Diarree door een toxine van Clostridium difficile bij hemato-oncologische patiënten

Dames en Heren,

Diarree is een frequente klacht van hemato-oncologische patiënten. Meestal wordt de diarree veroorzaakt door uitgebreide beschadiging van slijmvlies van het maag-darmkanaal ten gevolge van chemotherapie, maar in de differentiaaldiagnose zal ook aan infectieuze aandoeningen moeten worden gedacht.

Patiënt A is een 72-jarige man die bekend is wegens de ziekte van Kahler (type IgA-lambda, in een vergevorderd stadium: IIIA volgens de indeling van Salmon en Durie). Elders werd hij met goed resultaat behandeld met respectievelijk chemotherapie (melfalan-prednisonkuren), radiotherapie (op pijnlijke botafwijkingen) en interferon alfa. Na drie jaar werd progressie van de ziekte geconstateerd met lokalisatie in sternum, claviculae en clivus, waarna een behandeling werd begonnen in de vorm van kuren vincristine-doxorubicine-dexamethason (VAD) die 4 weken duurden. De tweede VAD-kuur werd gecompliceerd door een luchtweginfectie (zonder bekende verwekker), die klinisch met succes behandeld werd met cefotaxim.

Gezien de gecompliceerd verlopen tweede kuur werd de derde VAD-kuur in combinatie met infectieprofylaxe gegeven (ciprofloxacine en fluconazol). Deze kuur leidde tot opname in verband met ernstige diarree. De diarree bestond uit waterige ontlasting zonder bloed- of slijmbijmenging. Feceskweken op Salmonella, Shigella, Campylobacter en Yersinia waren negatief. Gezien de ernst van de diarree werd colonoscopie verricht, waarbij een beeld werd gezien dat het meest leek te passen bij een pseudo-membraneuze colitis. Pathologisch onderzoek van weefselmonsters ondersteunde deze diagnose: er werden microscopisch focaal oppervlakkige necrosehaardjes gevonden waarin vrij veel granulocyten en wat fibrine werden aangetroffen. Hoewel het onderzoek van de ontlasting met een enzymimmunoassay (EIA) (Oxoid Clostridium difficile Toxine A test; Basingstoke, Verenigd Koninkrijk) naar de aanwezigheid van toxinen van C. difficile een negatieve uitslag had, werd toch besloten een behandeling gericht op C. difficile-diarree in te stellen. De klachten verminderden na behandeling met metronidazol 500 mg 3 dd gedurende 10 dagen en corticosteroïden, maar patiënt bleef kampen met diarree. In verband hiermee en wegens gewichtsverlies en achteruitgang van zijn conditie werd patiënt enkele weken later verwezen naar ons ziekenhuis.

Bij ons waren feceskweken op banale verwekkers van diarree eveneens negatief, maar met selectieve media werd wel C. difficile gekweekt. De geïsoleerde stam was gevoelig voor penicilline, clindamycine, vancomycine en metronidazol. In de feces werd ook het cytotoxine van C. difficile aangetoond, zowel met een cytotoxiciteitstest op een Vero-cellijn als met een EIA (Cytoclone A+B EIA; Cambridge Biotech, Mass., VS). Bij een nieuwe colonoscopie werd nog steeds het beeld van een pseudo-membraneuze colitis gezien, hetgeen opnieuw met microscopisch onderzoek werd bevestigd. In plaats van metronidazol kreeg patiënt nu vancomycine 125 mg 4 dd per os gedurende 14 dagen, en hiermee herstelde hij vlot.

