Bežná baktéria Escherichia coli (E. coli) , je súčasťou normálneho črevného mikrobiómu u zvierat i ľudí, zriedka spôsobuje problémy, okrem príležitostného záchvatu krátkodobej hnačky. Avšak, za určitých podmienok sa môže stať škodlivým. V takejto situácii môže spôsobiť otravu jedlom, infekcie močových ciest, alebo pooperačné infekcie po chirurgických zákrokoch na čreve. Asi v 41, 000 prípadov v Británii, v rokoch 2017-18, toto sa zmenilo na vážnu sepsu s otravou krvi (baktérie v krvnom riečisku, alebo bakteriémia), výroba E. coli najčastejšou príčinou otravy krvi v Anglicku. Vo väčšine prípadov ide o pokračovanie infekcie močových ciest. Asi 17% až 18% týchto pacientov zomiera.
Trojrozmerná kresba baktérie Escherichia coli - Obrazový kredit:Kateryna Kon / ShutterstockVeľa E. coli kmene spôsobujúce bakteriémiu sa za posledné dve desaťročia stali rezistentnými na antibiotiká, ako u zvierat, tak aj u ľudí. Najviac sa ich týkajú tie, ktoré vykazujú aktivitu „beta-laktamázy s rozšíreným spektrom“ (ESBL). To sa týka prítomnosti určitých enzýmov, ktoré ničia zlúčeniny, ako sú penicilínové a cefalosporínové antibiotiká, ktoré majú štruktúru „beta-laktámu“. Prítomnosť ESBL je často spojená aj s rezistenciou na iné dôležité lieky, čo sťažuje liečbu týchto infekcií. Podľa Livermora, "Asi 10 percent [otravy krvi alebo sepsy] je spôsobených vysoko odolnými kmeňmi s ESBL."
Nielenže sú tieto odolné infekcie v dôsledku línií ESBL stále bežnejšie, ale spôsobujú takmer dvojnásobnú úmrtnosť.
Do tejto štúdie, cesta šírenia odolných E. coli infekcia nebola známa - je prenášaná potravou obsahujúcou organizmy, alebo od jednej infikovanej osoby k druhej?
Štúdium
Ak chcete nájsť odpoveď, vedci vykonali sekvenovanie na viacnásobných genómoch E. coli kmene získané zo širokého spektra zdrojov - zo vzoriek krvi odobratých od ľudských pacientov s bakterémiou, ľudské výkaly, splašky z ľudských obydlí, živočíšna suspenzia alebo odpadová voda z biotopov zvierat, rôzne druhy mäsa, ako aj surové ovocie a zeleninu. Odobrali vzorky v období od augusta 2013 do decembra 2014, z rôznych miest v Británii.
Vedci zistili, že ESBL- E. coli v 90% kultúr získaných zo vzoriek krvi. Asi 11% ľudských vzoriek fekálií obsahovalo ESBL- E. coli , a 65% maloobchodných vzoriek kurčiat. Nie ESBL- E. coli bol nájdený v ovocí alebo zelenine a len v niekoľkých ďalších vzorkách mäsa.
Na ich prekvapenie, zistili, že medzi všetkými kmeňmi pozitívnymi na ESBL z ľudských vzoriek prevláda jeden kmeň-výkaly, splašky a krv. Toto bol kmeň ST131. Predstavovalo 64% z E. coli izoláty z krvi, 36% z výkalov, a 22% zo vzoriek odpadových vôd. Asi 9% fekálií E. coli izoláty produkovali ESBL.
Ďalšie často izolované línie v izolátoch krvného obehu zahŕňali ST38 a ST 648, pričom CTX-M-15 je medzi nimi najbežnejším variantom enzýmu ESBL. ST38 bol tiež prominentný vo vzorkách výkalov a odpadových vôd.
V týchto ľudských vzorkách boli aj ďalšie podobné kmene. Avšak, rezistentné kmene E. coli z mäsa, najmä z kuracieho mäsa, ako aj zo suspenzie obsahujúcej zvieracie výkaly a splašky, nasledovalo zloženie iného typu. Namiesto dominantného ST131 v ľudských vzorkách, tieto boli charakterizované ST602, ST117 a ST23, pričom enzým ESBL je väčšinou CTX-M-1. ESBL- E. coli bol prítomný iba v 2% až 3% vzorkách hovädzieho a bravčového mäsa.
Záver bol taký, že ľudská infekcia reprezentovaná fekálnymi, izoláty vzoriek odpadových vôd a krvi sú málo zodpovedné za krížovú kontamináciu zo zvieracieho mäsa alebo odpadu. Väčšina z nich bola dôsledkom iných línií, najmä ST131. Podobne Vzorky živočíšneho pôvodu boli vzácnymi zdrojmi ESBL spojených s ľuďmi. E. coli .
Väčšina prípadov otravy krvi nasledovala po infekcii urogenitálneho traktu a postihli pacientov s priemerným vekom 70 rokov. to isté ESBL- E. coli v ľudskej krvi prevládali kmene, výkaly a splašky. Neexistuje žiadny dôkaz, že ľudská infekcia pochádza z kuracieho alebo iného mäsa, pretože tieto prevažne ukazujú iné E. coli rodové línie.
Vedci dospeli k záveru, že jedlo nie je hlavným zdrojom závažných a šíriacich sa chorôb E. coli infekcia u ľudí, ale skôr sa organizmus šíri medzi ľuďmi samotnými. Najpravdepodobnejšia cesta je fekoorálna, alebo inými slovami, Neschopnosť ľudí správne si po funkciách toalety umyť ruky vedie k tomu, že organizmus pretrváva na rukách a prenáša sa na ďalší predmet, ktorý s nimi príde do kontaktu.
Riešenie je jednoduché a zrejmé:zaistite dobrú hygienu toalety, uistite sa, že starší pacienti sú dobre hydratovaní a starajte sa o močové katétre, ktoré sa používajú na prevenciu infekcií moču, a liečiť infekcie moču rýchlo a adekvátne, aby sa zabránilo otrave krvi. Tým sa zastaví prenos z človeka na človeka, ktorý je zodpovedný za väčšinu ESBL- E. coli infekcie u ľudí. Sterilizácia potravinového reťazca nie je pri dosahovaní kontroly nad týmto prenosom veľkou výhodou, ale udrží infekciu v rámci zvieracej populácie v medziach.