Palabras clave
disinfection
sporicidal agent
exosporium proteins
endosporas bacterianas
desinfección
agentes esporicidas
proteínas de exosporio
Cómo citar
Resumen
Introducción: Clostridioides difficile es una causa importante de diarrea a nivel hospitalario y comunitario. Esta bacteria se transmite por medio de la ingestión de endosporas, las cuales son difíciles de erradicar por su resistencia intrínseca a diferentes agentes químicos de desinfección. La cepa de referencia CD630 está bien caracterizada, es poco virulenta, no ha causado brotes, y es altamente susceptible a los desinfectantes. Además, pertenece al mismo clado MLST y es filogenéticamente muy cercana a la cepa NAPCR1. Sin embargo, solo la última ha causado brotes en Costa Rica y se ha convertido en una cepa endémica en varios hospitales locales. La cepa NAPCR1 causa enfermedad por mecanismos poco usuales y es genotípicamente diferente a la cepa CD630. Por lo tanto, su potencial epidémico podría estar influenciado por cambios fenotípicos en sus esporas, como una resistencia incrementada a los desinfectantes. Objetivo: Determinar si la cepa NAPCR1 presenta mayor resistencia que CD630 a un desinfectante de alta eficacia utilizado a nivel hospitalario y dilucidar posibles mecanismos a nivel genómico. Métodos: Se utilizó el método de dilución-neutralización para evaluar la actividad esporicida in vitro del dicloroisocianurato de sodio (DCC) contra esporas de 3 subtipos de la cepa NAPCR1 (LIBA-2945, LIBA-5761, y LIBA-6276), CD630 y un aislamiento representativo de la cepa epidémica e hipervirulenta NAP1 (LIBA-5758). Esta caracterización fenotípica fue complementada con una búsqueda genómica de polimorfismos en 15 genes relacionados con la estructura de la endospora o el proceso de esporulación. Resultados: El DCC a una concentración final de 0.1 % (p/v) erradicó las endosporas de la cepa CD630 con gran eficacia (factor de reducción logarítmica; FRL ≥ 5) y eliminó parcialmente las de las cepas NAPCR1 (FRL promedio = 1.77-3.64) y NAP1 (FRL promedio = 3.58). El perfil de susceptibilidad del aislamiento NAPCR1 LIBA-5761 fue único, ya que mostró un mayor nivel de resistencia hacia el DCC que los otros aislamientos NAPCR1 y la cepa NAP1 examinada (ANOVA, P < 0.05). Los tres aislamientos NAPCR1 mostraron deleciones en bclA1 y los aislamientos LIBA-5761 y LIBA-6276 tenían deleciones adicionales en bclA2. Conclusiones: Nuestros experimentos in vitro confirman la resistencia incrementada a los desinfectantes de la cepa NAPCR1 y una susceptibilidad diferencial en sus tres subtipos. Adicionalmente, señalan la importancia de evaluar continuamente la eficacia de los desinfectantes contra cepas circulantes y asignan un posible papel en la resistencia a los desinfectantes gracias a las proteínas del exosporio de C. difficile.
