Resistance of Clostridioides difficile spores from the NAP CR1 strain (Clostridiales: Peptostreptococcaceae) to sodium dichloroisocyanurate / Resistencia de esporas de Clostridioides difficile de la cepa NAPCR1 (Clostridiales: Peptostreptococcaceae) al dicloroisocianurato de sodio

Abstract Introduction: Clostridioides difficile is a significant cause of diarrhea in hospitals and the community. This bacterial pathogen is transmitted through the ingestion of endospores, which are challenging to eliminate due to intrinsic resistance to a variety of chemical disinfection agents. The well-characterized laboratory strain CD630 displays low virulence, has not caused outbreaks, and is highly susceptible to disinfectants. Nonetheless, a closely related strain termed NAPCR1 caused outbreaks in Costa Rica and later became endemic in many hospitals from this country. This strain causes disease through unusual mechanisms and is genotypically distinct from CD630. Consequently, its epidemic potential could be influenced by as yet unknown spore phenotypes, such as increased resistance to disinfectants. Objective: To determine whether the NAPCR1 strain is more resistant to a conventional and highly effective C. difficile sporicidal agent than strain CD630 and to identify potential explanatory mechanisms at the genomic level. Methods: We used an in vitro dilution-neutralization method to calculate the sporicidal activity of sodium dichloroisocyanurate (DCC) against purified spores from three subtypes of NAPCR1 isolates (LIBA-2945, LIBA-5761, and LIBA-6276), CD630, and a representative of the highly virulent and epidemic NAP1 strain (LIBA-5758). This phenotypic characterization was complemented with a genomics-steered search of polymorphisms in 15 spore- or sporulation-related genes. Results: Whereas DCC at a final concentration of 0.1 % (w/v) eradicated CD630 endospores with high efficacy (log10 reduction factor (LFR) ≥ 5), it only partially inactivated NAPCR1 (average LFR range: = 1.77-3.37) and NAP1 endospores (average LRF = 3.58). As hypothesized, the three NAPCR1 subtypes tested were more resistant to DCC than strain CD630 (ANOVA, P < 0.05), with LIBA-5761 showing the highest level of DCC resistance overall (ANOVA, P < 0.05). All three NAPCR1 isolates showed large deletions in bclA1. Besides, isolates LIBA-5761 and LIBA-6276 had deletions in bclA2. Conclusions: Our in vitro tests revealed a differential resistance of spores from the C. difficile NAPCR1 strain to DCC. They highlight the importance of continuously evaluating the efficacy of deployed disinfection agents against circulating strains and hint to a potential role of structural proteins from the exosporium in resistance to disinfectants in C. difficile.

Resumen Introducción: Clostridioides difficile es una causa importante de diarrea a nivel hospitalario y comunitario. Esta bacteria se transmite por medio de la ingestión de endosporas, las cuales son difíciles de erradicar por su resistencia intrínseca a diferentes agentes químicos de desinfección. La cepa de referencia CD630 está bien caracterizada, es poco virulenta, no ha causado brotes, y es altamente susceptible a los desinfectantes. Además, pertenece al mismo clado MLST y es filogenéticamente muy cercana a la cepa NAPCR1. Sin embargo, solo la última ha causado brotes en Costa Rica y se ha convertido en una cepa endémica en varios hospitales locales. La cepa NAPCR1 causa enfermedad por mecanismos poco usuales y es genotípicamente diferente a la cepa CD630. Por lo tanto, su potencial epidémico podría estar influenciado por cambios fenotípicos en sus esporas, como una resistencia incrementada a los desinfectantes. Objetivo: Determinar si la cepa NAPCR1 presenta mayor resistencia que CD630 a un desinfectante de alta eficacia utilizado a nivel hospitalario y dilucidar posibles mecanismos a nivel genómico. Métodos: Se utilizó el método de dilución-neutralización para evaluar la actividad esporicida in vitro del dicloroisocianurato de sodio (DCC) contra esporas de 3 subtipos de la cepa NAPCR1 (LIBA-2945, LIBA-5761, y LIBA-6276), CD630 y un aislamiento representativo de la cepa epidémica e hipervirulenta NAP1 (LIBA-5758). Esta caracterización fenotípica fue complementada con una búsqueda genómica de polimorfismos en 15 genes relacionados con la estructura de la endospora o el proceso de esporulación. Resultados: El DCC a una concentración final de 0.1 % (p/v) erradicó las endosporas de la cepa CD630 con gran eficacia (factor de reducción logarítmica; FRL ≥ 5) y eliminó parcialmente las de las cepas NAPCR1 (FRL promedio = 1.77-3.64) y NAP1 (FRL promedio = 3.58). El perfil de susceptibilidad del aislamiento NAPCR1 LIBA-5761 fue único, ya que mostró un mayor nivel de resistencia hacia el DCC que los otros aislamientos NAPCR1 y la cepa NAP1 examinada (ANOVA, P < 0.05). Los tres aislamientos NAPCR1 mostraron deleciones en bclA1 y los aislamientos LIBA-5761 y LIBA-6276 tenían deleciones adicionales en bclA2. Conclusiones: Nuestros experimentos in vitro confirman la resistencia incrementada a los desinfectantes de la cepa NAPCR1 y una susceptibilidad diferencial en sus tres subtipos. Adicionalmente, señalan la importancia de evaluar continuamente la eficacia de los desinfectantes contra cepas circulantes y asignan un posible papel en la resistencia a los desinfectantes gracias a las proteínas del exosporio de C. difficile.

