Uobičajena bakterija Escherichia coli (E. coli) , dio je normalnog crijevnog mikrobioma i kod životinja i kod ljudi, rijetko izaziva probleme, osim povremenog napada kratkotrajnog proljeva. Međutim, pod određenim uvjetima može postati štetan. U takvoj situaciji može doći do trovanja hranom, infekcije mokraćnog sustava, ili postoperativne infekcije nakon kirurških zahvata na crijevima. U otprilike 41. 000 slučajeva u Velikoj Britaniji, 2017.-18. ovo se pretvorilo u ozbiljnu sepsu s trovanjem krvi (bakterije u krvotoku, ili bakteremija), izrada E coli najčešći uzrok trovanja krvi u Engleskoj. U većini slučajeva ovo je nastavak infekcije mokraćnog sustava. Oko 17% do 18% ovih pacijenata umre.
Trodimenzionalni crtež bakterije Escherichia coli - Autor slike:Kateryna Kon / ShutterstockPuno E coli sojevi koji uzrokuju bakteremiju postali su rezistentni na antibiotike u posljednja dva desetljeća, i kod životinja i kod ljudi. Najviše ih zabrinjavaju oni koji pokazuju aktivnost "proširenog spektra beta-laktamaze" (ESBL). To se odnosi na prisutnost određenih enzima koji uništavaju spojeve poput penicilinskih i cefalosporinskih antibiotika, koji imaju strukturu "beta-laktama". Prisutnost ESBL -a često je povezana s rezistencijom na druge važne lijekove, što otežava liječenje ovih infekcija. Prema Livermoreu, "Oko 10 posto slučajeva [trovanja krvi ili sepse] uzrokovano je visoko rezistentnim sojevima s ESBL -om."
Ne samo da su takve rezistentne infekcije zbog loze ESBL -a sve učestalije, ali uzrokuju gotovo dvostruku smrtnost.
Do ove studije, put širenja rezistentnih E coli infekcija nije bila poznata - prenosi li se hranom koja sadrži organizme, ili od jedne zaražene osobe do druge?
Studija
Da biste pronašli odgovor, istraživači su izveli sekvenciranje na višestrukim genomima E coli sojevi dobiveni iz širokog spektra izvora - iz uzoraka krvi uzetih od pacijenata s bakteriemijom, ljudski izmet, kanalizacija iz ljudskih staništa, gnojnica ili otpadna voda iz životinjskih staništa, različite vrste mesa, kao i sirovo voće i povrće. Oni su uzimali uzorke u razdoblju od kolovoza 2013. do prosinca 2014. s raznih lokacija u Velikoj Britaniji.
Istraživači su otkrili ESBL- E coli u 90% kultura primljenih iz uzoraka krvi. Oko 11% uzoraka fekalnih ljudi sadržavalo je ESBL- E coli , i 65% maloprodajnih uzoraka piletine. Nema ESBL- E coli pronađen je u voću ili povrću i samo u nekoliko drugih uzoraka mesa.
Na njihovo iznenađenje, otkrili su da je jedan soj prevladavao među svim ESBL-pozitivnim sojevima iz ljudskih uzoraka-izmet, kanalizacija i krv. To je bio soj ST131. Činilo je 64% E coli izolati iz krvi, 36% iz izmeta, i 22% iz uzoraka kanalizacije. Oko 9% izmeta E coli izolati proizvedeni ESBL.
Druge često izolirane loze u izolatima krvotoka uključivale su ST38 i ST 648, pri čemu je CTX-M-15 najčešća varijanta enzima ESBL među njima. ST38 je također bio istaknut u uzorcima fekalija i kanalizacije.
U tim ljudskim uzorcima bilo je i drugih sličnih sojeva. Međutim, otpornih sojeva E coli od mesa, posebno od piletine, kao i iz gnojnice koja sadrži životinjski izmet i kanalizaciju, slijedio drugačiji sastav sastava. Umjesto dominantnog ST131 u uzorcima ljudi, karakterizira ih ST602, ST117 i ST23, pri čemu je enzim ESBL uglavnom CTX-M-1. ESBL- E coli bio prisutan u samo 2% do 3% uzoraka govedine i svinjetine.
Zaključak je bio da je ljudska infekcija predstavljena fekalnim, izolati uzoraka kanalizacije i krvi malo duguju unakrsnoj kontaminaciji iz životinjskog mesa ili otpada. Većina je to posljedica drugih loza, osobito ST131. Slično, uzorci životinjskog podrijetla bili su rijetki izvori ESBL-a povezanog s ljudima E coli .
Većina slučajeva trovanja krvi uslijedila je nakon infekcija genitourinarnog trakta i zahvatila je pacijente u prosječnoj dobi od 70 godina. isti ESBL- E coli sojevi prevladavaju u ljudskoj krvi, fekalija i kanalizacije. Nema dokaza da infekcija ljudi dolazi od piletine ili drugog mesa, budući da oni pretežno prikazuju drugo E coli loze.
Istraživači zaključuju da hrana nije primarni izvor ozbiljnog širenja E coli infekcija kod ljudi, nego se organizam širi između samih ljudskih bića. Najvjerojatniji put je feko-oralni, ili drugim riječima, neuspjeh ljudi da pravilno operu ruke nakon toaletnih funkcija dovodi do toga da se organizam zadržao na rukama da bi se prenio na sljedeći objekt koji je došao u dodir s njima.
Rješenje je jednostavno i očito:osigurajte dobru higijenu toaleta, osigurati da su stariji pacijenti dobro hidrirani i voditi brigu o mokraćnim kateterima gdje se koriste za sprječavanje urinarnih infekcija, te odmah i na odgovarajući način liječiti urinarne infekcije kako bi se spriječilo trovanje krvi. To će zaustaviti prijenos s čovjeka na čovjeka koji je odgovoran za većinu ESBL-a E coli infekcije kod ljudi. Sterilizacija prehrambenog lanca nije velika prednost u postizanju kontrole ovog prijenosa, ali će zadržati infekciju unutar životinjske populacije unutar granica.