Clostridioides difficile: Characterization of the circulating toxinotypes in an Argentinean public hospital / Clostridioides difficile: caracterización de los toxinotipos circulantes en un hospital público de Argentina

Abstract Clostridioides difficile is a spore-forming anaerobe microorganism associated to nosocomial diarrhea. Its virulence is mainly associated with TcdA and TcdB toxins, encoded by their respective tcdA and tcdB genes. These genes are part of the pathogenicity locus (PaLoc). Our aim was to characterize relevant C. difficile toxinotypes circulating in the hospital setting. The tcdA and tcdB genes were amplified and digested with different restriction enzymes: EcoRI for tcdA; HincII and AccI for tcdB. In addition, the presence of the cdtB (binary toxin) gene, TcdA and TcdB toxins by dot blot and the cytotoxic effect of culture supernatants on Vero cells, were evaluated. Altogether, these studies revealed three different circulating toxinotypes according to Rupnik's classification: 0, I and VIII, being the latter the most prevalent one. Even though more studies are certainly necessary (e.g. sequencing analysis), it is worth noting that the occurrence of toxinotype I could be related to the introduction of bacteria from different geographical origins. The multivariate analysis conducted on the laboratory values of individuals infected with the most prevalent toxinotype (VIII) showed that the isolates associated with fatal outcomes (GCD13, GCD14 and GCD22) are located in regions of the biplots related to altered laboratory values at admission. In other patients, although laboratory values at admission were not correlated, levels of urea, creatinine and white blood cells were positively correlated after the infection was diagnosed. Our study reveals the circulation of different toxinotypes of C. difficile strains in this public hospital. The variety of toxinotypes can arise from pre-existing microorganisms as well as through the introduction of bacteria from other geographical regions. The existence of microorganisms with different pathogenic potential is relevant for the control, follow-up, and treatment of the infections.

Resumen Clostridioides difficile es un anaerobio esporulado que se asocia con episodios de diarreas hospitalarias. Su virulencia se encuentra vinculada, principalmente, a las toxinas TcdA y TcdB, codificadas por sus respectivos genes, tcdA y tcdB, que son parte de un locus de patogenicidad (PaLoc). Nuestro objetivo fue caracterizar los toxinotipos de C. difficile circulantes en un hospital público. Los genes tcdA y tcdB fueron amplificados y digeridos con diferentes enzimas de restricción: EcoRI para tcdA; HincII y AccI para tcdB. Además, se evaluó la presencia de cdtB (gen de la toxina binaria B) y de las toxinas A y B (por dot blot), así como el efecto citotóxico de sobrenadantes de cultivo sobre células Vero. En conjunto, estos estudios revelaron tres toxinotipos circulantes según la clasificación de Rupnik: 0, I y VIII; el más prevalente fue el último. Aunque son necesarios más estudios (ej., secuenciación), es interesante notar que la presencia del toxinotipo I podría estar relacionada con la introducción de bacterias de diferente origen geográfico. En los pacientes infectados con el toxinotipo VIII, el análisis multivariante de los resultados de laboratorio mostró que los aislamientos asociados a decesos (GCD13, GCD14 y GCD22) estaban situados en regiones de los biplots relacionados con valores de laboratorio alterados al momento de la internación. En los otros pacientes, aunque no se observó correlación entre los valores de laboratorio al momento de la internación y la evolución clínica, los niveles de urea, creatinina y recuento de glóbulos blancos estuvieron correlacionados positivamente entre sí una vez diagnosticada la infección. Nuestro estudio revela la circulación de diferentes toxinotipos de C. difficile en un mismo hospital público. La variedad de toxinotipos puede originarse a partir de microorganismos preexistentes en la región, así como también por la introducción de bacterias provenientes de otras regiones geográficas. La existencia de microorganismos con diferente potencial patogénico es relevante para el control, el seguimiento y el tratamiento de las infecciones.

Cuantificación de neutrófilos fecales mediante la determinacián de MPO (Mieloperoxidasa) en pacientes con diarrea invasiva / Quantify of fecal neutrophils by MPO (myeloperoxidase) determination in patients with invasive diarrhea

La mieloperoxidasa (MPO) es una enzima especifíca de los polimorfonucleares neutrófilos, la cual ha sido previamente usada para cuantificar elmnúmero de neutrófilos en tejidos, desde que su actividad se correlaciona linealmente con el número de neutrófilos. Con el objetivo de demostrar la presencia y realizar la cuantificación de leucocitos en materia fecal la MPO se disolvió en Bromuro de hexadeciltrimetilamonio y la actividad fue medida usando un ensayo de H2O2O-dianosid-ina. Se midió la actividad de MPO en 39 pacientes con diarrea producida por bacterias enteropatógenas y en 10 sujetos control. La presencia de leucocitos fue también determinada mediante la observación microscópica usando azul de metileno. La actividad de MPO fue positiva en 36 (92 por ciento) de los pacientes y la observació microscópica resultó positiva en 30 (77 por ciento). En los sujetos control la actividad de MPO fue indetectable y no se encontraron leucocitos en material fecal. En los pacientes la actividad de MPO en materia fecal tuvo un recuento de 1.6 a 2830 x 10(3) UMPO por gramo de heces (mediana: 46.0). El número de neutrófilos obtenido a través de la actividad de MPO tuvo un recuento de 6 a 13216.0 x mm(3) (mediana: 1261.0), la actividad fecal de MPO es una determinación bioquímica simple para la detección y cuantificación de leucocitos en materia fecal.

Colonic proteinase: increased activity in patients in patients with ulcerative colitis

In order to study the colonic intraluminal proteinase-antiproteinase imbalance under inflammatory conditions, we determined proteolytic activity (PA), alpha-1-antitrypsin and the activities of trypsin, chymotrypsin and neutrophil elastase in feces from patients with ulcerative colitis (UC) comparing the results with a control group. A fecal sample was obtained from each of 25 patients with ulcerative colitis and 10 control subjects were studied. The severity of the disease was assessed by the Truelove index. Proteolytic activity was measured lesing azocasein as proteolytic substrate. The fecal concentration of alpha-1-antitrypsin was measured by radial immunodiffusion and the activities of the enzymes were measured using specific substrates. We found an increase in fecal PA, alpha-1-antitrypsin and neutrophil elastase in patients with UC and the correlation between the severity of the disease and the PA was statistically significant (r = 0.62, P < 0.05). We conclude that elevated colonic proteinase activity could contribute to the pathophysiology of ulcerative colitis.