Pārtikas piedeva vainojama C. difficile epidēmijā
Kad Clostridium difficile infekcijas paceļ neglīto galvu, pacientiem ir nopietns risks. Bet neviens nezina, kas slēpjas aiz pieaugošā infekciju skaita. Jauni pētījumi epidēmijas centrā ir pārtikas piedevas.
Clostridium difficile ir baktērija, kas spēj izraisīt dzīvībai bīstamu caureju, kolītu, toksisko megakolu, orgānu mazspēju un nāvi.
Saskaņā ar Slimību kontroles un profilakses centra (CDC) datiem C. difficile šobrīd ir "visbiežākais ar veselības aprūpi saistīto infekciju mikrobu cēlonis ASV slimnīcās un katru gadu maksā līdz USD 4,8 miljardiem".
Patiesībā, C. difficile katru gadu izraisa pusmiljonu infekciju un nogalina 15 000 cilvēku, no kuriem lielākā daļa ir seniori. Tomēr šie skaitļi agrāk bija daudz mazāki.
Kāpēc tieši pēdējo 20 gadu laikā ir pieaugusi epidēmija C. difficile infekcijas joprojām ir noslēpums - līdz šim.
Rakstīšana žurnālā Daba nesen pētnieki no Bayloras Medicīnas koledžas Hjūstonā, Teksasā, un kolēģi Oregonas universitātē Eiženā, Leidenas medicīnas centrā Nīderlandē un Wellcome Trust Sanger institūtā Hinkstonā, Lielbritānijā, iespējams, atraduši trūkstošo gabalu. mīkla.
Viņi tieši norāda ar pirkstu uz pārtikas piedevu - vienkāršo cukura trehalozi, kuru pārtikas rūpniecība plaši izmanto.
Pieaugums C. difficile
Gadsimtu mijā parādījās epidēmijas celmi C. difficile, skaidro Džimijs D. Ballards - Oklahomas Universitātes Mikrobioloģijas un imunoloģijas katedras profesors Oklahomasitijā - pavadošajā rakstā žurnālā Daba.
Prof. Ballards paskaidro, ka lielākā daļa šo celmu radušies no viena avota: kāda veida C. difficile pazīstams kā ribotips 027 (RT027), kas izplatījās no ASV, Kanādas un Eiropas visā pasaulē.
2013. gadā CDC klasificēja draudu līmeni C. difficile steidzami, ievietojot kļūdu 18 labāko zāļu rezistentu mikrobu top 3 - krietni virs tuberkulozes un MRSA.
“Īpašas bažas ir izraisījusi korelācija starp RT027 un dramatisko nāves gadījumu skaita pieaugumu saistībā ar C. difficile. Noslēpums, kāpēc šis un otrs - RT078 - kļuva tik izplatīts acīmredzami no zila gaisa, palika lielā mērā neatrisināts. ”
Prof. Džimijs D. Ballards
Roberts A. Britons - molekulārās viroloģijas un mikrobioloģijas profesors Bailoras Medicīnas koledžā - un viņa komanda ir meklējusi atbildi vairākus gadus.
Prof. Brittons norādīja mani pētījuma virzienā, kuru komanda publicēja jau 2014. gadā, un tas parādīja, ka RT027 var pārspēt citus C. difficile celmi laboratorijas un dzīvnieku modeļos.
Pamatojoties uz šo darbu, viņi nolēma iedziļināties, lai nonāktu līdz tam, kas RT027 dod šo priekšrocību.
Meklējiet trūkstošo saiti
"Lai sāktu uzdot šo jautājumu, mēs pārbaudījām [apmēram] 200 cukuru un citus oglekļa avotus to spējai atbalstīt RT027 celmu augšanu labāk nekā citi ribotipi," paskaidroja prof. Brittons.
"Caur šo ekrānu," viņš turpināja, "mēs noskaidrojām, ka RT027 un otrs hipervirulējošais epidēmiskais ribotips (078. ribotips) varēja augt zemā trehalozes koncentrācijā, kas neatbalsta citu C. difficile celmi. ”
Trehaloze ir dabiski sastopams cukurs. Tas ir disaharīds, kas nozīmē, ka to veido divas atsevišķas cukura molekulas - šajā gadījumā glikoze. Trehalozi var atrast sēnītēs, aļģēs un citos augos. Pārtikas rūpniecība izmanto cukuru, lai uzlabotu pārtikas produktu struktūru un stabilitāti.
Prof. Brittons savā rakstā paskaidro, ka pirms gadsimtu mijas trehalozes lietošana bija nedaudz ierobežota; tikai 1 kilograma saražošana izmaksāja aptuveni 7000 USD. Tomēr, atklājot fermentatīvo procesu, kas ļauj iegūt trehalozi no kukurūzas cietes, šis skaitlis samazinājās līdz tikai 3 ASV dolāriem par kilogramu.
