare, dar fara semne sau simptome generale, iar pe de alta parte, pot exista pacienti cu toxicitate sistemica severa, febra (40-40,6°C), iar leucocitele pot depasi 50.000 pe mm3 cu deviere marcata spre stanga a formulei leucocitare. Examinarea fecalelor evidentiaza prezenta leucocitelor. Fara o terapie specifica, evolutia este foarte riabila. Unii pacienti, in particular cei cu boala usoara, pot avea o rezolutie prompta a simptomelor prin intreruperea administrarii medicamentului, in timp ce altii au diaree timp indelungat, cu scaune de volum mare, ce poate dura peste 8 saptamani, cu perturbarea echilibrului hidroelectrolitic si hipoalbuminemie. Au fost raportate cazuri severe, cu megacolon toxic si perforatie colonica, in randul carora rata mortalitatii a ajuns la 30%, in timp ce majoritatea celor ce prezinta simptome minime de boala se pot vindeca prin intreruperea tratamentului antibiotic. La majoritatea pacientilor, simptomele incep dupa 4-l0 zile de la initierea terapiei antibiotice. Totusi, circa 25% din pacienti nu prezinta simptome pana la intreruperea terapiei antimicrobiene, in unele cazuri ele putand aparea chiar dupa 4 saptamani. S-au raportat cazuri de colita asociata antibioticelor declansate la cate ore dupa instituirea terapiei sau chiar dupa o singura doza administrata pentru profilaxie chirurgicala.