Citas
Balsells, E., Filipescu, T., Kyaw, M.H., Wiuff, C., Campbell, H., & Nair, H. (2016). Infection prevention and control of Clostridium difficile: a global review of guidelines, strategies and recommendations. Journal of Global Health, 6(2), 020410. https://doi.org/10.7189/jogh.06.020410
Barbut, F. (2015). How to eradicate Clostridium difficile from the environment. Journal of Hospital Infection, 89, 287–295. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2014.12.007
Cortezzo, D.E., Koziol-Dube, K., Setlow, B., & Setlow, P. (2004). Treatment with oxidizing agents damages the inner membrane of spores of Bacillus subtilis and sensitizes spores to subsequent stress. Journal of Applied Microbiology, 97, 838–852. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2004.02370.x
Dawson, L.F., Valiente, E., Donahue, E.D., Birchenough, G., & Wren, B.W. (2011). Hypervirulent Clostridium difficile PCR-Ribotypes exhibit resistance to widely used disinfectants. PLoS ONE, 6(10), e25754. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0025754
Dubberke, E.R., Carling, P., Carrico, R., Donskey, C.J., Loo, V.G., McDonald, L.C., Maragakis, L.L., Sandora, T.J., Weber, D.J., Yokoe, D.S., & Gerding, D.N. (2014). Strategies to prevent Clostridium difficile infections in acute care hospitals: 2014 update. Infection Control & Hospital Epidemiology, 35(6), 628–645. https://doi.org/10.1086/676023
Durovic, A., Widmer, A.F., & Tschudin-Sutter, S. (2018). New insights into transmission of Clostridium difficile infection - a narrative review. Clinical Microbiology and Infection, 24, 483–492. https://doi.org/10.1016/j.cmi.2018.01.027
Fraise, A.P., Wilkinson, M.A.C., Bradley, C.R., Paton, S., Walker, J., Maillard, J., Wesgate, R.L., Hoffman, P., Coia, J., Woodall, C., Fry, C., & Wilcox, M. (2015). Development of a sporicidal test method for Clostridium difficile. Journal of Hospital Infection, 89, 2–15. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2014.09.014
Gallandat, K., Stack, D., String, G., & Lantagne, D. (2019). Residual maintenance using sodium hypochlorite, sodium dichloroisocyanurate and chlorine dioxide in laboratory waters of varying turbidity. Water, 11(1309), 1–14. https://doi.org/10.3390/w11061309
Ghose, C. (2013). Clostridium difficile infection in the twenty-first century. Emerging Microbes and Infections, 2, 1–8. https://doi.org/10.1038/emi.2013.62
Gil, F., Lagos-Moraga, S., Calderón-Romero, P., Pizarro-Guajardo, M., & Paredes-Sabja, D. (2017). Updates on Clostridium difficile spore biology. Anaerobe, 45, 3–9. https://doi.org/10.1016/j.anaerobe.2017.02.018
Guerrero-Araya, E., Meneses, C., Castro-Nallar, E., Guzmán, A.M., Álvarez-Lobos, M., Quesada-Gómez, C., Paredes-Sabja, D., & Rodríguez, C. (2020). Origin, genomic diversity and microevolution of the Clostridium difficile B1/NAP1/RT027/ST01 strain in Costa Rica, Chile, Honduras and Mexico. Microbial Genomics, 6(5), e000355. https://doi.org/10.1099/mgen.0.000355
Khan, F.Y., & Elzouki, A.N. (2014). Clostridium difficile infection: a review of the literature. Asian Pacific Journal of Tropical Medicine, 7(1), S6–S13. https://doi.org/10.1016/S1995-7645(14)60197-8
Kouhsari, E., Abbasian, S., Sedighi, M., Yaseri, H.F., Nazari, S., Bialvaei, A.Z., Dahim, P., Mirzaei, E.Z., & Rahbar, M. (2018). Clostridium difficile infection: a review. Reviews in Medical Microbiology, 29, 103–109. https://doi.org/10.1097/MRM.0000000000000135
Leggett, M.J., McDonnell, G., Denyer, S.P., Setlow, P., & Maillard, J.Y. (2012). Bacterial spore structures and their protective role in biocide resistance. Journal of Applied Microbiology, 113, 485–498. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2012.05336.x
Loo, V.G. (2015). Environmental interventions to control Clostridium difficile. Infectious Disease Clinics, 29, 83–91. https://doi.org/10.1016/j.idc.2014.11.006
López-Ureña, D., Quesada-Gómez, C., Montoya-Ramírez, M., Gamboa-Coronado, M.D.M., Somogyi, T., Rodríguez, C., & Rodríguez-Cavallini, E. (2016). Predominance and high antibiotic resistance of the emerging Clostridium difficile genotypes NAPCR1 and NAP9 in a Costa Rican hospital over a 2-year period without outbreaks. Emerging Microbes and Infections, 5(1), 1–5. https://doi.org/10.1038/emi.2016.38
