Infekce vyvolané Clostridioides difficile u dětských pacientů Fakultní nemocnice v Motole

Souhrn

Infekce vyvolané Clostridioides difficile (CDI) jsou tradičně připisovány starším dospělým pacientům, ale mohou jimi být postiženy i děti. U dětí by v indikovaných případech měla být laboratorní diagnostika CDI kombinována s testováním přítomnosti dalších gastrointestinálních patogenů, které jsou hlavně u mladších dětí častou příčinou průjmu. To bylo potvrzeno i v kohortě 652 dětí s průjmem hospitalizovaných ve Fakultní nemocnici v Motole, kde u 71 PCR pozitivní testů na přítomnost toxigenního C. difficile byla u 33.8 % (n = 24) prokázána jiná infekční příčina pomocí multiplexového PCR. Průkaz toxigenního C. difficile pomocí PCR neodliší kolonizaci od aktivní infekce, tudíž pozitivní PCR test je nutné doplnit o stanovení přítomnosti toxinů A/B. Z výše uvedených 71 PCR pozitivních stolic bylo 65 dotestováno imunoenzymatickým testem a současná pozitivita C. difficile GDH a toxinů A/B byla detekována pouze u 44,6 % stolic (n = 24), ale u téměř poloviny těchto vzorků (n = 10) byla současně prokázána další infekční příčina průjmu. U recidivující CDI by měl být stejně jako u první epizody kladen důraz na kombinovanou laboratorní diagnostiku k vyloučení koinfekce jiným střevním patogenem, případně k vyloučení pouhé kolonizace C. difficile. V porovnání s dospělými hospitalizovanými pacienty jsou dostupná klinická data u dětí limitovaná a je zapotřebí dalších prospektivních studií pro stanovení prevalence CDI a účinnosti léčebných režimů.

Klíčová slova:

diagnostika – epidemiologie – léčba – fidaxomicin – vankomycin – ribotypizace – metronidazol

Úvod

Clostridioides (či Clostridium) difficile je grampozitivní anaerobní bakterie tvořící spory. Toxigenní kmeny C. difficile nesou gen(y) pro produkci toxinu(ů), a mohou tak produkovat různé spektrum toxinů (toxin A, toxin B, binární toxin). Vyskytují se ale i kmeny netoxigenní, které takovou genetickou výbavu nemají. Infekce vyvolané C. difficile (CDI) se mohou manifestovat jako „samoúzdravný“ průjem, gastroenteritida, pseudomembranózní kolitida, fulminantní kolitida, ileus nebo toxické megakolon.(1,2)

K přenosu C. difficile dochází fekálně orální cestou zpravidla prostřednictvím spor, jelikož živé buňky C. difficile jsou citlivé na přítomnost kyslíku, a proto v zevním prostředí nepřežívají. Spory jsou metabolicky neaktivní, jsou tedy rezistentní k antibiotikům a řadě dezinfekčních přípravků běžně používaných v nemocničních zařízeních. Zmíněná rezistence umožňuje přetrvávání spor v prostředí po řadu let a kontaminace nemocničního prostředí může hrát zásadní roli v šíření C. difficile.(3)

Rizikové faktory pro rozvoj CDI u dětí jsou podobné jako u dospělých s výjimkou vyššího věku. Obecně je patogeneze CDI spojována se změnou střevní mikroflóry, která způsobí tzv. ztrátu kolonizační rezistence. C. difficile kolonizuje sliznici střeva, kde se pomnoží a produkuje toxiny, které jsou zodpovědné za rozvoj infekce.(4) Nejčastějším faktorem, který se podílí na narušení složení střevní mikrobioty, je užívání antibiotik.(5) Změny ve složení střevní mikrobioty, které představují riziko pro rozvoj CDI, byly pozorovány také u jedinců s autoimunitními poruchami, alergiemi, rakovinou, diabetem a zánětlivým onemocněním střev.(6) Mezi další specifické populace se zvýšeným rizikem pro rozvoj CDI patří pacienti po transplantaci krvetvorných buněk (HSCT) nebo solidních orgánů či onkologičtí pacienti.(7–10)

