Clostridien-Toxin A/B

Clostridien-Toxin A/B bezeichnet die Toxine A und B von Clostridioides difficile, einem grampositiven, sporenbildenden, obligat anaeroben Bakterium (Bakterium, das nur ohne Sauerstoff wächst). Die Toxine sind zentrale Virulenzfaktoren (krankmachende Eigenschaften) der Clostridioides-difficile-Infektion (Infektion mit Clostridioides difficile) und vermitteln die entzündliche Schleimhautschädigung (entzündliche Schädigung der Darmschleimhaut) des Kolons (Dickdarms) mit Diarrhoe (Durchfall), Kolitis (Dickdarmentzündung), pseudomembranöser Kolitis (Dickdarmentzündung mit Belägen) und potenziell fulminantem Verlauf (schwerem Verlauf) [1-6].

In der klinischen Labordiagnostik (Laboruntersuchung) dient der Nachweis von Clostridioides-difficile-Toxin A/B im Stuhl zur Abklärung einer symptomatischen Clostridioides-difficile-Infektion. Der Toxinnachweis darf nicht isoliert interpretiert werden, sondern muss mit der klinischen Symptomatik (Beschwerden), der Stuhlkonsistenz (Beschaffenheit des Stuhls), der Antibiotika- und Hospitalisationsanamnese (Krankenhausvorgeschichte) sowie gegebenenfalls mit Glutamatdehydrogenase- und Nukleinsäure-Amplifikationstests (Vermehrungstests für Erbmaterial) kombiniert werden [1-6].

Eine Testung asymptomatischer Patienten ist in der Regel nicht indiziert, da eine Kolonisation (Besiedlung) mit toxigenen Clostridioides-difficile-Stämmen (Giftstoff bildenden Bakterienstämmen) ohne klinische Infektion (Ansteckung) vorkommen kann. Ein positiver Nukleinsäure-Amplifikationstest allein weist ein Toxingen (Giftstoff-Gen) beziehungsweise einen toxigenen Stamm nach, beweist aber keine aktive Toxinproduktion (Giftstoffbildung) im Darm [1-6].

Synonyme

• Clostridioides-difficile-Toxin A/B
• C. difficile-Toxin A/B
• Toxin A/B von Clostridioides difficile
• Clostridium-difficile-Toxin A/B – ältere Nomenklatur
• Toxinnachweis bei Clostridioides-difficile-Infektion
• CDI-Toxin A/B

