Clostridium difficile

Clostridioides difficile (syn. Clostridium difficile) (CDF) on grampositiivinen, sauvanmuotoinen, itiöitä muodostava, anaerobinen bakteeri. Se voi aiheuttaa muun muassa ohut- ja paksusuolen tulehdusta, jos suoliston normaalifloora tuhoutuu antibioottikuurin yhteydessä. Oireena voi olla vaikeahoitoinen, huonokuntoisilla kuolemaan johtava veriripuli. Kuolleisuus on 10–12 prosenttia. C. difficile on sukua botulismia aiheuttavalle Clostridium botulinum -bakteerille. 

Bakteeri leviää erityisesti sairaaloissa. Se leviää kosketustartuntana, joten muun muassa tiukennettu käsihygienia voi jarruttaa epidemian leviämistä. Käsihuuhteet eivät tehoa siihen, vaan kädet on pestävä saippualla ja vedellä. Jälkiseurauksena taudista voi olla suoliston vaurioituminen ja reuma. Taudin vakavin muoto on pseudomembranoottinen enterokoliitti, jossa suolistossa on katteisia, tulehtuneita alueita. Vaikeammissa tapauksissa hoitona käytetään lähinnä suun kautta metronidatsolia ja toissijaisesti vankomysiinia, muita hoitovaihtoehtoja ovat uusi (2011) erittäin kallis antibiootti fidaksomisiini (fidaksomysiini), ulosteensiirto tai henkeä uhkaavassa tilassa jopa paksusuolen poisto leikkauksella. Ruokavalion trehaloosi-sokerit voivat lisätä C. difficilen aiheuttaman suolistotulehduksen vakavuutta.

Virulenssitekijät 
C. difficile -bakteerilla on useita virulenssitekijöitä, kuten itiöiden muodostaminen, toksiinien tuottaminen ja muita kolonisaatioon ja adherenssiin liittyviä tekijöitä.

C. difficile tuottaa itiöitä stressiolosuhteissa, jotka ovat bakteerin lepotilassa oleva muoto. Itiöt ovat tartuttamiskykyisiä hiukkasia, ja ne ovat kriittisiä sekä C. difficile-välitteisen infektion että tartunnan leviämisen kannalta. Itiöitä esiintyy kaikkialla ympäristössä ja ne erittyvät sekä ihmisten että eläinten ulosteisiin. Itiöitä on vaikea tuhota, sillä ne kestävät lämpöä, säteilyä ja monia kemiallisia ja alkoholipohjaisia desinfiointiaineita, joita käytetään esimerkiksi sairaaloiden että yhteisöjen tilojen puhdistuksessa. Itiöt voivat säilyä pinnoilla pitkiäkin aikoja, ja lisäävät tautitaakkaa. 

C. difficile -bakteerin tärkeimpänä virulenssitekijänä pidetään useiden toksiinien tuottamista. Kaksi suurta glykosyloivaa eksotoksiinia, enterotoksiini A (TcdA) ja sytotoksiini B (TcdB), ovat näistä parhaiden karakterisoidut, ja aiheuttavat tyypilliset kliiniset oireet sitoutumalla suolen epiteelisolujen C. difficile -toksiini reseptoreihin. Kliiniset kannat, jotka eivät tuota vähintään toista näistä toksiineista, ovat lähinnä avirulentteja eläinmalleissa. TcdA:n ja TcdB:n aminohappotason samankaltaisuus on noin 66%, mikä viittaa siihen, että toksiinit ovat saattaneet syntyä geenien monistumisen kautta. Toksiinit jakavat useita yhteisiä konservoituneita domeeneja, mukaan lukien N-terminaalissa sijaitsevan katalyyttisen glukosyylitransferaasidomeenin, ja kysteiiniproteaasiomeenin, jota tarvitaan katalyyttisen domeenin siirtämiseen myrkytetyn solun sytosoliin. TcdA:n ja TcdB:n N-terminaaliset alueet inaktivoivat sytosoliin vapautumisen jälkeen useita pienten GTPaasien Rho-perheeseen kuuluvia soluproteiineja, kuten RhoA, B, C, G, Rac1-3 ja Cdc42. TcdA ja TcdB ovat monoglukosyylitransferaaseja, jotka inaktivoivat GTPaasit siirtämällä glukoosin kovalenttisen osan näihin proteiineihin, mikä lukitsee GTPaasit inaktiiviseen konformaatioon. Tämä vaikuttaa useisiin tärkeisiin solun myöhempiin reitteihin, kuten solutukirangan ja solujen tiukkojen liitoksien häiriöihin, josta voi seurata solun apoptoosi.

Osa C. difficile -kannoista tuottaa myös binääritoksiinia, C. difficile transferaasia (CDT), jonka tarkka rooli taudin patogeneesissä on vielä määrittelemättä. Tutkimuksissa on kuitenkin huomattu, että sillä on mahdollisesti rooli C. difficilen kiinnittymisessä ja kolonisaatiossa isäntään. Sitä esiintyy yleisesti vakavaan CDI:hen liittyvissä C. difficile -kannoissa, kuten B1/NAP1/027- ja ribotyyppi 078-isolaateissa, sekä muissa ribotyyppivarianteissa, joiden on todettu aiheuttavan tautia sairaalahoitoon otetuilla potilailla erityisesti viime vuosikymmenen aikana. Entistä vaikeampaa tautimuotoa aiheuttava ribotyyppi 027 tuottaa aiempiin ribotyyppeihin verrattuna moninkertaisen määrän toksiineja ja on vastustuskykyinen kinoliryhmän mikrobilääkkeille. 

Adherenssiin ja kolonisaatioon liittyviä virulenssitekijöitä ovat esimerkiksi pintakerroksen (S-kerros) ja soluseinän (CWP) proteiinit, fibronektiinia sitovat proteiinit, siimat (flagella), fimbriae ja lämpösokkiproteiini (GroEL).

Lähteet

Aiheesta muualla 
Laji.fi: Clostridium difficile
Clostridium difficile THL:n sivustolla 
Lääkärilehti 22/2006
CD-vertaistukisivusto lääkitys 
UniProt, Taxonomy: Clostridium difficile 
National Center for Biotechnology Information (NCBI): Clostridioides difficile, taxonomy 

Grampositiiviset bakteerit
Firmicutes
Seulonnan keskeiset artikkelit