Clostridium difficile: qué es, características, morfología, hábitat

¿Qué es Clostridium difficile?

Clostridium difficile es una bacteria grampositiva que pertenece al grupo de los firmicutes y se encuentra formando parte de la flora bacteriana del intestino. Fue aislada en 1935 por Hall y O’Toole.

Constituye una bacteria patógena, específicamente a nivel intestinal. Las infecciones por estas bacterias son muy comunes en personas que han cumplido un régimen prolongado de antibióticos.

Es una bacteria que en los últimos años se ha convertido en un verdadero problema, especialmente en los hospitales, ya que el número de pacientes que se infecta con ella aumenta cada vez más. A esto se suma la elevada resistencia que tiene a las medidas comunes de higiene.

Algunos especialistas consideran que quizás esa resistencia se deba al desarrollo de alguna cepa que haya mutado, haya adquirido la resistencia a los medicamentos convencionales y sea más virulenta.

El grupo etario más vulnerable a la infección por Clostridium difficile son los ancianos, quienes por naturaleza tienen un sistema inmunológico más deprimido. 

Si no es tratada a tiempo puede ocasionar graves complicaciones, incluida la muerte.

Taxonomía

• Dominio: Bacteria
• División: Firmicutes
• Clase: Clostridia
• Orden: Clostridiales
• Familia: Clostridiaceae
• Género:Clostridium
• Especie:Clostridium difficile

Morfología

La Clostridium difficile es una bacteria con forma de bacilo (alargada). Presenta bordes redondeados y flagelos en su superficie. Mide 0,5-3 micras de ancho por 6 micras de largo.

Las células están rodeadas por una pared celular constituida por una gruesa capa de peptidoglicano. Asimismo, posee polímeros, conocidos como PSI, PSII y PSIII.

Estos polímeros son similares al ácido teicoico y al ácido lipoteicoico, presentes en otras bacterias grampositivas. Los componentes de la membrana celular han sido objeto de estudio porque tienen un papel indispensable en el área terapéutica.

En los cultivos se observan colonias un poco elevadas, traslúcidas, que tienen un moteado cristalino. De igual forma desprenden un olor a estiércol característico.

El ADN de esta bacteria está concentrado en un cromosoma circular, que presenta un 29% de nucleótidos de citosina y guanina. Asimismo, presenta un plásmido circular que contiene un 28% de nucleótidos del mismo tipo mencionado.

Características de Clostridium difficile

Es grampositiva

Se colorea de morado cuando es sometida a la tinción de Gram. Esto indica que su pared celular contiene peptidoglicano, el cual, por su estructura, retiene las moléculas de colorante, haciendo que adopte ese color.

Produce esporas

Esta bacteria produce esporas cuando las condiciones ambientales son desfavorables. Estas esporas pueden sobrevivir durante un período de unos dos años en condiciones hostiles. Una vez que estas cambian y se hacen favorables, las esporas germinan originando nuevas células de la bacteria.

Metabolismo

Presenta un metabolismo basado principalmente en la fermentación de algunos azúcares, entre los cuales el principal es la glucosa. También fermenta fructosa, manitol, manosa y celobiosa.

Hábitat

Esta bacteria es ubicua. Está presente en la microbiota normal del tracto gastrointestinal humano como comensal. Asimismo, se encuentra en el suelo, la arena y el heno. También se ha aislado en animales de granja, roedores y animales domésticos, como perros y gatos.

Es patógena

Es considerada un agente patógeno, ya que a través de las esporas es capaz de generar ciertas patologías. Tiene preferencia por el tracto gastrointestinal, en donde germina y causa enfermedades como la colitis pseudomembranosa.

Condiciones de crecimiento

Puede desarrollarse bajo condiciones variadas de crecimiento. El rango de temperatura que acepta se ubica entre los 25 y los 45° C. Su temperatura óptima es de 30-37° C.

Produce toxinas

La bacteria produce dos toxinas, la A y la B. Ambas toxinas actúan a nivel de las células epiteliales del intestino, desencadenando una serie de cambios que conllevan al desarrollo de patologías como la diarrea asociada al Clostridium difficile, colitis pseudomembranosa y diarrea asociada a los antibióticos.

Es catalasa negativa

Esta bacteria no es capaz de sintetizar la enzima catalasa. Esto genera que no pueda desdoblar al peróxido de hidrógeno (H₂O₂) en agua y oxígeno.

Hidroliza gelatina

Sintetiza las enzimas gelatinasas, las cuales le permiten ocasionar la licuefacción de la gelatina. Esto se evidencia en los cultivos, en los cuales se observa un halo transparente alrededor de las colonias.

Es indol negativa

Esta bacteria no sintetiza al grupo de enzimas que se conocen como triptofanasas. Por ello no es capaz de romper al indol de la molécula del aminoácido triptófano. Es una prueba que permite diferenciar a la Clostridium difficile de otras bacterias, e incluso de otras del género Clostridium.