Das Verfahren

• Benötigtes Material
  • Frischer, ungeformter Stuhl bei klinisch relevanter Diarrhoe
  • Probenmenge laborabhängig, in der Regel mindestens 1-2 g Stuhl beziehungsweise 5 ml flüssiger Stuhl
  • Dicht verschließbares Stuhlprobengefäß ohne Zusätze
  • Formierter Stuhl ist für die Routinediagnostik einer akuten Clostridioides-difficile-Infektion nicht geeignet, außer bei Sonderkonstellationen (besonderen Situationen) wie Ileus (Darmverschluss) mit hohem klinischem Verdacht [1-6]
  • Bei Ileus kann in Einzelfällen ein rektaler Abstrich (Abstrich aus dem Enddarm) für molekularbiologische Verfahren (Untersuchungsverfahren des Erbmaterials) erwogen werden [2, 4-6]
• Vorbereitung des Patienten
  • Keine spezielle Vorbereitung erforderlich
  • Testung nur bei klinisch relevanter Symptomatik, typischerweise bei neu aufgetretener, ungeklärter Diarrhoe mit mindestens drei ungeformten Stühlen innerhalb von 24 Stunden [2, 4-6]
  • Dokumentation von Antibiotikatherapie (Behandlung mit Antibiotika), Krankenhausaufenthalt, Pflegeheimbetreuung, Immunsuppression (Unterdrückung des Immunsystems), Protonenpumpeninhibitor-Therapie (Behandlung mit Magensäureblockern), Laxanziengabe (Gabe von Abführmitteln) und vorangegangener Clostridioides-difficile-Infektion
  • Keine routinemäßige Kontrolle nach Therapieabschluss, da ein positiver Erreger- oder Toxingen-Nachweis persistieren kann und nicht zwingend eine aktive Infektion anzeigt [1-6]
• Störfaktoren
  • Geformter Stuhl bei fehlender Diarrhoe – erhöhtes Risiko der Fehlinterpretation durch Nachweis einer Kolonisation
  • Laxanzien-induzierte Diarrhoe – Testung möglichst nur bei klinisch plausibler Infektionskonstellation (passender Infektionssituation)
  • Verzögerter Probentransport und längere Lagerung bei Raumtemperatur – mögliche Abnahme der Toxinstabilität (Giftstoffstabilität)
  • Begonnene spezifische Therapie gegen Clostridioides difficile – mögliche Reduktion (Verringerung) der nachweisbaren Toxinmenge
  • Nukleinsäure-Amplifikationstest positiv bei fehlendem Toxinnachweis – Nachweis eines toxigenen Stammes, aber keine sichere Unterscheidung zwischen Kolonisation und aktiver Infektion
  • Toxin-Enzymimmunoassays mit begrenzter Sensitivität (Empfindlichkeit) – ein negativer Toxinnachweis schließt eine Clostridioides-difficile-Infektion bei hoher klinischer Wahrscheinlichkeit nicht sicher aus [1-6]
  • Wiederholungstestung innerhalb kurzer Zeiträume – in der Regel nicht sinnvoll und nur bei geänderter klinischer Situation zu erwägen
• Methode
  • Enzymimmunoassay oder enzymgebundener Fluoreszenz-Immunoassay zum direkten Nachweis von freiem Toxin A und/oder Toxin B im Stuhl
  • Glutamatdehydrogenase-Test als sensitiver Suchtest für das Vorliegen von Clostridioides difficile, jedoch ohne Unterscheidung toxigener und nichttoxigener Stämme
  • Nukleinsäure-Amplifikationstest, meist Polymerase-Kettenreaktion, zum Nachweis toxingenkodierender Gene, insbesondere tcdB, gegebenenfalls tcdA
  • Mehrstufige Testalgorithmen (Testabläufe), zum Beispiel Glutamatdehydrogenase plus Toxin A/B mit reflexartiger Nukleinsäure-Amplifikation bei diskordanten Befunden (widersprüchlichen Befunden), werden gegenüber einer isolierten Toxintestung bevorzugt [1-6]
  • Zellkultur-Zytotoxizitäts-Neutralisationstest (Zelltest zur Giftwirkung) und toxigene Kultur (Anzucht giftstoffbildender Bakterien) gelten als Referenzmethoden in Spezial- und Studienkontexten (Untersuchungszusammenhängen), sind aber für die Routinediagnostik wegen Zeitaufwand und technischer Anforderungen nur eingeschränkt praktikabel [1-4]

Normbereiche (je nach Labor)

Normbereiche sind methoden- und laborabhängig.

Indikationen

• Neu aufgetretene, ungeklärte Diarrhoe mit mindestens drei ungeformten Stühlen innerhalb von 24 Stunden
• Antibiotikaassoziierte Diarrhoe
• Nosokomiale Diarrhoe (im Krankenhaus erworbener Durchfall)
• Verdacht auf Clostridioides-difficile-Infektion nach Krankenhausaufenthalt, Pflegeheimbetreuung oder Kontakt mit Gesundheitseinrichtungen
• Verdacht auf pseudomembranöse Kolitis
• Diarrhoe mit Fieber, abdominellen Schmerzen (Bauchschmerzen), Leukocytose, Hypoalbuminämie oder Kreatininanstieg
• Rezidivierende Diarrhoe (wiederkehrender Durchfall) nach vorausgegangener Clostridioides-difficile-Infektion
• Diarrhoe bei immunsupprimierten Patienten, älteren Patienten oder Patienten mit relevanter Komorbidität (Begleiterkrankung)
• Schwere Kolitis, toxisches Megakolon (gefährliche Erweiterung des Dickdarms) oder Ileus bei klinischem Verdacht auf Clostridioides-difficile-Infektion

