Πρόσθετο τροφίμων που ευθύνεται για την επιδημία C. difficile
Πότε Clostridium difficile λοιμώξεις πίσω από το άσχημο κεφάλι τους, οι ασθενείς διατρέχουν σοβαρό κίνδυνο. Αλλά κανείς δεν ξέρει τι κρύβεται πίσω από τον αυξανόμενο αριθμό λοιμώξεων. Νέα έρευνα βάζει ένα πρόσθετο τροφίμων στην καρδιά της επιδημίας.
Clostridium difficile είναι ένα βακτήριο ικανό να προκαλέσει απειλητική για τη ζωή διάρροια, κολίτιδα, τοξικό megacolon, ανεπάρκεια οργάνων και θάνατο.
Σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC), Γ. Difficile Αυτή τη στιγμή είναι η «πιο κοινή μικροβιακή αιτία λοιμώξεων που σχετίζονται με την υγειονομική περίθαλψη στα νοσοκομεία των ΗΠΑ και κοστίζει έως και 4,8 δισεκατομμύρια δολάρια κάθε χρόνο.»
Στην πραγματικότητα, Γ. Difficile προκαλεί μισό εκατομμύριο μολύνσεις και σκοτώνει 15.000 άτομα κάθε χρόνο, η πλειονότητα των οποίων είναι ηλικιωμένοι. Ωστόσο, αυτοί οι αριθμοί ήταν πολύ χαμηλότεροι.
Ακριβώς γιατί τα τελευταία 20 χρόνια παρατηρείται μια αυξανόμενη επιδημία Γ. Difficile οι λοιμώξεις παρέμειναν ένα μυστήριο - μέχρι τώρα.
Γράφοντας στο περιοδικό Φύση Πρόσφατα, ερευνητές από το Baylor College of Medicine στο Χιούστον, TX, και συνεργάτες στο Πανεπιστήμιο του Όρεγκον στο Eugene, το Ιατρικό Κέντρο Leiden στις Κάτω Χώρες και το Ινστιτούτο Wellcome Trust Sanger στο Hinxton του Ηνωμένου Βασιλείου, ενδέχεται να βρήκαν το κομμάτι που λείπει στο παζλ.
Δείχνουν το δάχτυλο ακριβώς σε ένα πρόσθετο τροφίμων, την απλή τρεχαλόζη ζάχαρης, η οποία χρησιμοποιείται ευρέως από τη βιομηχανία τροφίμων.
Η άνοδος του Γ. Difficile
Η αλλαγή του αιώνα είδε την εμφάνιση επιδημικών στελεχών του Γ. Difficile, εξηγεί ο Jimmy D. Ballard - καθηγητής στο Τμήμα Μικροβιολογίας και Ανοσολογίας στο Πανεπιστήμιο της Οκλαχόμα της Οκλαχόμα Σίτι - σε ένα συνοδευτικό άρθρο στο περιοδικό Φύση.
Ο καθηγητής Ballard εξηγεί ότι τα περισσότερα από αυτά τα στελέχη προήλθαν από μία μόνο πηγή: έναν τύπο Γ. Difficile γνωστό ως ριβοτύπος 027 (RT027), ο οποίος εξαπλώθηκε από τις ΗΠΑ, τον Καναδά και την Ευρώπη σε όλο τον κόσμο.
Το 2013, το CDC ταξινόμησε το επίπεδο απειλής του Γ. Difficile ως επείγον, βάζοντας το σφάλμα στα κορυφαία 3 από τα 18 μικρόβια ανθεκτικά στα φάρμακα - πολύ πάνω από τη φυματίωση και το MRSA.
«Ιδιαίτερη ανησυχία ήταν η συσχέτιση μεταξύ RT027 και μια δραματική αύξηση των θανάτων που σχετίζονται με Γ. Difficile. Το μυστήριο για το γιατί αυτός ο ριβότυπος και ένας δεύτερος, το RT078, έγινε τόσο διαδεδομένος προφανώς από τον λεπτό αέρα, παρέμεινε σε μεγάλο βαθμό άλυτος. "
Καθ. Jimmy D. Ballard
Ο Robert A. Britton - ο οποίος είναι καθηγητής μοριακής ιολογίας και μικροβιολογίας στο Baylor College of Medicine - και η ομάδα του κυνηγούν την απάντηση εδώ και αρκετά χρόνια.
Ο καθηγητής Britton με έδειξε στην κατεύθυνση μιας μελέτης που δημοσίευσε η ομάδα το 2014, η οποία έδειξε ότι το RT027 μπορεί να αντισταθμίσει άλλα Γ. Difficile στελέχη σε εργαστηριακά και ζωικά μοντέλα.