Patiënt B is een man van 54 jaar bij wie de diagnose ‘ziekte van Kahler’ werd gesteld. Het ging om een lichte-ketensecernerend myeloom (‘Bence Jones only’; kappaketens) in stadium III-A. Er werd een behandeling ingesteld in trialverband (werkgroep Hematologie Oncologie Volwassenen Nederland (HOVON), nummer 24) en na 3 klinisch gegeven VAD-kuren werd een partiële remissie bereikt. Na de 3 VAD-kuren volgden stamcelmobilisatie en -oogst na behandeling met cyclofosfamide en granulocyt-koloniestimulerende factor (G-CSF). Deze deels klinisch verrichte behandeling werd gecombineerd met infectieprofylaxe door ciprofloxacine 500 mg 2 dd per os, fluconazol 200 mg 1 dd per os en claritromycine 250 mg 2 dd per os, in verband met te verwachten neutropenie en potentiële mucositis vanwaaruit een bacteriëmie kan ontstaan met streptokokken of Gram-negatieve staven. De stamceloogst verliep ongecompliceerd. In de dagen die volgden echter kreeg patiënt thuis hinderlijke diarree (brijig, zonder bloed of slijm) die aanhield, ook na staken van het antibioticagebruik. In de feces werden met een EIA toxinen van C. difficile aangetoond. De feceskweek toonde een voor vancomycine en metronidazol gevoelige C. difficile. Deze lichte infectie kon poliklinisch effectief behandeld worden met metronidazol 500 mg 3 dd per os gedurende 14 dagen.

Huisartsen en behandelaars van hemato-oncologische patiënten worden veelvuldig geconfronteerd met patiënten die klagen over diarree tijdens de therapie. In de meeste gevallen is er lichte, voorbijgaande diarree als gevolg van slijmvliesschade die teweeggebracht wordt door cytostatische therapie. Bij aanhoudende diarree dient men rekening te houden met infectieuze diarree. Behalve een aantal zogenaamde banale bacteriële verwekkers kunnen ook parasitaire en virale verwekkers ontsteking in het maag-darmkanaal veroorzaken.

C. difficile, het voor (pseudo-membraneuze) colitis verantwoordelijke micro-organisme, is een obligaat anaërobe sporenproducerende Gram-positieve staaf die reeds in 1935 beschreven werd door Hall en O'Tool bij de bestudering van neonatale intestinale flora.1 De bacterie was moeilijk te kweken (‘difficile’) en werd beschouwd als behorende tot de commensale flora, hoewel hij verschillende toxinen kon produceren. In de jaren zestig en zeventig van de vorige eeuw werd het klinisch beeld herkend van met antibioticagebruik samenhangende (pseudo-membraneuze) colitis, dat vooral ontstond bij gebruik van antibiotische therapie met lincomycine en clindamycine.2 In 1977 werd het verband gelegd tussen dit ziektebeeld en toxineproducerende C. difficile.3 4

Het scala aan klinische manifestaties van C. difficile-diarree is breed, variërend van lichte zelflimiterende antibioticagerelateerde diarree tot fulminante pseudo-membraneuze colitis. Veelal manifesteert een C. difficile-infectie zich als diarree met buikkrampen zonder systemische verschijnselen. Koorts komt bij ongeveer 30-50 van de patiënten voor. Bij laboratoriumonderzoek vindt men bij 50-60 een leukocytose. Intestinale complicaties kunnen zich manifesteren als toxisch megacolon, volvulus of perforatie. Er ontstaat slechts zelden een bacteriëmie en extra-intestinale complicaties komen ook bijna niet voor, met uitzondering van Reiter-achtige ziektebeelden en reactieve artritis.5 6 In de differentiaaldiagnose moeten ischemische colitis, inflammatoire darmziekten en diarree door Salmonella, Shigella of Campylobacter worden opgenomen.