Interpretation

• Erhöhte Werte/positive Befunde
  • Toxin A/B positiv bei passender Klinik (Krankheitsbild) – spricht für eine aktive Clostridioides-difficile-Infektion
  • Glutamatdehydrogenase positiv und Toxin A/B positiv – hohe Wahrscheinlichkeit einer aktiven Clostridioides-difficile-Infektion bei symptomatischem Patienten
  • Nukleinsäure-Amplifikationstest positiv und Toxin A/B positiv – Nachweis eines toxigenen Stammes mit freiem Toxin im Stuhl, bei passender Klinik diagnostisch hoch relevant
  • Glutamatdehydrogenase positiv, Toxin A/B negativ, Nukleinsäure-Amplifikationstest positiv – toxigener Stamm nachweisbar, aber kein freies Toxin nachgewiesen; Differenzierung (Unterscheidung) zwischen Kolonisation, beginnender Infektion, niedriger Toxinlast (geringer Giftstoffmenge) und falsch negativem Toxintest anhand der Klinik erforderlich
  • Nukleinsäure-Amplifikationstest positiv bei fehlender Diarrhoe – kein Beweis einer behandlungsbedürftigen Infektion, Kolonisation wahrscheinlich
• Erniedrigte Werte/negative Befunde
  • Toxin A/B negativ – spricht gegen relevante freie Toxinmenge im Stuhl, schließt eine Clostridioides-difficile-Infektion bei hoher klinischer Wahrscheinlichkeit jedoch nicht sicher aus
  • Glutamatdehydrogenase negativ – macht Clostridioides difficile als Ursache der aktuellen Diarrhoe bei korrekt gewonnener Probe unwahrscheinlich
  • Nukleinsäure-Amplifikationstest negativ – spricht gegen einen toxigenen Clostridioides-difficile-Stamm in der untersuchten Probe
  • Alle Tests negativ – Clostridioides-difficile-Infektion unwahrscheinlich; differentialdiagnostische Abklärung (Abklärung anderer möglicher Ursachen) anderer infektiöser (ansteckender), medikamentöser (durch Medikamente bedingter), entzündlicher, ischämischer (durch Minderdurchblutung bedingter) oder funktioneller Ursachen der Diarrhoe erforderlich
• Spezifische Konstellationen
  • Toxin A/B positiv ohne Diarrhoe – kritisch auf Präanalytik (Umgang mit der Probe vor der Untersuchung), Fehlindikation (falsche Untersuchungsbegründung) und klinische Plausibilität (Nachvollziehbarkeit) prüfen; keine Therapieentscheidung allein aufgrund des Laborbefundes
  • Toxin A/B negativ, aber schwere Kolitis oder Ileus – zusätzliche Diagnostik (weitere Untersuchungen) mit Nukleinsäure-Amplifikationstest, gegebenenfalls Endoskopie (Spiegelung) oder Bildgebung (bildgebende Untersuchung) je nach klinischer Situation
  • Persistierender positiver Test nach Therapie – kein Therapieversagen ohne klinische Symptomatik; Test-of-cure nicht empfohlen
  • Rezidivverdacht (Verdacht auf Wiederauftreten) – erneute Testung nur bei wieder aufgetretener, klinisch relevanter Diarrhoe
  • Kinder unter 2 Jahren – erhöhte Kolonisationsrate (Besiedlungshäufigkeit); Testindikation (Untersuchungsgrund) besonders streng und altersabhängig prüfen