V souladu s evropskými doporučeními je laboratorní diagnostika CDI založena na dvoustupňovém testovacím algoritmu, jelikož žádný dostupný test nemá sám o sobě dostatečně vysokou negativní a zároveň i pozitivní prediktivní hodnotu.(11) U mladších dětí je navíc nutné brát v úvahu relativně velkou pravděpodobnost kolonizace C. difficile, která je častá do dvou let věku, a také možnou koinfekci jiným střevní patogenem.(12) Podstatou PCR testu je detekce genů pro produkci toxinů; imunoenzymatické testy určují přítomnost glutamát dehydrogenázy (GDH) coby markeru přítomnosti C. difficile ve stolici a toxinů A/B (více viz kapitola Diagnostika).

Doporučení pro léčbu CDI u dětí byla zpracována Americkou pediatrickou akademií, Americkou společností pro epidemiologii ve zdravotnictví (SHEA) a Americkou společností pro infekční nemoci (IDSA).(13,14) Od publikování těchto doporučení byly dokončeny klinické studie, jejichž výsledky podporují nutnost tato doporučení revidovat.(15)

V následujícím textu shrnujeme současný stav poznání o infekcích vyvolaných C. difficile u pediatrické populace a současně předkládáme vlastní zkušenosti s diagnostikou a epidemiologií u dětských pacientů hospitalizovaných ve Fakultní nemocnici v Motole.

Epidemiologie

Od roku 2006 byl celosvětově zaznamenán nárůst incidence CDI u dospělých v souvislosti s rozšířením epidemickou linií C. difficile ribotypu 027. U dětí byl narůstající výskyt CDI hlášen ve Spojených státech amerických,(16,17) ale v Evropě nebyl stejně dramatický nárůst CDI u dětské populace jako u dospělých zaznamenán, jak mohou ilustrovat data z evropské multicentrické studie, byť pouze 1,5 % izolátů z 1196 izolátů C. difficile pocházelo od pacientů ve věku 2–18 let.(18)

Pro efektivní kontrolu šíření C. difficile v nemocničním prostředí je důležitým nástrojem typizace kmenů. Jednou z možných technik je ribotypizace, která je metodou doporučenou Evropským centrem pro prevenci a kontrolu infekcí (ECDC). Ribotypizace je na Ústavu lékařské mikrobiologie 2. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Fakultní nemocnice v Motole (dále jen ÚLM) rutinně prováděna u všech kmenů C. difficile od roku 2009, sbírka zahrnuje již více než 6000 kmenů. V grafu na obrázku 1 jsou znázorněny nejčastější ribotypizační profily izolátů C. difficile kultivovaných ze vzorků stolic od dětských a dospělých pacientů FN v Motole.

U pacientů s CDI v České republice dominují dva ribotypy, 001 a 176.(19) Jak je patrné z obrázku 1, C. difficile ribotyp 176, který je blízce příbuzný s celosvětově rozšířeným ribotypem 027, je ribotypem téměř výhradně se vyskytujícím u dospělých hospitalizovaných. Oproti tomu epidemický ribotyp 001 je zastoupený u obou populací, ale s vyšším procentuálním zastoupením u dospělých. Česká data jsou v souladu s evropskými, kdy CDI u dětí je převážně komunitní, epidemická linie ribotypu 027 se vyskytuje zřídka a převažují jiné ribotypy.( 20,21)