Desinfectantes en aerosol como alternativa de control ambiental de los hongos anemófilos en viviendas / Disinfectant spray as an alternative environmental control of airborne fungi in houses

El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de productos desinfectantes comerciales en aerosol sobre la carga de hongos ambientales en habitaciones de viviendas, teniendo en cuenta que las personas, principalmente los niños, pasan la mayor parte del día en las mismas. Además, se estudió, a través de encuestas, las preferencias del público a la hora de adquirir los desinfectantes comerciales ensayados. El número de UFC/placa fue variable dentro de la misma habitación para las distintas mediciones realizadas antes de la aplicación de los productos desinfectantes. Los porcentajes de inhibición del crecimiento fúngico fueron variables dependiendo del producto desinfectante ensayado y de la habitación muestreada. Dichos porcentajes no fueron diferentes significativamente entre los desinfectantes. Los valores de temperatura estuvieron dentro de un rango de 11 a 19,5 ºC y el porcentaje de humedad relativa varió entre un 64 a 85 por ciento. El 89 por ciento de los encuestados conocía la existencia de desinfectantes ambientales en aerosol. El 78 por ciento conocía el Lysoform®, seguido por Glade® antitabaco y Ayudin®. Dentro de los productos más utilizados, el 54 por ciento de los encuestados indicó el producto Lysoform®. La mayoría de los consumidores eligieron a los desinfectantes por lo que conocen y los medios de comunicación influyeron en el 29 por ciento de los consumidores al momento de elegir el desinfectante. Estos productos ensayados son recomendables en una habitación para disminuir la carga de hongos ambientales y así reducir el efecto perjudicial de estos hongos sobre las personas que la utilizan.

The aim of this study was to evaluate the effect of commercial disinfectant spray on the concentration of airborne fungi in bedrooms, considering that people, especially children, spend most of the day in them. Also, public preferences through surveys were studied when acquiring commercial disinfectants tested. The number of CFU/Petri dish was variable within the same bedroom for the different measurements performed before application of the disinfectant. Percent inhibition of fungal growth were variable, depending on the disinfecting product tested and sampled bedroom. These percentages were not significantly different between the disinfectants. The temperature values were within a range of 11 to 19.5° C and relative humidity percentage ranged from 64 to 85 percent. Eighty nine percent of respondents knew about environmental disinfectant spray. Seventy-eight percent knew about Lysoform®, followed by antismoking Glade® and Ayudin®. Among the most widely used products, 54 percent of respondents said the Lysoform® product was the most used. Most consumers chose known disinfectants and, when choosing a disinfectant, the media influenced 29 percent of consumers. The used products are recommended to be used in a bedroom to decrease the number of airborne fungi and thus reduce the harmful effect of these fungi on the people that use this room.

Influencia de la materia orgánica sobre la acción de desinfectantes / Organic material influence on the desinfectants action

En la práctica de la desinfección, el antagonismo existente entre material orgánico y los desinfectantes, dio lugar a un estudio tendiente a determinar el grado de tolerancia que pueden presentar estos compuestos frente a diferentes concentraciones de sustancia orgánica. Dicho estudio se llevó a cabo con veinte soluciones de desinfectantes normalmente utilizados en el área hospitalaria, determinándose su actividad sobre los microorganismos habitualmente contaminantes o infectantes. Como microorganismos de ensayo se utilizaron: Escherichia coli, Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa. La sustancia orgánica antagonista, constituida por una mezcla de suero equino con levadura de cerveza, se usó en concentraciones finales del 5, 10, 15 y 20 por ciento. Los resultados permiten considerar un comportamiento variable en el grado de antagonismo en dos aspectos: 1) con los diferentes compuestos y, 2) con las diferentes especies microbianas utilizadas. Con respecto al primero, se demostró que algunos compuestos no fueron inhibidos por una elevada concentración de sustancias orgánicas (20 por ciento), tal como el hipoclorito de sodio con 6000 mg por litro de cloro activo. Sin embargo, no todos los desinfectantes considerados de alto nivel alcanzaron esa barrera, tal el caso del glutaraldehido y del formaldehido que en las concentraciones utilizadas del 1 por ciento al 8 por ciento respectivamente, fueron inhibidos por esa concentración de sustancia orgánica. En el segundo aspecto, se observó que en presencia de material orgánico, tanto Staphylococcus aureus como Pseudomonas aeruginosa, mostraron mayor resistencia a los desinfectantes que Escherichia coli. Los resultados obtenidos permiten concluir que, entre los criterios de selección de un desinfectante, debe asignarse un rol primordial al contenido de materia orgánica en los elementos a desinfectar. De esta forma, se incrementará la probabilidad de procedimientos exitosos