“ASV Pārtikas un zāļu pārvalde [FDA] 2000. gadā piešķīra [parasti atzītu par drošu” statusu un 2001. gadā apstiprināja lietošanai pārtikā Eiropā, ”ziņo prof. Brittons,“ ziņots, ka paredzamais lietojuma diapazons ir no 2 no 11 līdz 25 procentiem pārtikai, ieskaitot makaronus, maltu liellopa gaļu un saldējumu. "
"Plašā trehalozes pieņemšana un lietošana uzturā sakrīt ar gan RT027, gan RT078 uzliesmojumu parādīšanos."
Prof. Roberts A. Britons
Punktu savienošana
Prof. Britton un viņa komanda izvirzīja abus celmus C. difficile pārbaudi, lai uzzinātu, kas viņiem dod pārsvaru pār citiem C. difficile celmiem, kad runa ir par trehalozes metabolismu.
Interesanti, ka RT027 un RT078 to panāk dažādos veidos. RT027 celmam ir viena olbaltumvielu mutācija, kas parasti nomāc trehalozi metabolizējošo enzīmu fosfotrehalāzi. Šī mutācija izslēdz repressora olbaltumvielu, ļaujot RT027 izmantot zemu trehalozes līmeni.
Flipide RT078 ir četri papildu gēni, kas atbalsta trehalozes metabolismu un ļauj tam augt daudz labāk vidē ar zemu trehalozes līmeni nekā citi celmi.
Komentējot rezultātus, profesors Brittons man teica, ka “šī darba pārsteidzošākais atklājums ir tas, ka uztura piedeva ietekmēja epidēmisko celmu parādīšanos. C. difficile kas ir izraisījuši paaugstinātu saslimstību un mirstību. ”
"Otrs pārsteigums," viņš piebilda, "ir fakts, ka trehaloze, šķiet, tieši palielina virulenci C. difficile.“Faktiski komandas pētījumi liecina, ka, kaut arī trehaloze ne vienmēr palielina RT027 baktēriju skaitu, tā ļauj kļūdām ražot ievērojami vairāk baktēriju toksīnu, kas ir atbildīgi par zarnu izkropļošanas simptomiem, ar kuriem saskaras daudzi pacienti.
Bet cik daudz trehalozes man vajadzētu patērēt, lai šīs potenciāli nāvējošās kļūdas varētu nostiprināties manā zarnā?
Pētījumā zinātnieki pārbaudīja šķidrumu, kas savākts no tievās zarnas trim brīvprātīgajiem, kuri lieto parasto uzturu. Rezultāti atklāja, ka bija pietiekami daudz trehalozes, lai atbalstītu RT027 augšanu, bet ne citu celmu C. difficile.
Vai tas nozīmē, ka man vajadzētu mēģināt samazināt savu trehalozes patēriņu?
“Negaidītais vaininieks”
Es jautāju profesoram Brittonam, vai viņš domā, ka, pamatojoties uz šiem datiem, tiks ierobežota trehalozes lietošana pārtikā. Viņš tā nedomāja.
Šis darbs liecina, ka slimnīcā vai ilgtermiņa aprūpes iestādē ir uzliesmojums C. difficile ko izraisa RT027 vai RT078 celms, tad pacientu uzturs ir jāmaina, lai ierobežotu trehalozes patēriņu, ”tā vietā viņš ieteica.
Lielākā cilvēku grupa, kurai ir risks C. difficile infekcija ir vecāka par 65 gadiem, un jo īpaši tie, kas lieto antibiotikas un nonāk veselības aprūpes iestādēs, piemēram, slimnīcā.
Pārējiem iedzīvotājiem C. difficile mazāk apdraud. Tomēr CDC mērķis ir ļoti skaidrs, ka “novērst C. difficile ir valsts prioritāte. ”
Prof. Brittons un viņa kolēģi noteikti dara savu. "Mēs tagad strādājam, lai saprastu, kā trehaloze palielina slimības smagumu C. difficile celmi, kas var metabolizēt zemu trehalozes koncentrāciju, ”viņš man teica.
"Mēs arī pārbaudām," viņš turpināja, "parādoties C. difficile celmi no slimnīcām par spēju patērēt trehalozi un citus uztura cukurus, lai turpinātu pētīt saikni starp uzturu un C. difficile infekcija. ”
Lai gan zinātniekiem vēl jāatbild uz daudziem jautājumiem, saikne starp trehalozi un C. difficile ir daļa no topošās tēmas, kas parāda, ka mūsu uzturs, šķiet, spēlē aizvien izšķirošāku lomu mūsu zarnu mikrobu uzvedībā slimībās un veselībā.
“Nav iespējams uzzināt visu informāciju par notikumiem, kas saistīti ar nesenajiem C. difficile epidēmijas, taču netiešie un eksperimentālie pierādījumi norāda uz trehalozi kā negaidītu vainīgo. ”
Prof. Džimijs D. Ballards