Weiterführende Diagnostik

• Glutamatdehydrogenase-Test als sensitiver Suchtest
• Toxin-A/B-Enzymimmunoassay als spezifischer Nachweis freier Toxine
• Nukleinsäure-Amplifikationstest auf tcdB, gegebenenfalls tcdA, zur Bestätigung toxigener Stämme
• Mehrstufiger Diagnosealgorithmus, bevorzugt gegenüber isolierter Einzeltestung
• Kleines Blutbild mit Leukozytenzahl zur Schweregradeinschätzung
• CRP und gegebenenfalls Procalcitonin bei schwerer systemischer Entzündung (den ganzen Körper betreffender Entzündung) oder Sepsisverdacht (Verdacht auf Blutvergiftung)
• Elektrolyte – Natrium, Kalium, Chlorid, Calcium, Magnesium bei schwerer Diarrhoe und Exsikkose (Austrocknung)
• Nierenparameter – Kreatinin, Harnstoff, gegebenenfalls Cystatin C zur Beurteilung von Dehydratation (Flüssigkeitsmangel) und Schweregrad
• Albumin als prognostischer Schweregradmarker bei schwerer Kolitis
• Stuhldiagnostik auf andere enteropathogene Erreger (Darmerreger) bei unklarer oder atypischer Konstellation
• Abdomensonographie (Ultraschall der Bauchorgane) bei abdominellen Schmerzen, Ileusverdacht oder schwerem Verlauf
• Computertomographie (CT) des Abdomens (Bauchraums) bei Verdacht auf fulminante Kolitis, toxisches Megakolon, Perforation (Durchbruch) oder andere akute abdominelle Komplikationen (Bauchkomplikationen)
• Koloskopie (Dickdarmspiegelung) oder flexible Sigmoidoskopie (Spiegelung des unteren Dickdarms) nur bei ausgewählten Konstellationen, insbesondere bei schwerer Kolitis mit unklarer Diagnostik oder Verdacht auf pseudomembranöse Kolitis

Literatur

1. Barbut F, Mostaghat I, Ehmig M, Roukoz-Diab Y, Crobach MJT. Laboratory diagnosis of Clostridioides difficile infection: past, present and future. Anaerobe. 2025;93:102974. https://doi.org/10.1016/j.anaerobe.2025.102974
2. Di Bella S, Sanson G, Monticelli J, Zerbato V, Principe L, Giuffrè M et al.: Clostridioides difficile infection: history, epidemiology, risk factors, prevention, clinical manifestations, treatment, and future options. Clin Microbiol Rev. 2024;37(2):e00135-23. https://doi.org/10.1128/cmr.00135-23
3. Cymbal M, Chatterjee A, Baggott B, Auron M. Management of Clostridioides difficile Infection: Diagnosis, Treatment, and Future Perspectives. Am J Med. 2024;137(7):571-576. https://doi.org/10.1016/j.amjmed.2024.03.024
4. Kraft CS, Parrott JS, Cornish NE, Rubinstein ML, Weissfeld AS, McNult P et al.: A Laboratory Medicine Best Practices Systematic Review and Meta-analysis of Nucleic Acid Amplification Tests, Glutamate Dehydrogenase, and Toxin Enzyme Immunoassay for Detection of Clostridioides difficile in Adults. Clin Microbiol Rev. 2019;32(3):e00032-18. https://doi.org/10.1128/cmr.00032-18

Leitlinien

1. McDonald LC, Gerding DN, Johnson S, Bakken JS, Carroll KC, Coffin SE et al.: Clinical Practice Guidelines for Clostridium difficile Infection in Adults and Children: 2017 Update by the Infectious Diseases Society of America and Society for Healthcare Epidemiology of America. Clin Infect Dis. 2018;66(7):e1-e48. https://doi.org/10.1093/cid/cix1085
2. Kelly CR, Fischer M, Allegretti JR, LaPlante K, Stewart DB, Limketkai BN et al.: ACG Clinical Guidelines: Prevention, Diagnosis, and Treatment of Clostridioides difficile Infections. Am J Gastroenterol. 2021;116(6):1124-1147. https://doi.org/10.14309/ajg.0000000000001278
3. Johnson S, Lavergne V, Skinner AM, Gonzales-Luna AJ, Garey KW, Kelly CP et al.: Clinical Practice Guideline by the Infectious Diseases Society of America and Society for Healthcare Epidemiology of America: 2021 Focused Update Guidelines on Management of Clostridioides difficile Infection in Adults. Clin Infect Dis. 2021;73(5):e1029-e1044. https://doi.org/10.1093/cid/ciab549
4. van Prehn J, Reigadas E, Vogelzang EH, Bouza E, Hristea A, Guery B et al.: European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases: 2021 update on the treatment guidance document for Clostridioides difficile infection in adults. Clin Microbiol Infect. 2021;27(Suppl 2):S1-S21. https://doi.org/10.1016/j.cmi.2021.09.038