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Valor diagnóstico de las lesiones intestinales relacionadas con la infección por Clostridium difficile en lechones neonatos

Resumen

En el presente artículo se describen las lesiones macroscópicas y micros-cópicas compatibles con la infección por Clostridium difficile en lechones neonatos con diarrea inmediata tras el nacimiento. Las lesiones del in-testino grueso están representadas por edema de mesocolon, infiltrado leucocítico de la mucosa, erosión epitelial y exudación luminal. Los resul-tados indican que el estudio histopatológico debe ser considerado para el diagnóstico del proceso.

Palabras clave: Clostridium difficile, mesocolon, infiltrado leucocítico, histopatología

Summary

Diagnostic value of intestinal lesions associated with Clostridium difficile infection in newborn piglets

The present article describes the gross and microscopic lesions compa-tible with Clostridium difficile infection in neonatal piglets with diarrhea immediately after birth. Intestinal lesions are represented by mesocolon edema, leukocyte infiltration of the mucosa, luminal epithelial erosion and luminal exudate in large intestine. The results indicate that histopathology should be considered in the diagnosis of the process.

Key words: Clostridium difficile, mesocolon, leukocyte infiltration, histopathology

Serafín Gómez, Francisco José Pallarés y Juan Seva

Imágenes cedidas por los autores


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Contacto con los autores: Departamento de Histología y Anatomía Patológica. Facultad de Veterinaria. Universidad de Murcia.

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Clostridium difficile es un pa-tógeno oportunista capaz de inducir enfermedad intestinal en diversas especies animales

y en humanos (Bartlett y Gerding, 2008). La patogenia está ligada a la colonización entérica por cepas toxigénicas y la produc-ción de toxinas responsables de los daños celulares directos e indirectos que condi-cionan la respuesta inflamatoria (Waters et al., 1998; Songer y Uzal, 2005; Voth y Ballard, 2005; Keel y Songer, 2006; Dené-ve et al., 2009). El principal efecto de las toxinas es la alteración de la barrera epi-telial del intestino por desestructuración y pérdida de la cohesión celular. El modelo inflamatorio en mamíferos domésticos y de laboratorio referido a la distribución y morfología de las lesiones intestinales es variable, según la sensibilidad de la espe-cie y las condiciones de presentación de la enfermedad (Naaber et al., 1998; Waters et al., 1998; Keel y Songer, 2006).En la especie porcina la infección por C. difficile se considera una causa impor-tante de diarrea neonatal (Songer, 2004; Songer y Uzal, 2005; Songer y Anderson, 2006). En general, las condiciones favo-

rables para la producción de niveles de-tectables de toxina tienen lugar en el in-testino grueso de los lechones (Yaeger et al., 2007). No obstante, C. difficile y sus toxinas son bastante comunes en el colon de lechones de menos de una semana de edad (Yaeger et al., 2007), lo que puede indicar una elevada proporción de por-tadores sin enfermedad clínica (Avbersek et al., 2009). El estado de resistencia a la enfermedad en lechones aparentemente sanos con presencia de la bacteria y la toxina en su colon no es conocido con precisión, y podría relacionarse con la ausencia o la inmadurez de los receptores de la toxina de la célula intestinal (Yaeger et al., 2007).En los lechones enfermos las lesiones principales se localizan en la mucosa del intestino grueso. El edema de mesocolon es la lesión macroscópica más frecuen-te. Las lesiones microscópicas alteran la mucosa del colon en forma de infiltrados purulentos, erosión epitelial y exudación luminal (Yaeger et al., 2007). Las compli-caciones extraintestinales como la ascitis o el hidrotórax serían atribuibles a la acción sistémica de la toxina (Steele et al., 2010).

Los criterios diagnósticos de la enferme-dad asociada a la infección por C. difficile se basan en el conjunto de datos referi-dos a la historia clínica, lesiones macros-cópicas y microscópicas, bacteriología e identificación de la toxina. En el presente trabajo se describen las variaciones mor-fológicas de las lesiones intestinales aso-ciadas a la infección por C. difficile en lechones recién nacidos y su valor en el diagnóstico diferencial.