Martin, J., Monaghan, T.M., & Wilcox, M.H. (2016). Clostridium difficile infection: epidemiology, diagnosis and understanding transmission. Nature Reviews: Gastroenterology & Hepatology, 13, 206–216. https://doi.org/10.1038/nrgastro.2016.25
Murillo, T., Ramírez-Vargas, G., Riedel, T., Overmann, J., Andersen, J.M., Guzmán-Verri, C., Chaves-Olarte, E., & Rodríguez, C. (2018). Two groups of cocirculating, epidemic Clostridiodes difficile strains microdiversify through different mechanisms. Genome Biology and Evolution, 10(3), 982–998. https://doi.org/10.1093/gbe/evy059
O’Connor, J.R., Johnson, S., & Gerding, D.N. (2009). Clostridium difficile infection caused by the epidemic B1/NAP1/027 strain. Gastroenterology, 136, 1913–1924. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2009.02.073
Paredes-Sabja, D., Shen, A., & Sorg, J.A. (2014). Clostridium difficile spore biology: sporulation, germination, and spore structural proteins. Trends in Microbiology, 22(7), 406–416. https://doi.org/10.1016/j.tim.2014.04.003
Phetcharaburanin, J., Hong, H.A., Colenutt, C., Bianconi, I., Sempere, L., Permpoonpattana, P., Smith, K., Dembek, M., Tan, S., Brisson, M.C., Brisson, A.R., Fairweather, N.F., & Cutting, S.M. (2014). The spore-associated protein BclA1 affects the susceptibility of animals to colonization and infection by Clostridium difficile. Molecular Microbiology, 92(5), 1025–1038. https://doi.org/10.1111/mmi.12611
Pizarro-Guajardo, M., Calderón-Romero, P., Castro-Córdoba, P., Mora-Uribe, P., & Paredes-Sabja, D. (2016). Ultrastructural variability of the exosporium layer of Clostridium difficile spores. Applied and Environmental Microbiology, 82(7), 2202–2209. https://doi.org/10.1128/AEM.03410-15
Pizarro-Guajardo, M., Olguín-Araneda, V., Barra-Carrasco, J., Brito-Silva, C., Sarker, M., & Paredes-Sabja, D. (2014). Characterization of the collagen-like exosporium protein, BclA1, of Clostridium difficile spores. Anaerobe, 25, 18–30. https://doi.org/1016/j.anaerobe.2013.11.003
Quesada-Gómez, C., Gamboa-Coronado, M.D.M., Rodríguez-Cavallini, E., Du, T., Mulvey, M.R., Villalobos-Zúñiga, M., Boza-Cordero, R., & Rodríguez, C. (2010). Emergence of Clostridium difficile NAP1 in Latin America. Journal of Clinical Microbiology, 48(2), 669–670. https://doi.org/10.1128/JCM.02196-09.
Quesada-Gómez, C., López-Ureña, D., Acuña-Amador, L., Villalobos-Zuñiga, M., Du, T., Freire, R., Guzmán-Verri, C., Gamboa-Coronado, M.D.M., Lawley, T.D., Moreno, E., Mulvey, M.R., Brito, G.A., Rodríguez-Cavallini, E., Rodríguez, C., & Chaves-Olarte, E. (2015). Emergence of an outbreak-associated Clostridium difficile variant with increased virulence. Journal of Clinical Microbiology, 53(4), 1216–1226. https://doi.org/10.1128/JCM.03058-14
Rineh, A., Kelso, M.J., Vatansever, F., Tegos, G.P., & Hamblin, M.R. (2014). Clostridium difficile infection: molecular pathogenesis and novel therapeutics. Expert Review of Anti-infective Therapy, 12(1), 131–150. https://doi.org/10.1586/14787210.2014.866515
Roberts, A.P., & Mullany, P. (2016). Clostridium difficile Methods and Protocols. Humana Press.
Turner, N.A., & Anderson, D.J. (2020). Hospital infection control: Clostridoides difficile. Clinics in Colon and Rectal Surgery, 33, 98–108. https://doi.org/10.1055/s-0040-1701234
Ungurs, M., Wand, M., Vassey, M., OBrien, S., Dixon, D., Walker, J., & Sutton, J.M. (2011). The effectiveness of sodium dichloroisocyanurate treatments against Clostridium difficile spores contaminating stainless steel. American Journal of Infection Control, 39(3), 199–205. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2010.07.015
Vohra, P., & Poxton, I.R. (2011). Efficacy of decontaminants and disinfectants against Clostridium difficile. Journal of Medical Microbiology, 60, 1218–1224. https://doi.org/10.1099/jmm.0.030288-0
Comentarios
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Derechos de autor 2021 Gian Carlo González-Carballo, César Rodríguez