Diagnostika

Laboratorní vyšetření pro potvrzení CDI by mělo být indikováno u všech hospitalizovaných pacientů ve věku ≥ 2 roky, kteří měli během 24 hodin tři nebo více neformovaných stolic, tzn. stolic kopírující tvar kontejneru.(11,14) Indikace vyšetření u dětí ve věku ≤ 24 měsíců by mělo být prováděno ve specifických případech, jako je Hirschsprungova choroba nebo jiné závažné poruchy motility, průkaz pseudomembranózní kolitidy, toxické megakolon nebo klinicky významný průjem bez zjevné příčiny.(13,14) U pediatrické populace je třeba zvážit prostou kolonizaci C. difficile. Kolonizace toxigenním C. difficile se běžně vyskytuje u kojenců a mladších dětí. Studie zahrnující 338 dětí ve věku ≤ 2 roky ukázala, že míra prevalence kolonizace C. difficile je závislá na věku, neboť se zvyšuje do 11 měsíců věku a poté klesá.(21) Vzhledem k možné kolonizaci je tedy diagnostika CDI u dětí mladších dvou let zvláště při absenci rizikových faktorů velmi obtížná a vyžaduje pečlivý klinický úsudek.

Pro laboratorní potvrzení CDI není v současné době k dispozici komerční test s vysokou negativní a pozitivní prediktivní hodnotou, který by byl vhodný jako samostatný test pro potvrzení aktivní infekce. Z tohoto důvodu je Evropskou společností pro klinickou mikrobiologii a infekční lékařství (ESCMID) doporučený vícestupňový testovací algoritmus.(11) V prvním kroku je použitý citlivý vyhledávací test (detekce GDH) nebo PCR průkaz genů pro produkci toxinů. V případě pozitivního vyhledávacího testu je vzorek stolice vyšetřen na přítomnost vlastních toxinů A/B. Průkaz toxinů je testem s vysokou pozitivní prediktivní hodnotou, bohužel citlivost těchto komerčních testů se mezi jednotlivými výrobci liší. V případě pozitivního průkazu GDH a negativního průkazu toxinů A/B je tedy nutné vyšetření doplnit o PCR průkaz nebo kultivaci cílenou na C. difficile s následnou charakterizací kmene, abychom získali informaci o schopnosti kmene C. difficile toxiny produkovat. U těchto pacientů je také nutná klinická rozvaha o dalších možných příčinách průjmu. Stanovení diagnózy CDI pouze na základě pozitivního PCR průkazu toxigenního C. difficile ve vzorku stolice není doporučeno vzhledem k neschopnosti tohoto testu odlišit kolonizaci C. difficile od infekce.(11) Pokud je PCR jediným dostupným testem pro diagnostiku CDI, je vhodné brát v úvahu Ct (cycle of treshold) hodnotu výsledku, kdy nižší hodnota Ct může predikovat vyšší bakteriální nálož, a aproximativně tedy i tvorbu toxinů.(22)

U dětí jsou časté koinfekce C. difficile s jinými gastrointestinálními patogeny, jak ukázala analýza 1718 dětských pacientů s pozitivním testem na C. difficile. Souhrnná prevalence byla 20,7 % (n = 355), nejčastějšími koinfekcemi byly virové infekce (46 %), bakteriální a parazitární infekce byly zjištěny v 14,9 %, a 0,01 % případů.(12) Na základě těchto dat by laboratorní diagnostika CDI u dětí měla být kombinována s testováním na přítomnost jiných gastrointestinálních patogenů.(15)

Na ÚLM byla s cílem zvýšení citlivosti a rozšíření detekovaných agens původců střevních infekcí provedena evaluační studie, kdy 90 vzorků průjmových stolic, již vyšetřených v rámci rutinního provozu, bylo následně analyzováno novou diagnostickou soupravou (AusDiagnostics Faecal Pathogens M), která detekuje následující virová, bakteriální a parazitární agens: enteroinvazivní E. coli (Shiga-like), Shigella, Salmonella, Campylobacter, Aeromonas, Yesinia, Sapovirus, Rotavirus, Norovirus, Adenovirus, Astrovirus, Giardia intestinalis, Cryptosporidium, Entamoeba histolytica a C. difficile. Překvapivě byl u 27 % stolic v rutinním provozu vyšetřených jen na virová agens a u 40 % stolic testovaných v běžném provozu jen na bakteriální patogeny zjištěn alespoň jeden nový nález.(23) Výsledky této studie představovaly pádný argument pro zavedení tohoto testu s širokým spektrem mikrobiálních agens do rutinní diagnostiky střevních infekcí na ÚLM. Ačkoliv je C. difficile jedním z detekovaných agens v tomto panelu, jsou všechny PCR pozitivní stolice na průkaz toxigenního C. difficile dotestovány enzymatickým testem ještě na přítomnost GDH a toxinů A/B (mariPOC, CDI test, ArcDia, Finsko) k odlišení kolonizace od aktivní infekce v souladu s evropským doporučeným postupem.(11)