Es ureasa negativa

La bacteria es capaz de hidrolizar la urea a dióxido de carbono y amoniaco. Esto se debe a que no sintetiza la enzima ureasa, ya que no posee los genes para esto.

No reduce nitratos

No sintetiza la enzima nitrato reductasa, por lo tanto no puede reducir nitratos a nitritos. Esta también constituye una prueba de identificación y diferenciación de las bacterias.

Patogenia

Es un patógeno reconocido del ser humano. Causa algunas enfermedades como la colitis pseudomembranosa. La bacteria ingresa al organismo por vía oral, principalmente a través del contacto con las personas infectadas.

El curso de la infección depende de si se ingieren las formas vegetativas o las esporas. En el primer caso, las formas vivas de la bacteria son eliminadas en el estómago, gracias al elevado nivel de acidez que hay allí.

Por el contrario, las esporas están diseñadas para resistir condiciones ambientales hostiles, por lo que resisten de manera eficaz las condiciones del estómago.

Las esporas logran llegar al intestino delgado y allí germinan, produciéndose así las formas vegetativas de la bacteria. Llegan al intestino grueso en donde las condiciones son las ideales para que se reproduzca. Aquí coloniza la mucosa, ocasionando la presentación de los síntomas que caracterizan a la colitis pseudomembranosa.

Esta enfermedad también puede ser ocasionada a través de otro mecanismo. Cuando las personas son sometidas a una terapia antibiótica prolongada, la microbiota gastrointestinal sufre un desequilibrio.

Esto genera que la Clostridium difficile, que es un habitante regular de esta flora, prolifere descontroladamente, dando paso a la enfermedad.

Factores de virulencia

Los factores de virulencia que contribuyen a que la bacteria Clostridium difficile ocasione daños a nivel de la mucosa gastrointestinal son los siguientes:

• Toxinas (A y B): ambas toxinas tienen diversos efectos en las células del intestino. Entre estos se pueden mencionar: inducen la producción de toxinas, necrosis hemorrágica, además de la despolimerización de la actina con pérdida del citoesqueleto.
• Adhesinas: son moléculas que se encargan de propiciar la correcta unión de las bacterias con las células colónicas humanas.
• Enzimas hidrolíticas: entre estas se encuentran: la hialuronidasa, gelatinasa y L-prolina-aminopeptidasa, entre otras. Estas enzimas producen una actividad hidrolítica. Asimismo, incrementan, a través de sus mecanismos de acción, la disponibilidad de nutrientes en el intestino para la bacteria.
• Esporas: las esporas sobreviven a condiciones ambientales adversas e incluso al nivel de acidez estomacal.

Síntomas

Entre los síntomas más destacados de la patología intestinal causada por la Clostridium difficile se pueden mencionar:

• Fiebre
• Diarrea acuosa
• Dolor abdominal
• Náuseas
• Anorexia
• Distensión abdominal
• Deshidratación
• Malestar general

A nivel del epitelio intestinal se pueden apreciar ciertas lesiones que indican la evolución de la enfermedad:

• Lesión temprana (Tipo I): aquí se observa necrosis epitelial, en los que hay exudados y neutrófilos en el colon.
• Lesión Tipo II: es una ulceración epitelial (tipo volcán), en medio de la mucosa intacta.
• Lesión Tipo III: aquí hay una ulceración recubierta con una especie de membrana, la cual está conformada por desechos celulares y leucocitos.

Diagnóstico

Cuando se sospecha que una persona pueda tener signos y síntomas de una infección por Clostridium difficile, se realizan ciertas pruebas para diagnosticarlo de forma fehaciente.

Entre estas pruebas están las siguientes:

• Examen de heces: es la primera opción para diagnosticar esta patología. Existen varios exámenes que pueden practicarse a las heces, entre los que se pueden contar: inmunoensayo enzimático, reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y el ensayo de citotoxicidad celular.
• Examen de colon: a través de una colonoscopia o una sigmoidoscopia, el médico puede apreciar directamente las características de la mucosa del intestino grueso.
• Diagnóstico por imágenes: este tipo de exámenes incluyen radiografías o tomografías axiales computarizadas (TAC). Se utilizan para determinar si ha habido alguna complicación de la infección. Este tipo de estudios se asignan a personas que padecen casos severos de infección por Clostridium difficile.

Tratamiento

Cuando el cuadro clínico es causado por la administración previa de antibióticos, la primera medida es suspender dicha medicación. Se espera que con esta medida el cuadro sea revertido.

Si esto no ocurre, se decide administrar un tratamiento antibiótico con medicamentos a los que la bacteria es notablemente susceptible. Entre estos, los más reconocidos y utilizados son el metronidazol y la vancomicina.

Referencias

1. Biochemical test and identification of Clostridium difficile. Obtenido de: microbiologyinfo.com
2. Clostridium difficile. Obtenido de: microbewiki.com
3. Infección por Clostridium difficile. Tomado de: mayoclinic.org