MATERIAL Y MÉTODOSEl estudio se llevó a cabo en lechones pro-cedentes de diferentes explotaciones que presentaban diarrea refractaria al trata-miento en los días inmediatos al parto. To-dos los animales llegaron vivos al laborato-rio, donde se les practicó la eutanasia. Las muestras obtenidas durante la necropsia fueron fijadas en formalina al 10% y pro-cesadas para su estudio histopatológico.

RESULTADOSEl examen externo puso de manifiesto el estado de deshidratación de los lechones enfermos y la existencia de diarrea ama-rillenta.

Figura 1. Lechón lactante. Edema de mesocolon.



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Lesiones macroscópicasEl estómago repleto de leche coagulada, ascitis leve y edema de mesocolon de in-tensidad variable (figura 1), fueron hallaz-gos comunes. En ocasiones el ciego podía aparecer dilatado (figura 2), con conte-nido fluido y amarillento. En algunos animales las asas del intestino delgado se encontraban flácidas y pálidas; en otros casos la serosa estaba enrojecida, con los vasos sanguíneos mesentéricos marcados.

Lesiones microscópicasEn todos los casos estudiados existía ede-ma de mesocolon (figura 3), que puede coexistir con un infiltrado leucocítico mixto. Las lesiones de la mucosa del in-testino grueso consistían, en general, en la disminución de las células caliciformes, dilatación de las criptas e infiltrado leuco-cítico en la lámina propia con predomi-nio de neutrófilos. En el epitelio superfi-cial aparecían imágenes de vacuolización, retracción, formación de racimos y des-camación celular (figura 4). El exudado luminal asociado a los focos de erosión epitelial (figura 5) superficial podía for-mar pseudomembranas compuestas por

Figura 2. Lechón lactante. Edema de mesocolon y dilatación de ciego.

Figura 3. Intestino grueso de lechón lactante. Edema y congestión de mesocolon. HE.


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restos celulares, leucocitos degenerados, fibrina y mucina (figura 6). Las lesiones podían variar en cuanto a la intensidad y la distribución, incluso en un mismo animal. Era frecuente la pro-liferación bacteriana, con predominio focal de formas bacilares Gram positivas adheridas en las zonas donde la mucosa aparecía erosionada (figura 7) y en el exu-dado luminal (figura 8). Las lesiones más evolucionadas se solían encontrar en los lechones a partir del cuarto día de vida. En el intestino delgado las lesiones eran inconstantes, en general de tipo circulato-rio, en forma de congestión y edema de la porción apical de las vellosidades, sobre todo en el segmento terminal del íleon.

DISCUSIÓNLos criterios que definen el caso de en-fermedad porcina asociada a infección neonatal por C. difficile se aplican a le-chones de menos de siete días de vida con síndrome diarreico precoz. Entre las lesiones del intestino grueso inclui-das en la definición destacan el edema de mesocolon, los infiltrados supurati-vos focales, las erosiones epiteliales y la formación de pseudomembranas (Son-ger et al., 2000).

Lesiones macro y microscópicasEl edema de mesocolon, como lesión ma-croscópica, estaba presente en todos los lechones examinados. Este cambio se con-sidera un hallazgo de presentación cons-tante, de intensidad variable, en casos de infección por C. difficile en lechones neo-natos (Songer, 2004; Keel y Songer, 2006; Steele et al., 2010). No obstante, algunos autores sostienen que el edema de mesoco-lon en lechones recién nacidos no debe ser considerado un hallazgo patognomónico, sino indicador de una posible infección por este agente (Waters et al., 1998).Las lesiones microscópicas destacables en el intestino grueso de los lechones estudiados consistieron en infiltrado purulento, necrosis epitelial segmentaria y exudado focal. Las alteraciones del in-testino grueso y los escasos cambios en el intestino delgado son compatibles con el modelo de enfermedad (Waters et al., 1998), en concordancia con los paráme-tros morfopatológicos que determinan la definición del caso (Songer et al., 2000).La distribución y la variación morfo-lógica de las lesiones observadas son

Figura 4. Intestino grueso de lechón lactante. Degeneración y formación de agregados celulares en el epitelio

superficial. Infiltrado leucocítico en lámina propia. HE.