Výsledky testování po zavedení výše uvedeného multiplexového PCR jsou znázorněné na obrázku 2. Z celkem 652 stolic pacientů ≤ 18 let bylo 71 vzorků PCR pozitivních na přítomnost toxigenního C. difficile. Z těchto 71 vzorků bylo 65 dále testováno na přítomnost C. difficile pomocí detekce GDH a toxinů A/B.

U 6 vzorků pozitivních na přítomnost toxigenního C. difficile pomocí PCR byl průkaz C. difficile GDH a toxinů A/B zcela negativní (obr. 2). Domníváme se, že u těchto vzorků byla detekce GDH pod diagnostickým limitem metody nebo se jednalo o záchyt DNA toxigenního C. difficile přítomné ve sporách.

Současná pozitivita C. difficile GDH a toxinů A/B byla detekována pouze u 29/65 (44,6 %) testů, avšak u 10 z těchto vzorků byla zjištěna přítomnost další možné příčiny infekčního průjmu (obr. 2). Pouze 19 vzorků bylo pozitivní na C. difficile GDH a toxiny A/B bez jiné pozitivity v PCR panelu gastrointestinálních patogenů, podporujících tak diagnózu CDI, pokud příznaky u pacienta stále přetrvávají.

Obtížně diagnosticky interpretovatelnou skupinou jsou pacienti s pozitivním průkazem C. difficile GDH, ale negativním nálezem pro toxiny A/B, u nichž PCR indikuje, že se může jednat o kmen s potenciálem produkovat toxiny (přítomnost genu pro tvorbu toxinu). U 14 z těchto pacientů byla nalezena jiná infekční příčina průjmu (obr. 2) a bez multiplexového PCR by tito pacienti mohli být nesprávně diagnostikováni jako případy CDI. Právě používání PCR v diagnostice CDI může být důvodem vysoké incidence těchto onemocnění u americké pediatrické populace(16,17) v porovnání s Evropou, kde jsou více podporované imunoenzymatické testy.(11) U zbylých 16 pacientů, kde byla zjištěna přítomnost toxigenního C. difficile bez přítomnosti toxinů A/B, je nutná pečlivá klinická rozvaha, zda není průjem způsoben jinou neinfekční příčinou nebo zda se nejedná o možnou falešnou negativitu imunoenzymatického testu pro detekci toxinů.(11) Také je nutné vyhodnotit další laboratorní parametry a vývoj klinických příznaků.

Léčba

U dětí s laboratorně potvrzenou nezávažnou CDI může k vymizení průjmu stačit ukončení podávání antibiotik, která vyvolala střevní dysmikrobii, a vhodná rehydratace.(24) Pokud děti nereagují, doporučuje se zahájit specifickou anti-CDI antibiotickou léčbu. Kromě údajů o klinické účinnosti by lék volby měl být v souladu s pravidly antimikrobiálního stewardshipu s důrazem na rychlou obnovu střevní mikroflóry, aby se minimalizovalo riziko rekurence onemocnění.(25)

