What is the mechanism by which Clostridioides (C.) difficile causes severe colitis?

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Mecanismo de la Colitis Grave por Clostridioides difficile

La colitis grave por C. difficile ocurre cuando las toxinas A y B actúan como glucosiltransferasas que inactivan las proteínas Rho GTPasas, causando desorganización del citoesqueleto del colonocito, muerte celular, pérdida de la barrera epitelial y una respuesta inflamatoria masiva que puede progresar a efectos sistémicos. 1

Mecanismo Patogénico Fundamental

Colonización y Germinación

  • Las esporas de C. difficile sobreviven el ambiente ácido del estómago y germinan en el intestino 1
  • La alteración de la microbiota intestinal normal (típicamente por antibióticos) permite la proliferación bacteriana 2, 3
  • Las esporas actúan como reservorio y facilitan la diseminación entre pacientes, contribuyendo a las altas tasas de recurrencia 1

Acción de las Toxinas A y B

  • Las toxinas A y B son los principales factores de virulencia y funcionan como glucosiltransferasas 1, 4
  • Estas toxinas promueven la activación de las proteínas Rho GTPasas, lo que lleva a la desorganización del citoesqueleto del colonocito 1
  • El resultado es el desprendimiento de enterocitos y la muerte celular eventual 1, 2, 4
  • Ambas toxinas A y B son importantes para inducir la muerte del colonocito y la colitis, con evidencia creciente de su papel en efectos extraintestinales 1
  • Las cepas no toxigénicas de C. difficile son no patogénicas, confirmando que la infección es mediada por toxinas 1

Cascada de Daño Tisular

  • Las toxinas causan pérdida de las funciones de barrera epitelial 4
  • Se induce inflamación intestinal y secreción de fluidos 5, 3
  • El daño a la mucosa colónica provoca diarrea asociada a C. difficile y puede desarrollarse colitis pseudomembranosa severa 2
  • En casos graves, puede ocurrir íleo paralítico 2

Progresión a Colitis Fulminante

Mecanismo de Severidad

  • Los síntomas sistémicos no resultan meramente de mediadores inflamatorios liberados localmente en el colon, sino probablemente de la diseminación de las toxinas al torrente sanguíneo 1
  • La hipoalbuminemia (<2.5 g/dL) se asocia con enfermedad más severa porque la albúmina sérica humana puede unirse a las toxinas A y B, impidiendo su internalización en las células huésped 1
  • Cuando los niveles de albúmina son bajos, hay menos capacidad de neutralizar las toxinas circulantes 1

Manifestaciones de Colitis Grave

  • Megacolon tóxico con perforación colónica 1, 5
  • Peritonitis y shock séptico 1
  • Disfunción orgánica subsecuente 1
  • La mortalidad en este grupo de pacientes permanece alta (1-3% de todas las infecciones por C. difficile desarrollan colitis fulminante) 1

Factores que Determinan la Severidad

Factores del Huésped

  • Respuesta inmune alterada a las toxinas de C. difficile se asocia con recurrencias 1
  • Niveles bajos de antitoxina A en suero se relacionan con mayor riesgo de recurrencia 2
  • Edad avanzada (≥65 años), comorbilidad seria e inmunodeficiencia son marcadores pronósticos 1

Factores del Patógeno

  • Cepas hipervirulentas como el ribotipo 027 se asocian con aumento significativo de casos de colitis fulminante con falla orgánica múltiple y mayor mortalidad 1
  • Algunas cepas producen una tercera toxina (CDT o toxina binaria) que funciona como toxina ADP-ribosilante de actina, causando despolimerización de actina y formación de protrusiones basadas en microtúbulos 4
  • La alta producción de toxinas y esporulación de cepas epidémicas desafía la situación terapéutica 2

Alteración de la Microbiota

  • La recolonización lenta de la flora normal es probablemente responsable de las recurrencias únicas o múltiples (25-50%) post-terapia 2
  • Las recurrencias se asocian con respuesta inmune alterada y/o alteración de la microbiota colónica 1

Advertencias Clínicas Importantes

  • Evitar agentes antiperistálticos y opiáceos, ya que pueden empeorar la condición al retener toxinas en el colon 6, 7
  • Los pacientes que presentan falla orgánica, incluyendo lactato sérico elevado o requerimientos de vasopresores, deben ser evaluados inmediatamente para intervención quirúrgica temprana 1
  • El diagnóstico y tratamiento tempranos son cruciales para reducir la mortalidad asociada con colitis fulminante 1

References

Guideline

Guideline Directed Topic Overview

Dr.Oracle Medical Advisory Board & Editors, 2025

Research

Clostridium difficile and the disease it causes.

Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 2010

Guideline

Treatment of Infectious Colitis

Praxis Medical Insights: Practical Summaries of Clinical Guidelines, 2025

Guideline

Treatment of Clostridioides difficile Infection

Praxis Medical Insights: Practical Summaries of Clinical Guidelines, 2025

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