Με βάση αυτό το έργο, αποφάσισαν να εμβαθύνουν βαθύτερα για να φτάσουν στο κάτω μέρος αυτού που δίνει στο RT027 αυτό το πλεονέκτημα.
Κυνήγι για τον σύνδεσμο που λείπει
«Για να αρχίσουμε να κάνουμε αυτήν την ερώτηση, εξετάσαμε [περίπου] 200 σάκχαρα και άλλες πηγές άνθρακα για την ικανότητά τους να υποστηρίξουν την ανάπτυξη στελεχών RT027 καλύτερα από άλλους ριβοτύπους», εξήγησε ο καθηγητής Britton.
«Μέσω αυτής της οθόνης», συνέχισε, «βρήκαμε ότι το RT027 και ένας δεύτερος υπερ-ιός, επιδημικός ριβότυπος (ριβότυπος 078) μπόρεσαν να αναπτυχθούν σε χαμηλές συγκεντρώσεις τρεαλόζης που δεν υποστηρίζουν την ανάπτυξη άλλων Γ. Difficile στελέχη. "
Η τρεαλόζη είναι μια φυσική ζάχαρη. Είναι ένας δισακχαρίτης, που σημαίνει ότι αποτελείται από δύο μεμονωμένα μόρια σακχάρου - στην περίπτωση αυτή γλυκόζη. Η τρεαλόζη μπορεί να βρεθεί σε μύκητες, φύκια και άλλα φυτά. Η βιομηχανία τροφίμων χρησιμοποιεί τη ζάχαρη για να βελτιώσει την υφή και τη σταθερότητα των τροφίμων.
Ο καθηγητής Britton εξηγεί στο άρθρο του ότι η χρήση τρεαλόζης ήταν κάπως περιορισμένη πριν από τα τέλη του αιώνα. κόστισε περίπου 7.000 $ για την παραγωγή μόλις 1 κιλού. Ωστόσο, η ανακάλυψη μιας ενζυματικής διεργασίας που επιτρέπει την εξαγωγή τρεαλόζης από άμυλο αραβοσίτου μείωσε αυτόν τον αριθμό σε μόλις $ 3 ανά χιλιόγραμμο.
«Χορήγησε το καθεστώς« γενικά αναγνωρισμένο ως ασφαλές »από την Αμερικανική Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων [FDA] το 2000 και εγκρίθηκε για χρήση σε τρόφιμα στην Ευρώπη το 2001», αναφέρει ο καθηγητής Britton, «ανέφερε ότι η αναμενόμενη χρήση κυμαίνεται από συγκεντρώσεις 2 τοις εκατό έως 11,25 τοις εκατό για τρόφιμα, όπως ζυμαρικά, βόειο κρέας και παγωτό. "
«Η ευρεία υιοθέτηση και χρήση τρεαλόζης στη διατροφή συμπίπτει με την εμφάνιση και των δύο εστιών RT027 και RT078».
Καθηγητής Robert A. Britton
Συνδέοντας τις τελείες
Ο καθηγητής Britton και η ομάδα του έβαλαν τα δύο στελέχη Γ. Difficile στη δοκιμή για να μάθετε τι τους δίνει το προβάδισμα έναντι των άλλων Γ. Difficile καταπολεμά τον μεταβολισμό της τρεαλόζης.
Είναι ενδιαφέρον ότι τα RT027 και RT078 το επιτυγχάνουν με διαφορετικούς τρόπους. Το στέλεχος RT027 έχει μία μετάλλαξη σε μια πρωτεΐνη που συνήθως καταστέλλει το ένζυμο φωσφοτριχαλάσης που μεταβολίζει την τρεαλόζη. Αυτή η μετάλλαξη απενεργοποιεί την κατασταλτική πρωτεΐνη, επιτρέποντας στο RT027 να χρησιμοποιεί χαμηλά επίπεδα τρεαλόζης.
Στο flipside, το RT078 έχει τέσσερα επιπλέον γονίδια που υποστηρίζουν το μεταβολισμό της τρεαλόζης και του επιτρέπουν να αναπτυχθεί πολύ καλύτερα σε περιβάλλοντα με χαμηλά επίπεδα τρεαλόζης από άλλα στελέχη.
Σχολιάζοντας τα αποτελέσματα, ο καθηγητής Britton μου είπε ότι «το πιο εκπληκτικό εύρημα αυτής της εργασίας είναι ότι ένα διαιτητικό πρόσθετο επηρέασε την εμφάνιση επιδημικών στελεχών Γ. Difficile που έχουν προκαλέσει αυξημένη νοσηρότητα και θνησιμότητα ».