Infectie en kolonisatie met C. difficile treedt op via de feco-orale route. De overdracht gaat via sporen van C. difficile, die zeer resistent zijn tegen hitte en desinfectantia zodat ze in de buitenwereld maanden tot jaren kunnen overleven en een bron kunnen vormen van bijvoorbeeld ziekenhuisinfecties.7 In het colon produceren pathogene stammen 2 soorten toxinen: toxine A, een 308 kDa groot enterotoxine dat aanvankelijk verantwoordelijk werd gehouden voor het ontstaan van colitis, en een 250-270 kDa groot cytotoxine B, dat in een weefselkweek specifieke microscopische veranderingen van de cellen geeft. Binding van het enterotoxine A aan enterocyten leidt tot celschade door verstoring van het cytoskelet, gevolgd door vochtsecretie en inflammatie.8

Meer dan 95 van de toxineproducerende stammen maken zowel enterotoxine A als cytotoxine B. De laatste jaren wordt echter in toenemende mate melding gemaakt van C. difficile-stammen die het toxine-A-gen missen en toch diarree kunnen geven.9 Een Engels referentielaboratorium meldt dat thans 3 van de ingestuurde isolaten dit gen mist en dat bij het diagnostisch onderzoek naar de aanwezigheid van toxinen in de feces met behulp van antistoffen tegen dit toxine hiermee rekening moet worden gehouden.10

De belangrijkste risicofactor voor het ontstaan van C. difficile-diarree is antibioticagebruik (met name clindamycine en 3e-generatiecefalosporinen; tabel).5 Echter, ook cytostatische therapie gaat samen met C. difficile-diarree, met name behandeling met methotrexaat, doxorubicine, cyclofosfamide, fluorouracil en cisplatine.11 De patiënten A en B kregen beiden doxorubicine als onderdeel van de VAD-kuur. Patiënt B werd bovendien behandeld met cyclofosfamide. De klachten ontwikkelen zich meestal 3 dagen tot 5 weken na het begin van de chemotherapie. De klinische manifestatie is vergelijkbaar met die van C. difficile-infecties samenhangend met antibioticagebruik, hoewel obstipatie door vinca-alkaloïden (vincristine en vinblastine) de infectie kan maskeren.

De sensitiefste (94-100) en specifiekste (99) diagnostische test voor C. difficile-diarree is de cytotoxinetest van de feces; daarbij worden de feces op een weefselkweek gebracht die vervolgens na 24 en 48 uur wordt onderzocht op specifieke vormveranderingen. De toxinen kunnen ook met een EIA aangetoond worden. Een feceskweek van C. difficile is voor de diagnostiek van minder belang omdat sommige stammen geen toxinen vormen en niet pathogeen zijn. Heeft daarentegen de toxinetest van de feces een positieve uitslag, dan is een kweek wel zinvol; zo kan een isolaat worden verkregen dat men aan een gevoeligheidsbepaling kan onderwerpen en eventueel voor epidemiologisch onderzoek kan gebruiken. Het belang van een nadere karakterisering wordt benadrukt door de gegevens van een recent onderzoek in 41 Amerikaanse ziekenhuizen waaruit bleek dat er een epidemie van clindamycineresistente stammen bestond die onopgemerkt was verlopen totdat de isolaten getypeerd werden.12 Resistentie tegen clindamycine bleek te berusten op een gecombineerde resistentie tegen macroliden, lincosamiden en streptogramine (zogenaamde MLS-resistentie), gecodeerd door erm-genen. Deze MLS-resistentie gaat bij C. difficile veelal samen met resistentie tegen andere antibiotica. De erm-genen zitten bij C. difficile in een DNA-gebied met veel homologie met het toxine-A-gen, waardoor de mogelijkheid van interactie met het toxine-A-gen bestaat en hybridetoxinen kunnen worden gevormd.13 In het Academisch Medisch Centrum (AMC) was er in 1997-1998 een epidemie van 24 patiënten met C. difficile-diarree waarbij de verwekker het MLS-resistentiepatroon toonde en geen toxine-A-gen bezat (E.J.Kuijper, schriftelijke mededeling, 1998). De stam was identiek aan de in Japan beschreven toxine-A-gen-negatieve stam (ook MLS-resistent) die toch in staat was om diarree te veroorzaken.9 Van de 54 C. difficile-isolaten in het AMC in de periode 1 november 1999-31 augustus 2000 bleken 8 (15) MLS-resistent. Op dit moment testen wij de hypothese dat de interactie tussen erm-genen en het toxine-A-gen de virulentie beïnvloedt.