Figura 5. Intestino grueso de lechón lactante. Erosión epitelial superficial, infiltrado de neutrófilos en lámina propia

y exudado luminal de neutrófilos y restos celulares.

Figura 6. Intestino grueso de lechón lactante. Exudado pseudomembranoso compuesto por restos celulares,

leucocitos degenerados, fibrina y mucina, asociado a focos de erosión epitelial. Por su peculiar apariencia, se

denomina lesión “volcán”. HE



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equivalentes a las descritas en casos de enfermedad experimental o espon-tánea en lechones neonatos (Songer y Uzal, 2005; Songer y Anderson, 2006; Steele et al., 2010), donde el edema de mesocolon, el infiltrado inflamatorio, las alteraciones epiteliales y el exudado luminal son indicativos de la gravedad

Figura 7. Intestino grueso de lechón lactante. Erosión del epitelio superficial con formas bacilares adheridas,

infiltrado leucocítico y congestión en lámina propia. HE.

Figura 8. Exudado luminal de intestino grueso de lechón lactante con numerosos bacilos grampositivos.

de la infección (Songer, 2004; Steele et al., 2010).Las variaciones en el daño tisular de los lechones estudiados fueron patentes en el intestino grueso de un mismo animal. Estos cambios concuerdan con los des-critos modelos experimentales, donde el espectro de las alteraciones tisulares

varía según la edad del animal y la dosis infectiva, incluso entre lechones de la misma camada (Steele et al., 2010). En la evaluación histopatológica de las lesiones intestinales causadas por C. diffi-cile en lechones neonatos no parece indi-cada la clasificación por grados utilizada en patología humana. En los lechones afectados se observa concomitancia de alteraciones microscópicas de intensidad variable a lo largo del intestino grueso del mismo animal. Las imágenes de dege-neración epitelial y pérdida de cohesión celular, que podrían ser consideradas ma-nifestaciones iniciales de la alteración de la barrera epitelial del intestino, coexis-ten con otras lesiones microscópicas más avanzadas.Lesiones similares a las originadas por C. difficile en el intestino grueso han sido descritas en lechones gnotobióticos ino-culados con otros patógenos enterotoxi-génicos (Duimstra et al., 1991; Francis et al., 1986). Sin embargo, en estos modelos experimentales las lesiones del intestino grueso coexistían con lesiones del intesti-no delgado. En las infecciones por C. difficile, en au-sencia de otros patógenos que compli-quen la situación, generalmente no hay lesiones en el intestino delgado o son irrelevantes (Waters et al., 1998; Songer y Uzal, 2005; Keel y Songer, 2006). En el presente caso, las lesiones del intes-tino delgado fueron inconstantes y de tipo circulatorio, en forma de edema y congestión de la lámina propia, en coin-cidencia con otras observaciones deriva-das del estudio de casos de enfermedad inducida o espontánea. En los lechones, el valor predictivo de las lesiones intestinales por C. difficile respecto a los niveles de toxina se consi-dera limitado para el edema de mesoco-lon como lesión macroscópica, salvo en las formas graves, y se estima variable para las lesiones microscópicas (Yaeger et al., 2007). En nuestro caso, el edema de mesocolon fue un hallazgo macroscópico constante, que debería ser tenido en cuen-ta como indicador del proceso.El hecho de que las lesiones microscópi-cas en lechones con diarrea fueran menos patentes por debajo del cuarto día de vida, sugiere una manifestación precoz del proceso por alteración de la permeabi-lidad intestinal, en ausencia de daños de la mucosa del colon de mayor gravedad y evolución cronológica.