«Η άλλη έκπληξη», πρόσθεσε, «είναι το γεγονός ότι η τρεαλόζη φαίνεται να αυξάνει άμεσα τη μολυσματικότητα του Γ. Difficile.“Στην πραγματικότητα, η έρευνα της ομάδας δείχνει ότι, ενώ η τρεαλόζη δεν αυξάνει απαραίτητα τον αριθμό των βακτηρίων RT027, επιτρέπει στα σφάλματα να παράγουν σημαντικά περισσότερες βακτηριακές τοξίνες, οι οποίες είναι υπεύθυνες για τα συμπτώματα του εντέρου που αντιμετωπίζουν πολλοί ασθενείς.
Αλλά πόσο τρεαλόζη θα πρέπει να καταναλώσω για να επιτρέψω σε αυτά τα δυνητικά θανατηφόρα σφάλματα να έρθουν στο έδαφος;
Στη μελέτη, οι επιστήμονες εξέτασαν υγρό που συλλέχθηκε από το λεπτό έντερο τριών εθελοντών που καταναλώνουν μια κανονική διατροφή. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι υπήρχε αρκετή τρεαλόζη για να υποστηρίξει την ανάπτυξη του RT027 αλλά όχι και άλλα στελέχη Γ. Difficile.
Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να προσπαθώ να μειώσω την κατανάλωση τρεαλόζης;
Ο «απροσδόκητος ένοχος»
Ρώτησα τον καθηγητή Britton αν πίστευε ότι η χρήση τρεαλόζης στα τρόφιμα θα περιοριστεί βάσει αυτών των δεδομένων. Δεν το σκέφτηκε.
«Αυτό που προτείνει αυτή η εργασία είναι ότι εάν ένα νοσοκομείο ή μια μονάδα μακροχρόνιας νοσηλευτικής φροντίδας έχει ένα ξέσπασμα Γ. Difficile που προκαλείται από στέλεχος RT027 ή RT078, τότε η διατροφή των ασθενών πρέπει να τροποποιηθεί για να περιορίσει την κατανάλωση τρεαλόζης », πρότεινε αντ 'αυτού.
Η μεγαλύτερη ομάδα ανθρώπων που διατρέχουν κίνδυνο Γ. Difficile Η λοίμωξη είναι άνω των 65 ετών, και ιδίως εκείνων που λαμβάνουν αντιβιοτικά και βρίσκονται σε ένα χώρο υγειονομικής περίθαλψης όπως ένα νοσοκομείο.
Για τον υπόλοιπο πληθυσμό, Γ. Difficile θέτει λιγότερο απειλή. Ωστόσο, το CDC είναι πολύ σαφές στο στόχο τους ότι «αποτρέπει Γ. Difficile είναι εθνική προτεραιότητα. "
Ο καθηγητής Britton και οι συνάδελφοί του σίγουρα κάνουν το κομμάτι τους. «Εργαζόμαστε τώρα για να καταλάβουμε πώς η τρεαλόζη αυξάνει τη σοβαρότητα της νόσου Γ. Difficile στελέχη που μπορούν να μεταβολίσουν χαμηλές συγκεντρώσεις τρεαλόζης », μου είπε.
«Κάνουμε επίσης προβολή», συνέχισε, «αναδύοντας Γ. Difficile στελέχη από νοσοκομεία για την ικανότητά τους να καταναλώνουν τρεαλόζη και άλλα σάκχαρα διατροφής για να διερευνήσουν περαιτέρω τη σχέση μεταξύ της διατροφής και Γ. Difficile μόλυνση."
Ενώ υπάρχουν πολλές ερωτήσεις που πρέπει να απαντηθούν από τους επιστήμονες, η σχέση μεταξύ τρεαλόζης και Γ. Difficile είναι μέρος ενός αναδυόμενου θέματος που δείχνει ότι η διατροφή μας φαίνεται να παίζει ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στον τρόπο συμπεριφοράς των μικροβίων του εντέρου μας στην ασθένεια και την υγεία.
«Είναι αδύνατο να γνωρίζουμε όλες τις λεπτομέρειες των γεγονότων γύρω από το πρόσφατο Γ. Difficile επιδημίες, αλλά τα περιστατικά και πειραματικά στοιχεία δείχνουν την τρεαλόζη ως απροσδόκητο ένοχο. "
Καθ. Jimmy D. Ballard