Ačkoliv je metronidazol doporučeným lékem volby pro léčbu CDI u dětí,(14) randomizovaná klinická data u pediatrické populace chybí. U dospělých je použití metronidazolu pro léčbu CDI doporučeno pouze v případě nedostupnosti fidaxomicinu nebo vankomycinu,(14,22) a to na základě dvou randomizovaných studií, ve kterých byla prokázána inferiorita metronidazolu v porovnání s vankomycinem.(26) Metronidazol také dosahuje velmi nízké koncentrace ve stolici a většina je ho absorbována do krve.(25)

Fidaxomicin a vankomycin dosahují vysokých koncentrací ve stolici a k systémovému vstřebávání při orálním podání téměř nedochází.(25) Účinnost použití fidaxomicinu v porovnání s vankomycinem u pediatrické populace s CDI byla testována v randomizované studii SUNSHINE.(27) V této studii bylo 142 pacientů ve věku < 18 let léčeno po dobu 10 dní fidaxomicinem (n = 98) nebo vankomycinem (n = 44). Ačkoliv klinické odpovědi 2 dny po ukončení léčby se významně nelišily u pacientů léčených fidaxomicinem a vankomycinem (77,6 % oproti 70,5 %, s upraveným rozdílem léčby 7,5 %; 95 % interval spolehlivosti (CI) 7,4–23,9 %), klinická odpověď bez rekurence CDI do 30 dnů byla významně vyšší u pacientů léčených fidaxomicinem (68,4 % oproti 50,0 %; upravený rozdíl v léčbě, 18,8 %; 95 % CI 1,5–35,3 %).(27) Vzhledem k tomu, že v klinických studiích byl fidaxomicinu vystaven pouze jeden dětský pacient mladší 6 měsíců,(27,28) FDA neschvaluje použití fidaxomicinu u dětí mladších 6 měsíců a EMA doporučuje léčit pacienty v této věkové skupině s opatrností.(29,30) Doporučená dávka u dětských pacientů je 200 mg (jedna tableta) podávaná perorálně dvakrát denně (jednou za 12 hodin) po dobu 10 dnů.(29,30) Nižší procento rekurentních infekcí u skupiny dětí léčených fidaxomicinem můžeme odůvodnit selektivním působením fidaxomicinu na klostridia, a tím jeho minimální zásah do složení střevní mikrobioty v porovnání s vankomycinem, který díky vysoké koncentraci ve stolici působí kromě grampozitivní flóry i na gramnegativní anaeroby.(25)

Klinická data porovnávající zároveň metronidazol, vankomycin a nově schválený fidaxomicin u dětí a dospělých nejsou dostupná.

V případě rekurence CDI by stejně jako u první ataky CDI měl být kladen důraz na laboratorní diagnostiku k vyloučení přítomnosti koinfekcí. U potvrzené infekce by měla být léčba upravena z léku (léků) nebo lékového režimu použitého k léčbě v předchozí epizodě (epizodách).(15) U mnohočetné rekurentní CDI by měla být zvážena transplantace fekální mikrobioty (FMT) po standardní léčbě poslední epizody CDI.(14,31) Nedávná rozsáhlá americká multicentrická retrospektivní studie zahrnující 335 pacientů ve věku 11 měsíců až 23 let, kteří podstoupili FMT a byli sledováni po dobu 2 měsíců nebo déle, ukázala, že 271 pacientů (81 %) bylo bez rekurence CDI po jednorázové FMT a 86,6 % po první nebo opakované FMT.(32)

V porovnání s dospělými hospitalizovanými pacienty jsou dostupná klinická data u dětí limitovaná a je zapotřebí dalších prospektivních studií pro stanovení prevalence CDI a účinnosti léčebných režimů u této populace.

Výzkum je podpořen z: Výzkumného záměru FN v Motole 00064203 a EU projektem: Národní institut virologie a bakteriologie, program EXCELES, ID:LX22NPO5103, Next Generation EU.

Korespondenční adresa:
Mgr. Marcela Krůtová, Ph.D.
Ústav lékařské mikrobiologie 2. LF UK a FN Motol
V Úvalu 84, 150 06, Praha 5
marcela.krutova@lfmotol.cuni.cz