La colite pseudomembraneuse est associée à l'administration d'antibiotiques à large spectre, entraînant la mort des bactéries normales de l'intestin et la croissance de Clostridium difficile.
Les souches pathogènes de C. difficile produisent des toxines qui provoquent des diarrhées et des colites. Les souches de C. difficile qui ne produisent pas de toxines ne sont pas pathogènes. Les deux toxines produites par C. difficile sont la toxine A, une entérotoxine de 308 kd, et la toxine B, une cytotoxine de 250-270 kd. Les mécanismes d'action intracellulaire de ces deux toxines sont mal compris ; la toxine B est environ 1000 fois plus puissante que la toxine A.
L'inflammation intense entraîne la formation d'une épaisse couche fibrineuse de "pseudomembrane" sur la surface du côlon. Cette pseudomembrane abrite le Clostridium difficile en prolifération, ce qui lui permet de continuer à produire des toxines.
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