Determinación del microbioma intestinal en pacientes con diarrea asociada a la infección por Clostridium difficile adquirida en Unidad de Cuidados Intensivos y comunidad

Clostridium difficile (CD) se ha identificado como la principal causa de diarrea asociada al uso excesivo de antibióticos. La Infección con CD (ICD) ocasiona desde diarrea leve a severa hasta colitis pseudomembranosa y megacolon tóxico, e incluso puede llegar a ser letal. La ICD ha incrementado su incidencia, severidad y mortalidad, debido a la emergencia de cepas hipervirulentas y la adquisición de resistencia a antibióticos, lo cual sumado a la alta frecuencia de recurrencias, la ha convertido en una prioridad a nivel de investigación en salud. Las poblaciones expuestas a antibióticos son las más afectadas por la ICD, en particular los pacientes de Unidades de Cuidados Intensivos (UCI), donde este patógeno es una de las cinco infecciones más frecuentes.

El principal factor asociado al éxito de la ICD, es la desregulación de la microbiota intestinal del hospedero, involucrada en la modulación de funciones a nivel metabólico y de defensa (inmune y de barrera). Esta desregulación generalmente se derivada del uso de antibióticos, evento requerido para la germinación de las esporas de CD, que conduce a la replicación de las formas vegetativas productoras de las toxinas clostridiales (principal factor de virulencia de este patógeno). Aunque el componente bacteriano es determinante para la adecuada función de la microbiota, recientemente otros grupos de organismos, cómo virus y eucariotas, incluyendo protistas y helmintos, se han descrito como miembros fundamentales de las comunidades microbianas.

Además de la composición de esta microbiota, se ha reportado ampliamente que la presencia de elementos genéticos móviles presentes a nivel intestinal, se relaciona con la movilización de loci clínicamente importantes, especialmente genes asociados con resistencia a antibióticos.

Por estas razones, este estudio se dirige a la determinación de las comunidades que componen la microbiota (bacterioma, fungoma y eucarioma) de pacientes con diarrea asociada a la ICD adquirida en UCI y en comunidad, comparando los patrones de distribución de estas especies y su estructura poblacional a nivel genético. Adicionalmente, se busca evaluar la presencia de elementos genéticos móviles circulantes en estos grupos de pacientes, posiblemente involucrados en la alteración de la dinámica de las comunidades microbianas.

El proyecto involucra el procesamiento de muestras de heces de pacientes con diarrea a nivel intra-hospitalario y de comunidad, colectadas durante la ejecución de un proyecto previo. Estas muestras fueron sometidas a identificación de la ICD como criterio para la selección de 100 muestras, que incluyeron: 60 muestras positivas para la ICD (30 de ellas provenientes de UCI y otras 30 de comunidad) y 40 muestras negativos para la ICD (), 20 provenientes de cada población estudiada.

Se realizará extracción de ADN y ARN que serán sometidos a secuenciación de alto rendimiento, usando la plataforma Illumina Hi Seq. A partir de estos datos se llevará a cabo la identificación taxonómica de las especies y se evaluará la abundancia, diversidad y estructura poblacional de las unidades taxonómicas identificadas. Adicionalmente, se evaluará la presencia de elementos genéticos móviles asociados con resistencia a antibióticos.

Este estudio es pionero en la implementación de técnicas de secuenciación de alto rendimiento para la descripción de la microbiota intestinal asociada a la ICD adquirida a nivel intra-hospitalario y de comunidad. Los resultados de este estudio buscan aportar información que a futuro favorezca el mejoramiento de las estrategias de prevención, diagnóstico oportuno y tratamiento adecuado, que permitan disminuir las complicaciones y muerte de pacientes por esta infección.