Bij immunologische detectie van toxinen met behulp van een EIA is het belangrijk dat beide toxinen (A en B) gedetecteerd worden. Er zijn tenminste 8 EIA's van verschillende firma's te verkrijgen die alle wel zeer specifiek zijn, maar een duidelijk lagere sensitiviteit hebben dan de cytotoxinetest (sensitiviteit: 63-99; specificiteit: 75-100).5 Het pathognomonische colitisbeeld bij endoscopie is diagnostisch voor een C. difficile-infectie. Men dient zich er echter van bewust te zijn dat de colitis alle delen van het colon kan aandoen. Normale sigmoïdoscopische bevindingen sluiten C. difficile-colitis meer proximaal dan ook geenszins uit.

C. difficile-colitis is veelal een verworven infectie tijdens of na een ziekenhuisopname. Vooral oudere patiënten in het ziekenhuis die een operatie van de tractus digestivus hebben ondergaan, antibiotica hebben gebruikt of een verminderde afweer hebben, zijn vatbaar voor C. difficile-diarree. In een veelgeciteerd prospectief onderzoek uit het Seattle Teaching Hospital werd aangetoond dat een kwart van de patiënten tijdens de opname gekoloniseerd werd met C. difficile. Van dezen kreeg eenderde C. difficile-diarree.14 Ziekenhuisepidemieën zijn frequent beschreven in samenhang met antibioticagebruik en -resistentie.12 15 16 Bij patiënten die langer dan 48-72 uur in het ziekenhuis verblijven en diarree krijgen, dient de diagnose ‘C. difficile-colitis’ te worden overwogen.17 Bij een patiënt met C. difficile-diarree zijn ziekenhuishygiënische maatregelen van groot belang om verspreiding van de infectie naar andere patiënten te voorkomen. In het AMC is de richtlijn opgesteld dat een patiënt die diarree krijgt, in het ziekenhuis in standaardisolatie gaat totdat de uitslag van het toxineonderzoek bekend is. Daarbij wordt de patiënt op een eenpersoonskamer verpleegd en er wordt beschermende kleding gebruikt bij diens verzorging. Na elk contact vindt er handendesinfectie plaats en dagelijks wordt de kamer huishoudelijk schoongemaakt. Als de uitslag van de toxinetest negatief is, mag de patiënt uit isolatie.

Bij behandeling van patiënten met C. difficile-colitis is rehydratie en zo mogelijk stoppen met medicamenteuze (antibiotische en cytostatische) therapie belangrijk. Als de diarree aanhoudt of ernstig is, zal antibiotische therapie aangewezen zijn. Hoewel metronidazol en vancomycine beide effectief zijn bij behandeling van C. difficile-colitis, is metronidazol het middel van keuze voor lichte vormen van diarree (500 mg 3 dd gedurende 14 dagen). Ongeveer 3 van de C. difficile-isolaten is resistent tegen metronidazol.18 Bij ernstige C. difficile-diarree lijkt vancomycine effectiever en dan wordt hieraan de voorkeur gegeven (250 mg 4 dd).19 De duur van de behandeling is tenminste 14 dagen. Desondanks treedt er bij ongeveer 10-20 van de patiënten een recidief op. Recentelijk is aannemelijk gemaakt dat de helft van deze recidieven in feite reïnfecties zijn met andere isolaten.18

Dames en Heren, bij patiënten met hemato-oncologische maligniteiten die tijdens of na behandeling met cytostatica of antibiotica diarree krijgen, zal de clinicus-practicus rekening moeten houden met C. difficile-diarree. Bij patiënt A werd de diagnose ‘pseudo-membraneuze colitis door C. difficile’ overwogen en endoscopisch gesteld. De toxinetest door middel van EIA had echter aanvankelijk een fout-negatieve uitslag. De ziektegeschiedenis van patiënt B illustreert dat lichte diarree door C. difficile na cytostatische en antibiotische therapie snel en effectief bestreden kan worden.