Il batterio comune Escherichia coli (E. coli) , fa parte del normale microbioma intestinale sia negli animali che nell'uomo, raramente causando problemi, tranne per un attacco occasionale di diarrea di breve durata. Però, può diventare dannoso in determinate condizioni. In una situazione del genere può causare intossicazione alimentare, infezioni del tratto urinario, o infezioni post-operatorie a seguito di procedure chirurgiche sull'intestino. In circa 41, 000 casi nel Regno Unito, nel 2017-18, questo si è trasformato in sepsi grave con avvelenamento del sangue (batteri nel flusso sanguigno, o batteriemia), fabbricazione E. coli la causa più comune di avvelenamento del sangue in Inghilterra. Nella maggior parte dei casi si tratta di una conseguenza di un'infezione del tratto urinario. Circa il 17% al 18% di questi pazienti muore.
Disegno tridimensionale del batterio Escherichia coli - credito di immagine:Kateryna Kon/ShutterstockMolti E. coli ceppi che causano batteriemia sono diventati resistenti agli antibiotici negli ultimi due decenni, sia negli animali che nell'uomo. I più preoccupanti di questi sono quelli che mostrano attività "Extended Spectrum Beta-Lactamase" (ESBL). Questo si riferisce alla presenza di alcuni enzimi che distruggono composti come la penicillina e gli antibiotici cefalosporinici, che hanno una struttura "beta-lattamica". La presenza di ESBL è spesso legata anche alla resistenza ad altri importanti farmaci, rendendo queste infezioni difficili da trattare. Secondo Livermore, "Circa il 10% dei casi di [avvelenamento del sangue o sepsi] è causato da ceppi altamente resistenti con ESBL".
Non solo tali infezioni resistenti dovute ai lignaggi ESBL stanno diventando più comuni, ma stanno causando quasi il doppio della mortalità.
Fino a questo studio, la via di diffusione dei resistenti E. coli l'infezione era sconosciuta - è trasmessa da alimenti contenenti gli organismi, o da una persona infetta all'altra?
Lo studio
Per trovare la risposta, i ricercatori hanno eseguito il sequenziamento sui genomi di multipli E. coli ceppi ottenuti da un'ampia gamma di fonti:da campioni di sangue prelevati da pazienti umani con batteriemia, feci umane, liquami provenienti da abitazioni umane, liquami animali o acque reflue provenienti da abitazioni di animali, diversi tipi di carne, così come frutta e verdura crude. Hanno prelevato campioni nel periodo da agosto 2013 a dicembre 2014, da varie località del Regno Unito.
I ricercatori hanno scoperto che ESBL- E. coli nel 90% delle colture ricevute da campioni di sangue. Circa l'11% dei campioni fecali umani conteneva ESBL- E. coli , e il 65% dei campioni di pollo al dettaglio. Nessun ESBL- E. coli è stato trovato in frutta o verdura e solo in pochi altri campioni di carne.
Con loro sorpresa, hanno scoperto che un ceppo predominava tra tutti i ceppi ESBL-positivi dai campioni umani:feci, liquami e sangue. Questo era il ceppo ST131. Ha rappresentato il 64% di E. coli isolati dal sangue, 36% da feci, e il 22% da campioni di acque reflue. Circa il 9% di feci E. coli isolati prodotti ESBL.
Altri lignaggi frequentemente isolati negli isolati del flusso sanguigno includevano ST38 e ST 648, con CTX-M-15 che è la variante enzimatica ESBL più comune tra queste. ST38 era anche prominente nei campioni fecali e di acque reflue.
C'erano anche altri ceppi simili in questi campioni umani. Però, i ceppi resistenti di E. coli dalla carne, soprattutto dal pollo, nonché dal liquame contenente feci animali e liquami, ha seguito una composizione di tipo diverso. Invece del ST131 dominante nei campioni umani, questi erano caratterizzati da ST602, ST117 e ST23, con l'enzima ESBL che è principalmente CTX-M-1. ESBL- E. coli era presente solo dal 2% al 3% dei campioni di carne bovina e suina.
La conclusione è stata che l'infezione umana rappresentata da fecale, liquami e campioni di sangue isolati dovevano poco alla contaminazione incrociata da carne o rifiuti animali. La maggior parte di questi erano dovuti ad altri lignaggi, in particolare ST131. Allo stesso modo, i campioni di origine animale erano rare fonti di ESBL associato all'uomo E. coli .
La maggior parte dei casi di avvelenamento del sangue ha seguito infezioni del tratto genito-urinario e ha colpito pazienti con un'età media di 70 anni. lo stesso ESBL- E. coli ceppi predominanti nel sangue umano, feci e liquami. Non ci sono prove che l'infezione umana provenga da pollo o altra carne, poiché questi mostrano prevalentemente altro E. coli lignaggi.
I ricercatori concludono che il cibo non è la fonte primaria di grave e diffusione E. coli infezione nell'uomo, ma piuttosto l'organismo si sta diffondendo tra gli stessi esseri umani. La via più probabile è feco-orale, o in altre parole, il mancato lavaggio delle mani da parte dell'uomo dopo le funzioni del bagno porta l'organismo a indugiare sulle mani per essere trasmesso all'oggetto successivo portato a contatto con esse.
La soluzione è semplice e ovvia:garantire una buona igiene del bagno, assicurarsi che i pazienti anziani siano ben idratati e prendersi cura dei cateteri urinari ove utilizzati per prevenire le infezioni urinarie, e trattare le infezioni urinarie prontamente e adeguatamente per prevenire l'avvelenamento del sangue. Questo fermerà la trasmissione da uomo a uomo che è responsabile della maggior parte delle ESBL- E. coli infezioni nell'uomo. La sterilizzazione della catena alimentare non è di grande vantaggio per ottenere il controllo di questa trasmissione, ma manterrà l'infezione all'interno della popolazione animale entro i limiti.