Estudio de virulencia y formación de biofilm en aislados primarios y recurrentes de Clostridioides difficile

Abstract

[eng] Clostridioides difficile is known to be the leading cause of nosocomial diarrhea and antibiotics associated diarrhea. Approximately 15 to 35% of patients who have already suffered a first episode of C. difficile-associated diarrhea relapse within 2 months (Barbut et al., 2000). A previous study carried out in the reference hospital of the Balearic Islands determined, by using whole genome sequencing (WGS), that primary and recurrent isolates (previously characterized as ribotype 106) from patients with recurrent CDI were in deed relapses caused by the primary strain suggesting that ribotype 106 may have capacity to persist and cause greater number of recurrences than other ribotypes. Therefore, based on these data, the main objective of this study was to characterize the virulence and biofilm formation of isogenic strains of C. difficile ribotype 106 obtained from different patients with the intention of performing a first approximation that would allow us to analyze whether these factors could play an important role in the greater persistence of these strains. Consequently, the present study was based mainly on the development of possible techniques for the study of these factors. In order to do so, 26 samples from 11 different patients were analyzed and a survival study was carried out using a Galleria mellonella infection model. Regarding the biofilm analysis, 2 different essays were carried out; a crystal violet assay and a confocal laser-scanning microscopy technique (CLSM). An apparent greater virulence of the primary strains compared to the recurrent ones was noticed. Furthermore, biofilm formation by ribotype 106 could be observed in comparison to other ribotypes suggesting that this ribotype has the capacity to form biofilm. While it seems that ribotype 106 is a strain with certain virulence and with a hypothetical biofilm formation capacity, more studies are needed to better explain its apparent greater persistence.

[spa] Clostridioides difficile es la principal causa de diarrea nosocomial y diarrea asociada a antibióticos. Aproximadamente el 15-35% de los pacientes que han sufrido un primer episodio de diarrea asociada a C. difficile recaen a los 2 meses (Barbut et al., 2000). Un estudio previo realizado en el hospital de referencia de las Islas Baleares determinó, mediante técnicas de secuenciación masiva, que los aislados primarios y recurrentes (previamente caracterizados todos ellos como ribotipo 106) de pacientes con ICD recurrente eran, de hecho, recidivas causadas por la cepa primaria, lo que sugeriría que el ribotipo 106 tendría capacidad para persistir y causar un mayor número de recurrencias. En base a estos datos, el objetivo principal de este estudio fue caracterizar la virulencia y formación de biofilm de cepas isogénicas de C. difficile ribotipo 106 obtenidas de diferentes pacientes con la intención de realizar una primera aproximación que permitiese analizar si dichos factores pudiesen jugar un papel importante en la mayor persistencia de estas cepas. Por ello, el presente estudio se basó principalmente en la puesta a punto de técnicas para el estudio de dichos factores. Para ello, se utilizaron 26 muestras procedentes de 11 pacientes diferentes y se realizó un estudio de supervivencia mediante un modelo de infección por Galleria mellonella. En cuanto al estudio de formación de biofilm, éste se realizó, principalmente, mediante ensayo con cristal violeta y, en el caso de algunas cepas también por microscopía confocal de barrido láser (CLSM). En general, se observó una mayor virulencia de las cepas primarias respecto a las recurrentes. Por otro lado, se pudo observar formación de biofilm por parte del ribotipo 106 en comparación a otros ribotipos confirmando la capacidad de este ribotipo para formar biofilm. Si bien parece ser que el ribotipo 106 es una cepa con cierta virulencia y capacidad de formación de biofilm, se necesitan más estudios que ayuden a explicar por qué este ribotipo presenta una mayor tasa de recurrencias.