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A tener en cuenta

n C. difficile es un patógeno emergente, de amplia distribución ambiental, considerado en la actua-lidad una causa importante de diarrea neonatal porcina.

n Entre los factores de patogenicidad dependientes del agente destacan las toxinas responsables del daño tisular y el consiguiente desarrollo de la respuesta inflamatoria.

n El principal efecto lesivo y desencadenante del proceso inflamatorio consiste en la alteración del epitelio intestinal por acción de las toxinas de C. difficile.

n La infección intestinal por C. difficile en lechones neonatos no está claramente asociada con el uso de antibióticos capaces de alterar la flora intestinal normal.

n En lechones con enfermedad compatible con infección por C. difficile las lesio-nes principales se localizan en el intestino grueso.

n El edema de mesocolon es un hallazgo de necropsia frecuente, pero las opinio-nes acerca de su posible valor patognomónico son contradictorias.

n La alteración microscópica representativa del proceso es la denominada lesión “volcán” por la apariencia del exudado luminal de tipo pseudomembranoso.

n La intensidad de las lesiones microscópicas del intestino grueso puede variar incluso en el mismo animal.

n La definición del caso de enfermedad asociada a la infección por C. difficile en lechones neonatos requiere la aplicación de diversos criterios diagnósticos, en-tre ellos la evaluación del cuadro lesional macroscópico y microscópico.

Acción patógena de C. difficileLa colitis pseudomembranosa humana por C. difficile suele ser consecuencia de la alteración de la flora intestinal por an-tibioterapia previa, considerada factor de riesgo predominante, que permitiría el desarrollo de cepas toxigénicas (Bart-lett y Perl, 2005; Bartlett y Gerding, 2008; Denéve et al., 2009). La infección intestinal por C. difficile en lechones recién nacidos no está claramente aso-ciada al uso de antibióticos (Waters et al., 1998; Songer et al., 2000; Yaeger et al., 2002; Yaeger et al. 2007), por lo que otros factores podrían contribuir a la aparición de la enfermedad (Yaeger et al., 2002; Kiss y Bilkei, 2005). En el presente estudio fueron examinados le-chones enfermos durante la primera se-mana de vida que habían sido tratados contra la diarrea y lechones que no ha-bían sido medicados. En todos los casos las lesiones del intestino grueso fueron semejantes, lo que indica la ineficacia de la terapia aplicada.La relación entre el aislamiento de C. difficile y la diarrea neonatal porcina no está clara, ya que ha sido aislado en una proporción considerable de lecho-nes de uno a siete días de vida, indepen-dientemente de la presencia o ausencia de diarrea (Álvarez-Pérez et al., 2009). Esta bacteria puede ser comúnmente encontrada en las heces de lechones lac-tantes (Weese et al., 2010), en los que la prevalencia de aislamientos positivos es elevada, comparada con otros grupos de producción (Norman et al., 2009). Los aislamientos bacterianos en los casos es-pontáneos suelen ser mixtos (Waters et al., 1998). En la enfermedad intestinal asociada a la infección por C. difficile el aislamiento de otras bacterias que for-man parte de la microflora intestinal de los lechones no se considera necesaria-mente indicativo de enfermedad (Yaeger et al., 2002). En los cortes histológicos la morfología bacteriana asociada al exudado es predominantemente bacilar, pero no exclusiva, y podría reflejar la complejidad de las interacciones entre los patógenos entéricos. El desarrollo de la acción patógena de C. difficile requie-re, además de los factores de patogenici-dad propios de este, condiciones relacio-nadas con la competencia por parte de otras especies propias de la flora bacte-riana normal del intestino grueso.



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CONCLUSIÓNEl examen histológico se considera un procedimiento válido para determinar los efectos de la infección en el tracto gastro-intestinal de los lechones afectados (Ste-ele et al., 2010). La identificación de una colitis supurativa y erosiva en lechones recién nacidos fundamenta el diagnóstico de enfermedad por C. difficile (Yaeger et al., 2007). Los resultados de la histopa-tología del intestino grueso sugieren que estas lesiones son altamente compatibles con la infección por C. difficile (Kiss y Bi-lkei, 2005) y su verdadero valor consiste en ayudar a establecer diagnósticos dife-renciales (Yaeger et al., 2007). Por lo tan-to, la histopatología ha de ser tenida en cuenta en el diagnóstico de este proceso, que podría ser considerado, a pesar de los diferentes criterios, como enfermedad in-flamatoria con cambios histopatológicos específicos.

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